炼钢及连铸技术培训Word下载.docx

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1.4.2.AOD的配置和技术参数

1.4.3.AOD操作

1.4.3.1.原料钢水的要求

1.4.3.2.脱碳过程

1.4.3.3.还原过程

1.4.3.4.合金元素加入的计算方法

1.4.4.AOD设备的基本组成及耐材种类

1.4.4.1.炉壳外形尺寸：

1.4.4.2.AOD用料情况及材质要求

1.5.真空脱碳（气）炉（VOD/VD）

1.5.1.VD/VOD发展简介和作用

1.5.2.VD/VOD的配置和技术参数

1.5.3.VD/VOD操作

1.5.3.1.VD操作要点

1.5.3.2.VOD操作要点

1.5.3.3.VOD中钢水的初始条件和主要化学成分。

1.5.3.4.VOD钢包和设备耐材用料情况及材质要求：

1.6.连铸工艺

1.6.1.连铸工艺介绍

1.6.2.连铸的主要设备

1.6.3.连续凝固的基础理论

1.6.3.1.连铸坯的凝固冷却过程

1.6.3.2.结晶器内坯壳的形成

1.6.4.电磁搅拌的基本原理和功能：

1.6.5.生产准备的各项操作：

1.6.5.1.中间包的砌筑与烘烤

1.6.5.2.中间包准备

1.6.5.3.结晶器和二冷活动段更换操作方法

1.6.5.4.结晶器保护渣的准备

1.6.5.5.不锈钢连铸生产的准备

1.6.6.连铸生产操作

1.6.6.1.各钢种的交接温度、浇注控制温度

1.6.6.2.保护浇注的各项操作

1.6.6.3.连铸生产事故的处理方法：

1.6.6.4.不锈钢的连铸生产操作

1.6.7.铸坯的出坯路线，冷却制度，质量检验与铸坯修磨

1.6.7.1.出坯路线和冷却制度

1.6.7.2.质量检验与铸坯修磨

2.设备部分

2.1.EAF

2.1.1.EAF主体设备概述

2.1.2.EAF辅助设备概述：

2.1.3.了解EAF工艺

2.1.4.熟知EAF设备主要技术性能参数

2.1.5.掌握EAF设备各部件的功能及参数

2.1.6.掌握EAF液压系统原理图及液压单元性能参数

2.1.7.掌握EAF冷却水系统和压缩空气系统原理图功能参数

2.1.8.掌握EAF设备安全技术操作规程

2.1.9.掌握EAF设备的维护与检修规程

2.1.10.掌握EAF设备在结构形式和传动方式上的特点，掌握主要部件的特性和检修维护的要点﹑

2.1.11.点检润滑的周期和方法。

2.1.12.零部件检查和修理的技术标准介绍

2.1.13.掌握异常情况的处理方法

2.2.LF炉

2.2.1.了解LF炉的总体概况

2.2.2.熟悉LF工艺生产过程

2.2.3.熟悉并掌握LF设备各组成部件的作用和基本参数

2.2.4.熟悉并掌握LF各种辅助设备的作用和操作使用

2.2.5.熟悉LF所需的各种公辅介质的使用参数和消耗指标

2.2.6.精通LF炉设备安全操作规程

2.2.7..精通LF炉设备的维护与检修规程

2.2.8.掌握异常情况的处理

2.3.VOD/VD炉

2.3.1.了解VOD/VD炉的总体概况

2.3.2.熟悉VOD/VD工艺生产过程

2.3.3.熟悉并掌握VOD/VD设备各组成部件的作用和基本参数

2.3.4.熟悉并掌握VOD/VD各种辅助设备的作用和操作使用

2.3.5.熟悉VOD/VD所需的各种公辅介质的使用参数和消耗指标

2.3.6.精通VOD/VD炉设备安全操作规程

2.3.7.精通VOD/VD炉设备的维护与检修规程

2.3.8.掌握异常情况的处理

2.4.AOD炉

