炼钢厂TCO投弹式副枪项目技术方案

炼钢厂TCO投弹式副枪项目技术方案
---上海普拉博冶金检测探头有限公司
一．公司简介
上海普拉博冶金检测探头有限公司位于上海市浦东新区国际精工园区内，厂房面积3000余平方米，专业生产钢铁冶金过程中所需的各种检测探头，目前公司生产的检测探头有：转炉用各种型号副枪探头；投掷式副枪探头（TCO检测探头）；测氧探头；测氢探头；各种复合探头；各种取样器；测温热电偶；各种检测仪表。

公司致力于钢铁冶金各种检测探头的生产和技术研发，已经拥有多项国家知识产权局授权的专利。

公司自行研发的转炉炼钢TCO终点控制系统获得国家专利，使得中国的中小型炼钢转炉采用模型（电脑）炼钢工艺成为可能，此专利技术填补了该工艺的国内外空白。

公司已通过ISO9001：2000认证。

目前鞍钢；攀钢；唐钢；莱钢; 沙钢；太钢；邯钢；凌钢；涟钢；永钢；杭钢；台湾中钢；韩国浦项钢铁等各大型钢铁企业使用公司各项产品。

公司具备与同行业相比而较高的新产品开发、探头生产和现场服务能力。

公司的宗旨是：
为冶金行业提供高质量高技术的检测产品和完善的技术服务。

二. 投弹式副枪系统简介
1. 系统作用：
该系统可达到副枪检测控制的同等效果，有效地提高吹炼终点双命中率，缩短冶炼周期，降低各种消耗，提高钢质量。

解决了转炉副枪系统一次性投入大，维修费高，体积庞大而导致大部分中小型转炉没有或不能安装副枪的难题。

2. 系统工作简介：
A方法：
在转炉吹炼至80%--90%时（距终点），在不倒炉情况下，由投掷设备自动投入检测A(高碳)探头，十秒内检测出钢水温度、碳、氧以及磷和硫，仪表将测试结果显示（也可运用炼钢静态和动态模型），指导操作人员进一步的冶炼操作。

待吹炼至终点时投入B（低碳）探头，检测出钢水温度、碳、氧以及磷和硫，在不倒炉情况下即可出钢，此种方法可有效地提高终点命中率，缩短冶炼周期，提高各项指标。

B方法：
在转炉吹炼至终点时抬枪，由投掷设备自动投入检测B探头（冶炼中高碳钢种时用A弹），十秒内检测出钢水温度、碳、氧以及磷和硫，在不倒炉情况下即可出钢，此种方法可缩短冶炼周期，提高各项指标。

3．主要技术指标：
测成率：≥ 96 %
探头检测速度：≤ 8秒
设备检测周期：≤ 18秒
检测精度：（同等条件下对比）
温度波动值≤10度
氧含量波动值≤50ppm
碳含量波动值≤0.015%
磷含量波动值≤0.003%
硫含量波动值≤0.003%
4．系统组成：
1）. 探头投掷设备
该设备体积为深1.6米；宽1.5米；高2米，可一次性装弹52支。

设备由探头箱和投掷机构两部份组成。

该设备放置在烟罩下料口旁。

该设备由两个气缸和两台减速马达来完成信号接插、装弹、投掷等全部动作。

设备结构简单、紧凑、耐用，投资成本低，维护费用少。

投掷设备为全自动操作，操作人员在人机界面或按键实施A或B 弹（高低碳）选项和操作，需投掷探头检测时，操作人员点击投弹钮，投掷设备即将检测探头由转炉烟罩下料口投掷到钢水里，10秒内检测完成，所测得数据在仪表屏幕和室外大屏上显示后，设备当即在1 8秒内自动复位。

