铁水罐示意图
炼铁原理与工艺11炉前操作演示课件
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11.2.放渣操作
1. 渣口装置
一般小型高炉 的渣口装置均 由4个套(大套、 二套、三套和 小套)组成，
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14～16
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主沟
图3- 111宝钢高炉主沟结构图 1-隔热砖； 2-粘土砖； 3- 高铝碳化硅 砖； 4-浇注料
图3- 112高炉主沟断面图 1-钢板外壳；2-粘土砖；3-炭素捣打料； 4铺沟泥
11
11.1高炉出铁操作
② 铁水沟 铁水沟的上端与撇渣器的小井相接，
下端分别通向各个铁水罐。铁沟坡度一般 为5％～8％。
过去高炉在铁水沟上设分流闸板， 现在一般为摆动流嘴。、 ④ 渣沟
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11.1高炉出铁操作
⑤ 摆动溜嘴(倒灌用)
图3- 114 摆动溜嘴 l一支架；2一摇台；3一摇臂；4一摆动溜嘴； 5一曲柄—连杆传动装置；6一驱动装置；7一铁水罐车
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11.1高炉出铁操作
铁水注嘴个数设计： ? N：铁沟流嘴数目 ? P：高炉日产量 ? α：出铁不均匀系数 ? Q：铁水罐有效容铁量 ? nτ：高炉日出铁次数
N
?
P? nQ
?
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11.1高炉出铁操作
⑥ 撇渣器
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11.1高炉出铁操作
5. 出铁设备 ① 开铁口机 开铁口机必须满足下列要求： A. 开孔钻头应在出铁口中开出具有一定倾斜角度
上的直线孔道； B. 开铁口时，不应破坏覆盖在铁口区域炉缸内壁
上的耐火泥，不破坏铁口内的泥道； C. 能够进行机械化远距离操作； D. 为了不妨碍炉前各种操作的进行，开铁口机外
4-铁水预处理工艺
第四章铁水预处理工艺本章要点：工艺概况（全貌、历史、现状）基本原理应用（炼钢基本理论）主要工艺过程（关键工艺技术）新技术、发展趋势和存在问题（兴趣点）1、铁水预处理概述铁水预处理是指高炉铁水在进入炼钢炉之前预先脱除某些杂质的预备处理过程。
分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理两大类。
普通铁水预处理包括：铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱P。
特殊铁水预处理一般是针对铁水中含有的特殊元素进行提纯精炼或资源综合利用，如铁水提钒、提铌、脱铬等预处理工艺。