2.4.1.了解AOD炉的总体概况

2.4.2.熟悉AOD工艺生产过程

2.4.3.熟悉并掌握AOD设备各组成部件的作用和基本参数

2.4.4.熟悉并掌握AOD各种辅助设备的作用和操作使用

2.4.5.熟悉AOD所需的各种公辅介质的使用参数和消耗指标

2.4.6.精通AOD炉设备安全操作规程

2.4.7.精通AOD炉设备的维护与检修规程

2.4.8.掌握异常情况的处理

2.5.MHS系统

2.5.1.了解MHS系统总体概况

2.5.2.熟悉MHS工艺生产过程

2.5.3.熟悉并掌握MHS设备各组成部件的作用和基本参数

2.5.4.熟悉并掌握MHS各种辅助设备的作用和操作使用

2.5.5.熟悉MHS所需的各种公辅介质的使用参数和消耗指标

2.5.6.精通MHS炉设备安全操作规程

2.5.7.精通MHS炉设备的维护与检修

2.5.8.掌握异常情况的处理

2.6.CCM

2.6.1.介绍CCM连铸机采用的技术及装备水平。

2.6.2.CCM辅助设备概述：

中间包准备区、结晶器维修区、修磨机等。

2.6.3.了解CCM工艺。

2.6.4.熟知CCM设备主要技术性能参数。

2.6.5.掌握CCM设备各部件的功能及参数。

2.6.6.掌握CCM液压系统原理图、流程图、中央润滑站布置及液压单元的性能参数。

2.6.7.掌握CCM设备的安全技术操作规程。

2.6.8.掌握CCM设备的维护与检修规程。

2.6.9.掌握CCM冷却水系统和压缩空气系统原理图功能参数

2.6.10.掌握CCM区域设备的图纸。

2.6.11.零部件检查和修理的技术标准介绍。

2.6.12.掌握异常情况的处理方法。

3.三电部分

3.1.EAF电炉

3.1.1.概述

3.1.1.1.了解EAF区工艺

3.1.1.2.了解EAF设备

3.1.2.EAF电气系统

3.1.2.1.供配电系统

3.1.2.2.EAF电气传动和控制

3.1.3.过程控制及基础自动化

3.1.3.1.主要检测控制项目

3.1.3.2.基础自动化PLC的功能

3.1.3.3.HMI（人机接口）基本功能

3.2.LF炉

3.2.1.概述

3.2.1.1.了解LF区工艺

3.2.1.2.了解LF设备

3.2.2.LF电气系统

3.2.2.1.供配电系统

3.2.2.2.LF电气传动和控制

3.2.2.3.现场电气设备

3.2.3.过程控制及基础自动化

3.2.3.1.主要检测控制项目

3.2.3.2.基础自动化PLC的功能

3.2.3.3.HMI（人机接口）基本功能

3.3.AOD

3.3.1.概述

3.3.1.1.了解AOD区工艺

3.3.1.2.了解AOD区设备

3.3.2.AOD电气系统

3.3.2.1.供配电系统（MCC）

3.3.2.2.电气传动和控制

3.3.3.过程控制及基础自动化

3.3.3.1.过程控制

3.3.3.2.基础自动化

3.4.VOD

3.4.1.概述

3.4.1.1.了解VOD工艺

3.4.1.2.了解VOD设备

3.4.2.VOD电气系统

3.4.2.1.供配电系统

3.4.2.2.电气传动及控制

3.4.2.3.现场电气设备

3.4.3.VOD过程控制及基础自动化

3.4.3.1.VOD过程控制

3.4.3.2.VOD控制技术及原理

3.4.3.3.HMI（人机接口）基本功能

3.5.CCM

3.5.1.概述

3.5.1.1.了解连铸工艺

3.5.1.2.了解连铸基础设备

3.5.2.CCM电气系统

3.5.2.1.供配电系统

3.5.2.2.电气传动及控制

3.5.2.3.现场电气设备

