炼钢设备

萤 石
铁矿石
吹炼
测温
出
钢 排 钢水
真空处理
取样
硅 铁
锰 铁 铝 块
渣
钢 渣
转频繁，是主要的炼钢法。
模 注
连 铸
渣处理
脱硫主要设备
混铁车
脱硫主要设备
脱硫钢包
脱硫主要设备
铁水预脱硫设备主要由供气系统、 粉料储存系统、喷吹系统、除尘 系统等组成。 1 粉料储存系统：料仓。因脱硫 剂中配有易燃易爆电石粉，料仓 必须用N2保护。 3 放散管 4 钟阀
硫态化床示意图
脱硫主要设备
⑶ 喷枪及升降机构：喷枪的功能是按要求将粉气输送到一定深 度的铁水中，使脱硫剂在上浮的过程中与铁水接触，脱去铁水 中硫。 喷枪类型：按喷枪出口个数可分为单孔、二孔和多孔喷枪。
按出口的角度分为直孔、斜孔、T型孔喷枪。
按枪体的结构形式分为整体式和组合式喷枪。 攀钢采用单直孔组合式喷枪。枪总长7200mm，外经230mm，
转炉炼钢设备
3、供氧Байду номын сангаас备
氧气顶吹转炉吹炼所需的氧气由氧枪 输入炉内，通过氧枪头部的喷头喷射到熔 池上面，是重要的工艺装置。 其设备组成：氧枪本体、氧枪升降机 械、换枪装置等 O2 氧气连接管
⑴ 氧枪本体：喷头、枪身及连接管接头
组成。 ① 枪身：由中心管、中层管、外层管三 根无缝钢管同心套装而成，三层管从内 向外依次输送氧气、供水和排水。
次级 减速器
初 级 减 速 器
转炉炼钢设备
全悬挂式倾动机构：由初级减速器、次级减速器及在它下面的扭力杆等组成。倾 动装置上采用了四套初级减速器连接一套次级减速器的形式称为四点转动。
初级减速器采用斜齿轮，其输出轴上装有小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合组成次 级减速器，大齿轮的内孔直接套在耳轴上，利用锲向键将其固定。
供料系统机械设备
3 废钢的供应
由卡车运入废钢装料跨，再由磁盘吊车吊入废钢槽，装好后吊到转炉跨，经 称量后由炉前起重机运往转炉，在炉前把废钢装入转炉内。
废钢料场
废钢装料跨
废钢供应系统
装料废钢槽
磁盘吊车
转炉炼钢设备
转炉系统主要设备：炉体、炉体支撑装置、炉体倾动机构、氧枪和付枪。
炉体主要设备示意图
2、转炉倾动机构：主要由电机、减速器（一级、二级）、联轴器及
制动装置等组成。
⑵ 倾动机构类型 ① 落地式倾动机构：除装套在耳轴 上的次级减速器大齿轮外，电机、制 动器和所有的传动部件均安装在高台 或地面的地基上（在另外的基础上）。 ② 半悬挂式倾动机构：其次级大小 齿轮通过减速箱悬挂在耳轴上，其余 部分安装在地基上。 ③ 全悬挂式倾动机构：除扭力杆外， 整个装置均悬挂在耳轴上。其特点： 紧凑、质量轻、占地面积小、运转安 全可靠、工作性能好，并消除了齿轮 位移而引起的啮合不良现象。 ⑴ 作用：转动炉体，以满足兑铁水、加生铁 块、测温取样、出钢、出渣等工艺操作。
⑶ 联接装置
下托架
转炉炼钢设备
转炉炼钢设备
⑶ 联接装置
自调螺栓：由销轴、活接螺栓及两组球面垫圈组成。活接螺栓用水平销轴连接
