转炉炼钢设备

1 概述

1.1氧气顶吹转炉炼钢特点

氧气顶吹转炉炼钢又称 LD 炼钢法，通过近几十年的发展，目前已完全取代了平炉炼钢，其之所以能够迅速发展的原因，主要在于与其它炼钢方法相比，它具有一系列的优越性，较为更突出的几点如下：

1．生产效率高

一座容量为80 吨的氧气顶吹转炉连续生产24 小时，钢产量可达到日产3000 — 4000 吨，而一座 100 吨的平炉一昼夜只能炼钢 300 — 400 吨钢，平均小时产量相差甚远，而且从冶炼周期上看，转炉比平炉、电炉的冶炼周期要短得多。

2．投资少，成本低

建氧气顶吹转炉所需的基本建设的单位投资，比同规模的平炉节约30% 左右，另外投产后的经营管理费用，转炉比平炉要节省，而且随着转炉煤气回收技术的广泛推广和应用，利用转炉余热锅炉产生蒸气及转炉煤气发电，使转炉逐步走向“负能”炼钢。

3．原料适应性强

氧气顶吹转炉对原料情况的要求，与空气转炉相比并不那么严格，可以和平炉、电弧炉一样熔炼各种成分的铁水。

4．冶炼的钢质量好，品种多

氧气顶吹转炉所冶炼的钢种不但包括全部平炉钢，而且还包括相当大的一部分电弧炉钢，其质量与平炉钢基本相同甚至更优，氧气顶吹转炉钢的深冲性能和延展性好，适宜轧制板、管、丝、带等钢材。

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5．适于高度机械化和自动化生产

由于冶炼时间短，生产效率高，再加转炉容量不断扩大，为准确控制冶炼过程，保证获得合格钢水成分和出钢温度，必须进行自动控制和检测，实现生产过程自动化。另外，在这种要求下，也只有实现高度机械化和自动化，才能减轻工人的劳动强度，改善劳动条件。

1.2 转炉炼钢机械设备系统

氧气顶吹转炉炼钢法，是将高压纯氧[压力为0.5~1.5MPa ，纯度99.5% 以上，（我厂为99.99% ）],借助氧枪从转炉顶部插入炉内向熔池吹氧,将铁水吹炼成钢。氧气顶吹转炉的主要设备有：

1．转炉本体系统：

包括转炉炉体及其支承系统——托圈、耳轴、耳轴轴承和支承座，以及倾动装置，其中倾动装置由电动机、一次减速机，二次减速机、扭矩缓冲平衡装置等组成。

2．氧枪及其升降、氧气装置及配套装置。

氧枪包括枪体、氧气软管及冷却水进出软管。

根据操作工艺要求氧枪必须随时升降，因此需要升降装置，为保证转炉连续生产，必须设有备用枪，即通过换枪装置，随时将备用枪移至工作位置，同时要求备用枪的氧气，进出水管路连接好。

3．散装料系统：

氧气顶吹转炉炼钢使用的原料有：

（1）金属料——铁水、废铁、生铁块；

（2）脱氧剂——锰铁、硅铁、硅锰、铝等；

（3）造渣剂——石灰、萤石、白云石等；

（4）冷却剂——废钢、铁矿石、石灰石、氧化铁皮等。

（5）供应铁水的设备有：贮存和混匀铁水用的混铁炉，运输铁水用的铁水罐及铁水罐车，铁水包。

（6）废钢及生铁块用专用吊车及废钢斗装入炉内。

（7）氧剂主要为合金料，经烘烤、称量后，由叉车运送至炉后，由铁合金旋转溜槽加入到钢水罐中。

而绝大多数造渣剂，则是从低位料仓经斜桥上料皮带输送机送至高位料仓，需用时，再通过电振给料器、称量斗、汇总斗、下料管直接进入炉内。4．活动烟罩及提升装置。

转炉吹炼时，产生大量气体（烟尘），经烟罩进入烟气处理系统，烟罩分为固定烟罩和活动烟罩两部分，固定烟罩是装在余热锅炉与活动烟罩之间，活动烟罩在吹炼时降下，接近炉口，这样可减少大量冷空气进入炉气处理系统，降低除尘负荷，同时也利于转炉煤气回收。