3.5.3.CCM过程控制及基础自动化

3.5.3.1.CCM过程控制

3.5.3.2.CCM控制技术及原理

3.5.3.3.HMI（人机接口）基本功能

3.6.仪表

3.6.1.了解各工位的工艺流程

3.6.2.熟悉各工位的仪表配置

3.6.3.掌握各工位的控制检测设备的功能

3.6.4.掌握各工位的仪表的检定及校验方法

3.7.计算机网络及控制

3.7.1.项目概述

3.7.2.操作人员界面系统

3.7.3.人机界面

3.7.4.自动化设备技术数据

3.7.5.系统维护工具

3.7.6.L3功能

4.公辅部分

4.1.水处理

4.1.1.了解水处理工程总体概况

4.1.2.了解水处理工艺

4.1.2.1.净循环水处理系统

4.1.2.2.VOD浊循环水处理系统

4.1.2.3.连铸浊循环水处理系统

4.1.3.掌握各设备用户点及用水量、水压、水质要求

4.1.4.掌握水处理主要设备

4.1.4.1.水泵类

4.1.4.2.冷却塔类

4.1.4.3.过滤器（包括高速过滤器、全自动过滤器、自反洗过滤器）

4.1.4.4.阀门类（手动碟阀、电动碟阀、止回阀、闸阀、多功能水力控制阀）

4.1.4.5.化学除油器

4.1.4.6.软水发生器

4.1.4.7.加药装置

4.1.4.8.管道系统

4.1.4.9.其他

4.1.5.水处理站

4.1.5.1.了解水处理站内设备布置情况

4.1.5.2.精通水处理操作室操作规程

4.1.5.3.精通水处理化验室操作规程

4.1.6.掌握污泥处理系统操作规程

4.1.7.精通单体设备操作规程

4.1.8.精通主体设备的维护与检修

4.1.9.掌握日常运行数据记录及文件存档要求

4.1.10.掌握异常情况的处理

4.2.除尘

4.2.1.了解除尘系统总体概况

4.2.2.了解除尘工艺

4.2.2.1.EAF/LF除尘系统

4.2.2.2.AOD除尘系统

4.2.2.3.CCM切割除尘系统

4.2.3.了解各除尘系统的烟气量及烟气温度

4.2.4.掌握除尘主要设备

4.2.4.1.除尘风机（包括电机、液力偶合器、油冷却器）

4.2.4.2.长袋低压脉冲袋式除尘器

4.2.4.3.机力风冷器

4.2.4.4.输灰系统（切出刮板输送机、集合刮板输送机、斗式提升机）

4.2.4.5.阀门（回转卸灰阀、手动插板阀、电动阀门）

4.2.4.6.风管（水冷密排管和单壁管）

4.2.4.7.通风设备（轴流风机、风冷柜机）

4.2.4.8.其他

4.2.5.精通除尘操作室操作规程

4.2.6.精通单体设备操作规程

4.2.7.精通主体设备的维护与检修

4.2.8.掌握日常运行数据记录及文件存档要求

4.2.9.掌握异常情况的处理

4.3.起重设备

4.3.1.熟悉不锈钢工程炼钢区域起重机布置概况，了解各工位起重设备的配备（包括行车、电动葫芦、单梁行车等），熟记起重机编号。

4.3.2.熟知各台起重机的技术参数：

起重量Q、跨度Lk、起升高度H、工作级别、起升和运行速度。

4.3.3.结合工况条件，介绍各起重机运行的特点。

4.3.4.无线遥控的起重机布置和工况及无线遥控技术介绍。

4.3.5.掌握不锈钢工程中起重机安全技术操作规程和维护检修规程。

4.3.6.掌握不锈钢工程中起重设备在结构形式和传动方式上的特点，掌握主要部件的特性和检修维护的要点﹑点检润滑的周期和方法。

4.3.7.掌握不锈钢工程中起重机的电控原理，熟知不锈钢工程起重机的电气统一线路。

4.3.8.起重设备机械﹑电气零部件检查和修理的技术标准介绍。

1.