铁水预处理容器的选择根据铁水预处理容器的选择，脱硫工艺可分为：•混铁车喷吹法•铁水罐法•铁水包法发展趋势：采用铁水包作为铁水脱硫预处理的容器铁水脱硫喷吹工艺铁水脱硫喷吹工艺铁水预处理的化学冶金学意义化学冶金学意义：创造最佳的冶金反应环境!钢铁冶金工艺优化：高炉⎯→分离脉石、还原铁矿石铁水预处理⎯→脱硅、脱磷、脱硫转炉⎯→脱碳、升温钢水炉外精炼⎯→去夹杂、合金化铁水预处理(脱硫)的优越性(1) 满足用户对超低硫、磷钢的需求，发展高附加值钢种：如：船板钢、油井管钢：[S]、[P]<0.005 %管线钢、Z向钢、IF钢：[S] ≤0.002~0.004 % (2) 减轻高炉脱硫负担，放宽对硫的限制，提高产量，降低焦比；(3)炼钢采用预处理后的低磷、低硫铁水冶炼，可获得巨大的经济效益。
能提高转炉生产率、降低炼钢成本、节约能耗。
转炉脱磷、脱硫任务减轻，渣量大大降低，造渣料急剧减少，渣中TFe降低，铁损减少，锰回收率急剧增加，锰铁消耗降低，转炉吹炼时间缩短，炉龄延长。
(4) 炉外铁水预处理脱磷、脱硫可保持同炉内一样良好的热力学条件，还可通过采用搅拌措施，大大改善动力学条件，以较少的费用获得很高的脱磷、脱硫效率。
(5) 高炉某些特殊炉况下要造酸性渣如排碱，铁水含硫偏高，炉外要进行补充脱硫。
(6) 铁水深度预处理是目前冶炼纯净钢最经济的、最可靠的技术保障，已成为生产优质低磷、低硫钢必不可少的经济工序。
储罐结构系统介绍
2.2LNG储罐（T-0201A/B/C）根据LNG储罐的国际规范BS7777，LNG储罐的形式可分为：单容罐、双容罐和全容罐。
全容罐的罐体分为内罐和外罐，按照规范要求，全容罐的内罐和外罐应具备独立盛装低温液体的能力，且内罐和外罐的间距应为1米到2米。
正常操作条件下，内罐储存低温LNG 液体；外罐顶由外罐壁支撑；外罐应具备既能储存低温LNG液体，又能控制从内罐泄漏出的LNG气化后产生的大量气体的排放。
ZJLNG采用的是全容储罐，其总体布置见图1、图2、图3所示。
图1：储罐总体布置一2.2.1ZJLNG全容储罐的主要特点及结构•混凝土外罐由钢筋混凝土罐底承台、后张拉式混凝土罐壁、钢筋混凝土罐顶组成，罐底承台与罐壁、罐壁与罐顶均采用刚性连接。
罐底承台采用架高设计，不需加热系统。
•外罐的内表面全部内衬碳钢，起到阻止气体泄漏的作用。
罐顶内衬可作为罐顶混凝土的支模，同时可作为钢筋混凝土罐顶结构的组成部分。
•内罐为顶部开放式的9%镍钢内罐。
•图2：储罐总体布置二图3：储罐总体布置三•罐底的热角保护结构由9%镍钢二层底、壁，以及保温材料组成，它能保证在内罐泄漏的情况下保护罐底和混凝土底层的外壁，保证罐体不失效。
热角保护的顶部被锚固到混凝土外壁中，同时顶部应至少高于罐底承台5米。
•内罐的顶部有一吊顶，由罐顶的吊杆支撑，其材质为铝合金、不锈钢或9%镍钢。
•储罐的保温系统包括内罐底以下的保温层、内罐壁和混凝土外壁之间的保温层，吊顶以上的保温层、罐顶开孔处以及内部配管的保温层。
•储罐还应包括一系列的管嘴开孔及相关的内部管线，包括罐内泵的泵井、吹扫管线、冷却管线、进液管线等。
•储罐还包括内部的通道和结构，如从罐顶人孔到吊顶以及从吊顶到内罐底的笼梯、吊顶上面的人行道、轨道等。
•储罐还包括外部的通道和结构，包括泵平台及其外溢保护系统、从地面到罐顶和泵平台的旋梯、外围通道、紧急逃生梯、仪表平台、护栏等等。
•储罐的管线从罐顶沿罐壁向下，直到与地面水平管线连接的弯头的顶部。
炼钢厂基本工艺流程图
➢ 铁与钢的区别 ➢ 炼钢工艺流程介绍 ➢ 图片赏析
铁和钢的区别
➢ 化学成分
铁：C 4.1~4.3%，Si 0.25~0.50%， Mn 0.2~0.5%， P ≤0.12%，S ≤0.035%