吹炼时需上、下升降活动烟罩，其传动方式为机械式，包括重锤、电机、提升减速机及绳链装置等。

5．烟气净化处理系统。

顶吹转炉吹炼过程中产生的大量高温烟尘，首先进入半余热锅炉（烟道）进行余热回收和冷却，而后经一级文氏管、重力脱水器、弯头脱水器、二级文氏管、湿漩脱水器等进行除尘和冷却，脱水后的烟气被抽入一次除尘风机，经水封器之后，被送入贮气罐（煤气柜）回收利用或进行放散。

6．其它配套设备及系统：

转炉配套装置包括前后挡火门、炉下车辆，另外转炉的中压水系统也是很重要的组成部分。

氧枪配套装置包括刮渣器及标尺装置。配套的系统包括了氧枪的供水、供气系统，以及氮封系统。

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另外，为了准确地判断吹炼终点，提高钢水命中率、炉龄、产量和钢水质量，以及降低各种消耗等，近年来在许多转炉上，已经应用电子计算机对转炉冶炼过程进行静态和动态相结合的控制，其中最广泛和有效的手段是采用副枪装置，测定钢水温度、钢中含碳量和含氧量，并可同时取样供化验分析，包括测定熔池深度，以供准确确定吹炼枪位等等。

2 氧气顶吹转炉炉体

氧气顶吹转炉炼钢生产的本体系统，是由炉体、炉体支承系统、倾动机构及扭矩平衡装置组成。

2.1 炉体结构

氧气顶吹转炉炼钢是在1600 度以上的高温中进行的，所以，转炉炉壳内部必须砌筑一定厚度的耐火材料即炉衬。

转炉炉体包括炉壳和炉衬。炉壳为钢板焊接结构；炉衬包括工作层、永久层和填充层三部分。

炉体由截锥形炉帽、圆柱形炉身及炉底三部分组成。炉帽顶部为圆形炉口，工作时用以加料、插入氧枪、排出炉气和倒渣。

2.1.1水冷炉口

我厂采用的为铸铁埋管式炉口，其结构为180 °剖分式，内部为循环水强制冷却，由14 套销轴、斜楔通过炉帽法兰与炉体相连接，炉口进出水管分别连在耳轴上，此种水冷炉口结构，可以大大增强炉口水冷效果，提高使用寿命，同时也可以减少炉口上的粘结物，降低漏水率，及延长炉帽金属壳与炉衬的使用寿命。

2.1.2 炉帽挡渣板

挡渣板由24 块大小不等的钢板组成，呈环形伞状分布，每块挡渣板通过四个M36 高强螺栓与焊接在炉体上的支撑架相连，这种形式挡渣板强度较高，而且易于维护和检修。

2.1.3 出钢口

设置在炉帽与炉身交界处，以保证在出钢过程中,炉子维持在接近水平位置时，保持钢液的深度，以便顺利出钢，。

2.1.4 炉帽及炉身

炉帽采用焊管式水冷结构（3#炉上采用），通入冷却水强制冷却，以降低炉壳温度提高使用寿命，炉身由σ=60mm厚钢板制成。

2.1.5 炉底

转炉炉底为活炉底，由18 个炉底销及楔铁通过上、下吊架连接炉底与炉身，其中 3#炉炉底另配有底吹管路。转炉修炉为下修式。

★维护要点

1．水冷炉口和溜渣板在清完渣后，要及时喷洒喷涂料；

2. 打炉皮渣时，禁止拆炉机正面冲击炉口及溜渣板；

3．控制钢水的喷溅；

4．炉口进出水管及时清渣，防止水管被钢渣包住而失去缓振功能，导致水管焊缝撕裂以及被挤坏。

2.2 炉体支承系统

转炉炉体及其附件的全部重量皆通过支承系统传递到基础上去。此外，支承系统的一部分构件，还承担着传递从倾动机械到炉体之间的倾动力矩，使炉

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