工艺部分

宝钢集团上海五钢有限公司不锈钢长型材项目总投资16.9亿，年产210000t合格连铸坯、4000t合格铸锭。

主要生产钢种有不锈钢、不锈阀门钢、轴承钢、冷镦钢、易切削钢、弹簧钢、碳素结构钢和合金结构钢。

主要设备包括一座60t电炉（EBT和出钢槽双炉壳），一座60t钢包炉、一座60tAOD转炉、一座双工位VOD（VD）炉和一台三流方坯连铸机。

计划于2003年9月份进行生产热调试。

（见附表）。

大多数不锈钢的工艺路线：

EAF－AOD－LF－cc/ingot

一部分超低碳低氮不锈钢的工艺路线：

EAF－AOD－VOD－（LF）－cc/ingot

一部分非不锈钢冶炼需要脱气来保证产品质量的要求：

EAF－LF－VD－cc/ingot

一部分非不锈钢冶炼不需要脱气过程以降低产品成本：

EAF－LF－cc/ingot

类别

钢种

冶炼工艺

铁素体不锈钢

409

EAF－AOD－VOD－cc/ic

430

奥氏体不锈钢

321

EAF－AOD－LF/VOD－cc/ic

303（硫化）

EAF－AOD－LF－cc/ic

304HC

奥氏体超低碳

316L

304L

马氏体不锈钢

420

403Nb

奥氏体阀门钢

21-4N（X53CrMoNiN21-9）

21-12N

马氏体阀门钢

4Cr10Si2Mo

4Cr9Si3

轴承钢

100Cr6（GCr15）

EAF－LF－VD－cc/ic

弹簧钢

60Si2MnA

SAE9254

沉淀硬化钢

GTD45

EAF－AOD－“LForVOD”－cc/ic

630

端淬钢

16～28MnCr5

20CrMoTiH

易切削钢

Y12

EAF－LF－（VD）－cc/ic

冷镦钢

ML10～ML45

优质碳素钢

45

1.2.

电炉（EAF）

电炉炼钢已有近百年的历史，第二次世界大战后电炉炼钢才有较大的发展，六十年代中期发展起来高功率、超高功率电弧炉。

随着废钢日益增多，供电技术的发展，电炉冶炼品种适应性大，为电炉趋向大型化、超高功率化、强化冶炼工艺提供了条件。

超高功率技术优点在于：

熔化时间短，生产率提高；

改善热效率，降低电耗；

大电流短电弧，热量集中；

电弧稳定，对电网影响小。

为了避免炉体倾动引起钢液与水冷部件接触，并减少耐材消耗，就产生了偏心炉底出钢。

电弧炉炼钢是靠电极和炉料间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变为热能，并借助辐射和电弧的直接作用，加热并熔化金属和炉渣，在熔炼过程中要完成脱C、去P、去S、去除非金属夹杂物、升温及脱氧等基本任务，冶炼出各种成分的钢的一种冶炼方法。

世界上第一座工业用电炉于1900年在法国建成。

早期，碱性电炉氧化法冶炼是最基本的冶炼方法，可以使用各种废钢冶炼出高质量的碳素钢和合金钢，分为熔化期、氧化期、还原期三个阶段。

随着市场对钢材质量的要求越来越高，尤其是高纯净度的特殊钢和不锈钢需求量的增加，要求不断提高冶炼工艺和生产效率。

从双渣冶炼工艺向单渣冶炼工艺发展，把初炼和精炼分离，电炉操作只保留了熔化期，主要完成废钢熔化及脱磷的功能。

其它所有的冶金任务由LF、AOD、VOD（VD）中完成。

电炉与炉外精炼设备和连铸机组成三位一体化的生产系统，进行高效率、低消耗、低成本的生产。

电炉的超高功率化加速了废钢熔化，但炉内冷热区的矛盾也越来越明显，影响了生产率的提高。

为了消除冷区，促进废钢均匀熔化，改善电炉内温度不均匀的有效措施是采用氧枪进行强化吹氧操作。

电炉泡沫渣冶炼工艺是为了满足超高功率电炉需要而发展起来的一项炼钢工艺。

采用超音速碳-氧喷枪是进行电炉泡沫渣埋弧冶炼地最有效地方法之一。

超音速碳-氧喷枪安装在电炉前方炉门左侧或右侧，可旋入或选出炉门。

当熔池形成并有适量钢水时，吹入氧气并喷吹碳粉，钢水在泡沫渣下脱磷降碳、升温，直到达到要求。

在埋弧操作能有效地抑制电弧对炉衬和电极的热侵蚀；

减少热损失，提高热效率；

有利于提高钢水质量。

炉底喷吹工艺是一项新的电炉工艺。

通过在炉底安装3块透气砖，喷吹惰性气体，对钢水进行搅拌。

能够起到均匀钢水温度，均匀钢水成份，提高生产效率的作用。

脱磷反应可用下式表示：

5（FeO）＝5[O]＋5[Fe]