在托圈上部支撑座上，可在销轴上任意摆动，其上部通过两组球面垫片连 接在炉壳法兰的销孔中，并用螺母锁紧，它的最大特点是能够在两组球面 垫片中产生相对位移，从而适应炉体自由膨胀。
— 由于水从耳轴经过，可对耳轴进行冷却。 — 提高炉帽寿命，防止炉口钢板在高温下产生变形。
在锥形炉帽的下半 段有截头圆锥形的 护板 → 防止托圈上
堆积炽热的炉渣。
炉帽
转炉炼钢设备
炉帽上设有出钢口，出钢口最易损坏，一般设计成可拆卸式的。
出钢口
转炉炼钢设备
B 炉身。炉身为圆筒形，它是整个炉壳受力最大的部分，转炉的整体 重量通过炉身钢板支撑在托圈 上，并承受倾炉力矩。 C 炉底。炉为球形，其下部焊有底座以提高强度。 炉帽、炉身、 炉底三部分之间
浇注跨之间，在炉子 的上方平台上布置有
枪
氧
枪
脱 硫 跨
氧枪和付枪设备，下
面有盛钢桶和渣罐车。
炼钢生产流程
炼钢生产流程见右图，其 主要设备配置：散状料供 应系统、铁水废钢供应系 统、转炉主体、供氧系统、
铁 水 铁水脱硫 混铁车
废 钢
冷 铁
装 料
生石灰
烟气处理系统、钢渣处理
系统、精炼系统、钢水浇 注系统。 其特点：吹炼周期短，生 产率和设备运转率高，周
氧气转炉炼钢
成型，不同部
位钢板厚度不 同。如120吨转
炉 ， 炉 帽
55mm ， 炉 身 70mm ， 炉 底 60mm。
转炉炼钢设备
③ 炉壳本身——由炉帽、炉身和炉底组成。 A 炉帽。炉帽做成圆锥形，目的是减少吹炼时的喷溅和热损失，并有利于炉气 的收集，炉口采用通水冷却。其优点是：
— 使炉口不粘渣或很少粘渣，人工易清除。
器。其能量转换过程：当高压氧(1.5MP
左右)通过收缩段时流速增加，在喷头出 口处获得超音速流股，它能较好的搅拌熔 池，有利于提高氧枪寿命和炉龄。
喷
头 喷头
收缩段 喉口 扩张段
转炉炼钢设备
喷头主要参数： a 喉口直径。对供氧强度的大小 起着很重要的作用。 b 出口直径。喉口直径一定时， 出口直径越大，射流出口速度也 越大。
转炉炼钢设备
⑷ 耳轴轴承座
耳轴轴承座是支撑炉壳、炉衬、铁水的全部重量的部件。 其工作条件：负荷大、转速慢、温度高→工作条件十分恶劣。 目前我国转炉耳轴轴承在大、中、小型转炉上普遍采用滚动轴承。其优点是：能 补偿耳轴由于托圈翘曲和制造安装不准确而引起的不同心度和不平行度。 从动侧采用铰接式轴承支座，靠支座的偏斜摆动补偿耳轴轴线方向上的胀缩位移。
的强度和刚度，可用40Cr制作。
耳轴在炉体的两侧，一侧为固定端， 另一侧为浮动端。固定端将转动力
矩从倾动机构传递给托圈和炉体。
耳轴多做成空心轴，里面通水冷却， 冷却水经耳轴、托圈直到炉口水箱。 耳轴与托圈通过法兰盘螺栓连接。
转炉炼钢设备
⑶ 托圈与炉体的联接装置
由上、下托架及自调螺栓组成。
转炉炼钢设备
转炉炼钢设备
扭力杆作用是防止悬挂在耳轴上的传动装置绕耳轴旋转，悬挂减速箱两侧分别与
两根力杆铰接，力杆的另一端与曲柄连接，曲柄用铰链装在水平扭力杆上。倾动
机构工作时，其两侧的力杆一个向下压，一个向上提，使水平扭力杆承受扭矩。
转炉炼钢设备