钢：C ＜2.1% P ≤0.045%，S ≤0.050% 例：普通碳素结构钢Q195
C 0.06~0.12%，Si 0.12~0.30%， Mn 0.25~0.50%， P≤ 0.045%， S0.050%
铁水[S]: 0.035→≤0.010%
• 3：搅拌形式：KR、喷粉 • 4：目前较为先进的是铁水‘三脱’，目的是解放
转炉，提高钢水纯净度
铁水准备
N2
Mg粒
脱硫渣
铁水 铁水脱硫示意图
三、转炉
• 1：功能：降碳、提温、去S,P、脱H,O,N
去夹杂物、合金化
• 2：顶底复吹，顶枪吹氧，底吹Ar,N2,O2 • 3: 渣料：石灰、白云石、铁皮、萤石等，岀
• 1. 浇铸温度控制 • 2. 钢水成份控制 • 3. 拉速控制 • 4. 冷却控制 • 5. 液面控制 • 6. 连铸新技术、新措施
1. 浇注温度控制
连铸钢水工艺要求是，保证浇铸性能的前提下具有 较低的过热度。出钢温度是控制连铸浇铸温度的 基础与保证，提高出钢温度的命中率。钢水保温 的方法有以下几种办法：
• 2：加入石灰、预熔渣、萤石、铝粉、矾土（主要
成分：AL2O3）、电石造渣
• 3：贵重及收的率不稳定的合金元素尽量在LF炉
配，例如：Nb、V、Ni、Ti、Al、B等
• 4：缺点：增碳、增硅、回磷、增氮
电极准备 设备准备 通电准备 冷却水准备 合金及辅料准备 液压准备
测温取样 供电操作 造渣操作 吹氩操作 合金调整 温度调整
1-铁水预处理工艺
3.2 铁水脱磷装置示意图
四、转炉双联法脱磷工艺
日本和歌山制铁所炼钢厂工艺布置示意图
4.1 脱磷转炉
脱磷炉加15%废钢（尺寸稍小些） 脱碳炉加2%废钢（尺寸稍大些） 脱磷炉：废钢与脱碳炉渣一起从料槽加入。 BOFd[p]：[C]：4.7%~3.7% 吹氧时间9min [P]：从0.1%（1000ppm）→降到0.01% （100ppm）周期时间20min 炉龄： 25000炉，炉渣R：≤2，渣量 ~35kg/t，脱磷炉供氧强度是脱碳炉的1/4~1/2。 脱磷炉加入造渣料：BOFd[C]返渣（约占脱碳 炉渣总量的1/2）+石灰 脱磷炉渣：由于碱度≤2，可直接用于筑路 等 半钢温度1300℃左右， 回收煤气，流量为 35000~40000m3/h
五、铁水预处理对纯净钢的意义
铁水含磷、硫可降到低或超低含量水平。 提高转炉生产率、降低成本、节约能耗。 极低碳钢的清洁度。钢中T[O]、[N]、[H]含
量降低。 有利于复吹转炉冶炼高碳钢时的“保碳出钢 技术”。 有效地提高铁、钢、材系统的综合经济效益。
二、铁水脱Si（120t转炉）
铁水脱Si的重要意义： 铁水脱磷的必要条件 利于减少石灰加入量和渣量
铁水脱Si的工艺方法铁水罐脱硅 转炉脱硅
2.1 脱Si剂、脱Si原理
脱硅剂： 氧化剂：氧气，氧化铁皮，精矿粉，烧结矿粉，氧 化铁烟尘 溶剂：石灰，萤石 铁水脱Si化学反应： [Si]+O2(g)=SiO2 [Si]+(2/3)Fe2O3(s)=SiO2(s)+(4/3)Fe [Si]+(1/2)Fe3O4(s)=SiO2(s)+(3/2)Fe [Si]+2(FeO)=SiO2(s)+2Fe
图解冶金企业重大事故隐患
图解冶金企业重大事故隐患（-）会议室、活动室、休息室、操作室、交接班室、更衣室（含澡堂）等6类人员聚集场所,以及钢铁水罐冷（热）修工位设置在铁水、钢水、液渣吊运跨的地坪区域内的。