5[P]＋5[O]＝（P2O5）

（P2O5）＋4（CaO）＝（4CaO.P2O5）

2[P]＋5（FeO）＋4（CaO）＝（4CaO.P2O5）＋5[Fe]

脱磷反应是放热反应，由上式可知，高碱度、高氧化性、高渣量、温度稍低有利于脱磷。

在电炉出钢过程中，炉渣和脱氧后的钢液接触会还原渣中的磷氧化物，产生回磷，因此出钢前要充分流渣，出钢时防止下渣。

EAF主要设备包括60t交流电弧电炉及其辅助设备。

生产需要2套炉壳：

碳钢生产使用EBT出钢炉壳；

不锈钢生产使用出钢槽出钢炉壳。

根据耐材寿命，炉壳要2～3周进行更换。

电炉主要作用是熔化装置，熔化和加热必须在很短时间内完成。

合金添加剂和造渣剂通过上位料仓加入，渣子碱度调整到3左右，通过CaF2实现渣子的液化，出钢温度在1610～1670℃。

技术参数

不锈钢用

非不锈钢用

公称容量

60t

残余钢水量

0～12t

0～6t

最大出钢量

81.1t

额定出钢量

55t

变压器容量

55MVA＋15％

石墨电极直径

Φ508mm

出钢温度（正常工况）

1650℃

1630℃

通电时间

46min

36min

出钢－出钢时间

60min

50min

冶炼钢种

奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、不锈阀门钢

轴承钢、超合金钢、冷镦钢、易切削钢、弹簧钢、碳素结构钢、合金结构钢

主要尺寸

炉型

出钢槽出钢

EBT出钢

上部炉壳直径

5400mm

5300mm

下部炉壳直径

5700mm

炉体总容积

66.1m3

82.9m3

炉体倾动角度

出钢

15o

70o

流渣

炉盖旋转角度

90o

超音速氧枪机构

氧气流量

5500Nm3/h

氧气压力

1.2MPa

喷管内径

底搅拌系统

数量

3块

惰性气体压力

0.6MPa

气体流量（max）

600Nl/min

耐材使用部位

不锈钢

非不锈钢

永久衬

渣线

渣线喷补料

电极高辐射区

电极低辐射区

炉墙

炉底

出钢槽

BET

EBT填料

小炉盖

配料计算由钢种和工艺路线而定，下面介绍8种不同的配料方式：

4种不锈钢配料方式；

4种非不锈钢配料方式。

两篮炉料进料的最小炉料密度可以用如下公式进行计算：

最小炉料密度＝Ws/Yield×

Wp1/Bv

其中：

Ws＝出钢量

Yield＝出钢量/加入金属重量＝0.89

Wp1＝第一篮料的重量比＝60％

Bv=料篮体积＝65m3

计算得最小加料密度：

60t为0.62t/m3，55t为0.57t/m3。

计算时，废钢密度通常假设必最小值略高，（60t为0.65t/m3，55t为0.60t/m3对）。

根据上表数据，碳钢最大的体积为62.2m3，不锈钢体积为54.1m3（通常低于料篮体积）。

料篮主要尺寸为：

体积65m3

内径4600mm

高度4250mm

各类钢铁料和辅材的配入量公式计算公式：

根据不同的钢种和出钢量计算，不锈钢配料有4种不同的配料组成。

AISI304使用S1/S2配料方式；

AISI316使用S3/S4配料方式。

S1/S3配料的出钢重量为55t，而S2/S4出钢重量为60t。

配料计算可以根据EAF出钢量和钢液化学成分计算。

按照合同，由于AOD工艺使用了不同的添加剂，需要考虑55t和60t不同的出钢量。

下表说明了不同的配料工艺的主要参数：

不锈钢工艺

单位

S1（*）

S2

S3

S4

AISI304

AISI316

出钢量

t

55

60

AOD添加剂

％

12%

少量

余钢量

0～12

出钢温度

℃