⑶ 倾动机构动力装置：可控硅调速直流电机或液压驱动，目前老转炉多采用电力 驱动，新建转炉多采用液压驱动。炉体可在0.1~1.5r/min范围内正反360°倾动。 液压驱动的突出优点： ① 适于低速、重载的场合，不怕过载和阻塞； ② 可无级调速，结构简单，重量轻，体积小。但其加工精度要求高，否则会漏油。 ⑷ 转炉冶炼工艺对倾动机构的要求： ① 转动角度。要求± 360°旋转，并能准确停留在所需的角度位置上，在启动、 旋转和制动时能保持平稳。 ② 转动速度。大中型转炉大都采用多级变速，在实际生产中，空炉及刚从垂直 位置摇下时采用高速，以减少非作业时间，在接近要停的位置时则采用低速以 使炉子能停在准确的位置上，使炉内液面平稳。 ③ 设置必要的联锁装置：倾动机构应与氧枪、付枪、炉下钢包车、烟罩等设备 有联锁装置。 ④ 托圈翘曲变形后各齿轮副仍能保持正常啮合。
2.2m3
12 输送软管
60~90次/min。
14 喷枪
13 助吹管
铁水预脱硫设备示意图
脱硫主要设备
⑵ 分配器：是脱硫设备的心脏，在分配罐上设置有冲压、放散、稳压、松动、 硫态化管及硫态化床等部件，其功能是向输送管提供具有一定压力和流动性 的粉—气混合气体。工作压力0.53~0.58MPa，最大载压1.0MPa. 硫态化床：是决定喷吹脱硫能否正常的关键设备。攀钢硫态化床是由铜粉末 冶金生产的硫态化床，其透气率35%。其工作原理是具有一定压力的氮气从 四周的环绕管进入硫态化室，氮气透过硫态化床的微孔进入分配罐底部，将 底部脱硫剂局部“吹起”，呈 硫态化状态，这一过程称为硫 态化。其他部分仍为固态。 脱硫剂 N2
3M75×2 Ф 64
c 喷孔夹角。夹角越大，各流股
相互干扰就越小，对化渣越有利。 通常采用的喷孔夹角是：三孔为 9°~12°，四孔为12°~15°， 五孔为15°~20°。 d 喷孔个数。孔数多，氧气流股 的冲击面积大，但并不是孔数越 Ф 153 四孔拉瓦尔喷头 三孔拉瓦尔喷头 Ф 115
多越好。
行程6600mm，升降速度7.0m/min，喷枪寿命30~70次。
脱硫主要设备
下枪喷吹 测温取样设备
脱硫相关设备——扒渣机
脱硫扒渣
供料系统机械设备
1 转炉用铁水的供应
供应方式：混铁炉供应、鱼雷
罐车(混铁车)供应及铁水罐直
接热装等。目前多采用混铁炉、 鱼雷罐车供应。
① 混铁炉供应流程：高炉 → 铁
第十章 炼钢设备
本章主要内容：
了解脱硫设备、扒渣设备
了解转炉及电炉附属设备 理解转炉及电炉设备结构 重点：转炉及电炉设备结构
炼钢主厂房
主厂房组成：一般由炉子跨、脱硫跨、装料跨、浇注跨组成。 炉子跨：主要安装炉子主体设备。一般设三座转炉。 装料跨：配置向转炉供 应铁水和废钢的设备。
付
炉子跨位于装料跨和
2个80m3 2×60t
料仓
5 冲压阀及管
6 电子秤压头 7 分配罐 8 松动管 9 硫态化管 10 硫态化床 11 下料球阀
1 旋转给料 器 2 振动筛
2 喷吹系统：主要由加料装置、
分配器、喷枪及其升降装置、防 溅罩及其升降装置等组成。 ⑴ 加料装置：有旋转给料器、振 动筛、下料钟阀、电子秤等。攀 钢 给 料 速 度 16t/h ， 振 动 频 率
铁水需用量大，兑铁频繁及时等
特点，并损去了混铁炉设备等费 用。