1.名词解释：（1）地坪区域”是指横向以铁水、钢水、液渣（以下简称“熔融金属”，冶金企业下同）吊运跨两侧立柱靠近熔融金属吊运侧的立柱边线为界，纵向以吊运跨两侧围墙为界的车间内零米地面区域。
其中，横向是指吊运熔融金属起重机的小车运行方向；纵向是指吊运熔融金属起重机的大车运行方向（图1）。
“车间内零米地面区域”不包括架空层平台正下方被遮挡的区域，如转炉炉下钢水罐车、渣罐车行走区域。
（2）“操作室”包括控制室、检验室、化验室（冶金企业下同）o图1地坪区域示意图2.判定情形：（1）炼钢厂、铁合金厂的会议室、活动室、休息室、操作室、交接班室、更衣室（含澡堂），设置在熔融金属吊运行走区域的正下方地坪区域。
“吊运工艺极限边界”是指因生产工艺需要，铁水罐、钢水罐、液渣罐（包、盆）位于兑装位、倒罐位、钢包回转台、浇铸位或者地面轨道极限起吊点时，吊运跨纵向靠近最两端方向的罐（包、盆）外壁到达的垂直边界位置（冶金企业下同）。
炼钢连铸的铸余渣罐（包、盆）位于起吊点时的外壁不视为熔融金属吊运工艺极限边界。
操作室在熔融金属吊运跨交接班室在熔融金属吊运跨（2）炼钢厂、铁合金厂的会议室、活动室、休息室、操作室、交接班室、更衣室（含澡堂），设置在熔融金属吊运跨距离吊运工艺极限边界50米以内的地坪区域（纵向两端方向，图3）O图3距离吊运工艺极限边界50米以内的地坪区域示意图（3）炼钢厂位于车间架空层平台的转炉操作室，其面向铁水吊运侧未采用实体墙完全封闭O室，其面向铁水、钢水吊运侧未采用实体墙完全封闭的外墙，在铁水、钢水罐吊运跨靠近熔融金属吊运侧的立柱边线以内。
架空层AOD炉主控室突出立柱未进行封闭架空层AOD炉主控室突出立柱未进行封闭（5）炼钢厂连铸流程采用钢水罐水平连浇车或者钢包回转台单跨布置的连铸平台操作室，其面向钢水、液渣吊运侧未采用实体墙完全封闭的外墙，在连铸平台靠近熔融金属吊运侧的立柱边线以内。
改进型耐火材料的应用
第 ２期 （ 总第 １２期 ） ５
改 进 型 耐 火 材 料 的 应 用
韩 鸿 赵兴永 ， ，吕彦斌 黄延青 刘 苗 ， ，
（ １型钢 炼铁厂 ； ２股份 炼铁厂 ）
摘
要： 分析 了莱钢 １０ｔ 水罐 实际使 用状 况 、 在 问题 和 制约铁 水罐 内衬 使 用寿命 的 因素 ， ４ 铁 存
耐 火材料 内衬
改进铁水罐 内衬耐火材料材质和砖型， 高了内衬的使用寿命 ， 提 取得 了较好的效果。
关键 词 ：４ 铁 水罐 １０ｔ
０ 前 言
由于 周 转速 度 慢 、 用频 率 低 和 内衬侵 蚀 速 度 使 快 等 问题 ， 莱钢 １０ｔ 水 罐 内衬 使用 炉 次 偏 低 ， ４ 铁 通 过 改进 铁水 罐 内衬 耐火 材 料 材 质 和砖 型 ， 高 了 内 提
解 决技 术 问题 。
２ 影 响 内衬使 用寿命 的因素
铁 水罐 结构 见 图 １ 。
的变化造 成 的热应 力 作 用 ， 内衬 砖 表 面产 生 剥 落 使
现象 。
３ 解 决 措 施
３ １ 提 高 耐火材 料 的档次 ．
选用优质耐火材料做铁水罐 的内衬 ， 在冲击区 采 用 Ａ Ｃ工艺 。选 用强 度 高 、 冲刷 、 Ｓ 耐 抗侵 蚀 、 震 热
．
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ４ ｏ ｔｌｌｄ ｅ；ｒ ｆａ ｔｒｅ １ ０ｔｈ ｔｍｅ ａ ａ ｌ ｅｒ ｃｏ ｓ：ｌｎ ｒ ｉ ｉｅ
“ ＋ － ＋ － ＋ ” ＋ 一 ＋ 一 ＋ 一 ＋ ” ＋ 一＋ 一 ＋ 一 十