2）. TCO探头
按碳的量测范围分为：
A探头（高碳）：碳1.30%--0.10%，并可同时测温度、氧和磷、硫。

B探头（低碳）：碳0.15%--0.03%，并可同时测温度、氧和磷、硫。

3）. 检测仪表
仪表采用工业PC机，有回归和自动修正各计算公式功能。

原始数据的查找和下载极为方便。

4）. 炼钢软件
转炉静态和动态模型。

三．项目实施内容
1．上海普拉博公司提供整套设备包括投弹设备、检测仪表、控制单元等。

2. 投弹系统安装方便快捷，对原设备不改动。

5. 炼钢厂现场根据上海普拉博公司提供的设计方案制作投弹设备安装小平台和加料管的旁通管。

6. 上海普拉博公司指派工程师到现场指导设备安装和调试
7. 合同签订后十天内全套系统设备运抵现场，安装及调试时间为五天，调试完成即可投入正式使用。

8. 上海普拉博公司免费提供调试用探头。

四、经济效益分析
国内某大型钢厂120吨转炉长期实际使用系统后所统计而得的效益分析。

1)、增产效益：在常规生产条件下按每日出刚48炉计算，每炉冶
炼周期平均时间缩短2.2分钟，每天节省冶炼生产时间为105.6分钟，即每天可多产钢3.8炉，如每炉钢平均产良坯为120吨，每年平均有效作业时间为330天，吨钢坯平均利润额如按1 65元计算，年增产效益则为：3.8*120*330*165=24，829，200元。

即年增产效益2483万元。

2）、降低效益：如该转炉年生产约能力200万吨，
2.1 按普钢Q195计算，
原工艺Mn%含量平均约为0.387%，合金Si-Mn-Fe 单位消耗为5.62公斤/吨，按TCO投弹工艺，假定钢中Mn%含量仍为0.387%，钢中于Mn%仍为0.073%，则按TCO投弹工艺生产后（即合金Mn% 收得率为88.87%），合金Si-Mn-Fe 单位消耗降低为5.19公斤/吨，Si -Mn-Fe单位价格如为5050元/吨，每公斤为5.05元。

则年消耗降低：5.05*（5.62-5.19）*2000000=434.3万元。

2.2 原工艺Si%含量平均为0.235%, Si%收得率为82.14%，Si-Fe单位消耗为2.68Kg/吨，按TCO投弹工艺假定钢中Si%含量仍为0.235%，减去Si-Mn-Fe带Si量后，Si-Fe单位消耗约为2.51公斤/吨，Si-Fe
单位价格为5350元/吨，折合5.35元/公斤。

则使用TCO投弹产品后年消耗降低：5.35*（2.68-2.51）*2000000=182万元。

2.3 原工艺AL线单耗为0.184公斤/吨，按TCO投弹工艺AL线单耗为0.163公斤/吨。

Al线单价为22100元/吨，折合每公斤22.1元。

则使用TCO投弹产品后，该炉每年Al线成本节约状况为：22.1*（0. 184-0.163）*2000000=93万元。

采用TCO投弹产品进行生产后，单
位氧气消耗降低了0.93NM3/吨，氧气单位的价格约为0.6元/吨。

则年节约：0.6*0.93*2000000=112万元。

采用TCO投弹产品进行生产后，钢铁原料消耗降低3.8公斤/吨，按每公斤1.9元成本计算，共节约：3.8*2000000*1.9=1444万元。

其它原材料消耗，如主原料，复原料，其他辅助能源介质等，由于取数困难未作计算。

该转炉降耗效益达：434.3+182+93+112+1444=226 5.3万元。

成本消耗：按年产200万吨计算，该转炉投弹成功率为97.53%，TC O检测探头单价如为180元/只，则年消耗投弹成本为：2000000/120 /0.9753*180=307万元。

综合效益：采用投弹式TCO 探头检测设备工艺后，该转炉综合经济效益为：
2483+2265.3-307=4441.3万元
该车间共有三个转炉，其一年将增效4441.3*3=13323.9万元
五．人事状况分析
由于转炉倒炉时，需要炉前工近前进行测温、取样等炉前操作，而工人距离温度高达1800度的钢水仅有2-3米距离，属于高危险工作，如果发生意外，则会出现重大人员伤亡事故。

目前国内转炉操作均为人工操作，转炉炼钢仍处于“人工经验炼钢”的状态。

而在部分钢厂，炉前炼钢工、炉长、操枪手虽然都是经验丰富、技术高超，但是他们的专业操作技术却不大外传，从而形成了人员技术上的垄断，一旦出现人事变动，则会产生技术断层，导致炼钢
质量下降、出钢效率降低、大幅度增加生产成本甚至回炉等问题的出现。

TCO系统则是转炉炼钢生产工艺从“人工经验炼钢”向“自动化动态模型炼钢”转化的一项必要的武器。

TCO系统不仅仅可以为炼钢周期节约3分钟左右的倒炉时间、同时精确检测转炉成份，并且也因为不需要倒炉，所以有效地避免了因为倒炉所引起的人员伤亡事故的发生。

同时也使转炉炼钢工艺从“人工经验炼钢”向“自动化动态模型炼钢”的转化成为可能。