适用于大型、高速、高效、现代
化钢铁企业的生产。
供料系统机械设备
2 转炉用散装 料的供应
转炉散装料有造渣料、 调渣剂和部分冷却剂。 其供应特点：种类多、 批量小、批数多，且 要求供料迅速、及时、 准确、连续、设备可 靠 → 采用全胶带输 送机供料，但占地面 积大，投资费用高。 其流程：卡车运到原料地下料仓→ 1#~3#皮带输送机提升到布料平台→布料器往 炉顶料仓布料→各种散料进入称量料仓称量→进入汇总料仓→溜槽→转炉。 皮带输送机输送散料到布料平台 布料平台
铰 接 式 轴 承 支 座
小结
• 炼钢生产流程 • 脱硫主要设备：主要由供气系统、粉料储 存系统、喷吹系统、除尘系统 • 供料系统机械设备：混铁炉、鱼雷罐车(混 铁车) 及铁水罐等。目前多采用混铁炉、鱼 雷罐车供应。 • 转炉炼钢主体设备：炉体、炉体支撑装置、 炉体倾动机构、氧枪和付枪
转炉炼钢设备
水罐车 → 混铁炉 → 铁水包 → 称量 → 转炉。其特点：可协调 高炉与转炉生产周期不一的问题； 能均匀铁水成分与温度，稳定转 炉冶炼操作。但需占用一定的作 业面积，投资费用高。 混铁炉结构示意图
供料系统机械设备
1 转炉用铁水的供应
② 混铁车供应流程：高炉 → 混 铁车 → 铁水包 →称量 → 转炉。 其特点：铁水运输过程中热量损 失少，能满足转炉生产周期短， 混铁车
炉底
采用不同曲率的
圆滑曲线连接， 以减少应力集中。
转炉炼钢设备
⑵ 托圈和耳轴
托圈和耳轴的作用：支撑炉体并传递转矩 ① 托圈：是由优质钢板焊成，断面呈矩形的中空圆环，内部通水冷却，以降低热 应力。其两侧各固定了两个耳轴，为炉壳受热膨胀不受限制和通风冷却，在托圈 和炉壳之间留有100mm间隙。 ② 耳轴：是给转炉和托圈传递低速、重载荷、大力矩的传动件，要求其具有足够
水冷结构氧枪
进水连接管
出水连接管
外层管 中层管
中心管
转炉炼钢设备
3、供氧设备
② 喷头：采用纯紫铜制成→目 的是提高寿命。 喷头结构：是拉瓦尔型的，由收缩段、喉 口段、扩张段构成。 其作用：将压力能转换成动能的能量转换
分类：单孔、三孔和多孔。
单孔用于小型转炉，大中型转 炉一般采用3~7孔。注意：多孔 喷头由多个拉瓦尔喷孔组成。
转炉炼钢设备
双流氧枪喷头结构：是20世纪80年代开 发应用的新型氧枪，a和b称为端部式双 流氧枪，c和d称为顶部式双流氧枪，它 具有主、副两层氧气喷孔。 双流氧枪作用：促使转炉炉膛内CO燃 烧和加速化渣，是一种良好的节能设备， 但加工制造及损坏更换较复杂。 顶部式双流道 二次燃烧氧枪
转炉炼钢设备
转炉炼钢设备
转炉炼钢设备
1、转炉炉体：由炉壳及其支撑系统（托圈、耳轴、联接装
置和耳轴轴承座等）组成。 炉体外面是炉壳，用钢板焊接而成，里面是炉衬，砌筑的耐火砖。
炉壳 出钢口
水冷炉口
炉帽
炉身
炉衬
炉底
转 炉 炉 体 断 面
转炉炼钢设备
⑴ 炉壳 ① 作用：保证转炉具有固定的形状和足够的强度，能承受相当大的倾动力矩、 耐火材料及炉料的重量以及炉壳钢板各向温度梯度所产生的热应力、炉衬的 膨胀应力等。 ② 材质：用低 合金钢板制作