山 钢 愿 景
打 造 具 有 国 际 竞 争 力 的 钢 铁 强 企
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｆ ｒ１ ０ｔｈ ｔｍｅａ ａ ｌ ｎ Ｌａｇ ｎ ｓ ｒ ｃ ： ｏ ４ ｏ ｔ ｌｌ ｄ ｅ ｉ ｉ ａ ｇ，ｐ ａ ｔ ａ ｐ ｒ ｔｎ ｉ ａ ｉｎｓ ｅ ｉｔ ｇ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ａ ｄ ｆｃ ｒ ｃｉ ｌｏ ｅ ａｉ ｇ ｓｔ ｔｏ ｃ ｕ ｘ ｓｉ ｒ ｂ ｅ ｎ ａ ． ｎ
倾翻机构力能参数计算
倾翻机构力能参数计算根据铁水罐的设计图纸，按照1：1的建模，画出铁水罐的三维模型。
如图3.2所示。
1.罐壳2.吊耳座3.支轴4.吊轴5.支爪6.内衬（耐火砖）图3.2 铁水罐的三维图根据铁水罐倾翻角度，对未倾翻时的铁水和倾翻时的铁水建模，如图 3.3和图3.4所示。
图 3.3 未倾动铁水建模图3.4 倾动铁水建模3.3 铁水罐参数设计合理性验证1.空罐时重心位置的查询：图3.5 空罐重心查询由图3.5可以看出，空罐时重心所在位置在吊轴下方，所以在吊运时不会倾翻，设计合理。
2.如图3.6所示的为铁水罐安放在罐座上时的示意图，经过查询，罐体和罐座的总质量为30t。
重心位置如图3.6所示。
查询方法为点击“工具”菜单—“质量特性”选项。
图3.6 空罐与罐座3.空罐倾动时重心查询：图3.7 空罐倾动当空铁水罐倾动到极位时，重心位于两支轴之间，距离右侧支轴的水平距离368mm，因此罐体不会离开罐座倾翻，能够安全工作（图3.7）。
4.装入铁水时的罐体质量及重心图3.8 装入铁水未倾动重心位置如图3.8所示，吊运时不会倾翻；通过质量查询得质量为70.9t。
5.装入铁水倾动到35°图3.9 装入铁水倾动罐体与铁水总重心位于两支点之间，与右支点距离367mm，因此倾动35°时罐体不会在罐座上倾翻，能够安全工作，如图（3.9）。
6.带罐座空罐倾动图3.10 带罐座空罐倾动如图3.10所示，空罐倾翻35°时罐座及铁水罐重心位于支点左侧，因此不会倾翻，且能够自动回到水平位置。
7.带罐座装入铁水未倾动时图3.11 装入铁水未倾动如图3.11所示，总质量为76t。
重心位置如图所示。
8.装满铁水带罐座倾翻示意图图3.12 装入铁水倾动如图（3.12）所示，当装入铁水倾翻时，铁水及罐体罐座重心如图示位置，重心位于支点左侧，罐体不会倾翻。
3.4 倾翻力矩的计算图3.13开始倾动时倾动力矩计算1）开始倾动时倾动力矩计算：k y m M M M M =++ （3.1）式中：k M -----空罐力矩 y M ---铁水力矩m M --弧形板与导轨的接触处的摩擦力矩用SolidWorks 建模，可以得到空罐铁水罐座的总的重心，如图（3.13）所示43k y 761036010273600M M G L -+=⨯=⨯⨯⨯=总N.m摩擦力矩m Mk y m k M G G =+（） （3.2） 式中：k G --空炉时炉子倾动部分的重力，N ； k-变形臂,取k 2C= 按赫茨理论，圆柱形扇形板与直轨的接触面宽度的半值：13.2610h P RC -=⨯（m ）（3.3）式中 P=弧形板上的载荷（N ）； R---弧形板半径（m ）1h ---弧形板与导轨接触宽度（m ）。