引言
国内某钢厂为了响应国家钢铁产业发展的政策，确保钢铁工业升级和实现可持续发展，防止低水平重复建设，决定淘汰原来落后的小转炉炼钢车间，新建120t转炉炼钢车间。新建120t转炉以“先进、合理、安全、经济”为设计原则，立足于国内设计、制造，采用国内外大、中型转炉的成熟、先进的技术和合理工艺流程。
1 工艺流程及主要设备
1.1 工艺流程
本工程设计中采用的工艺流程为：铁水炉外脱硫→顶底复吹转炉→钢包吹氩→LF精炼炉→大矩形坯连铸机，转炉炼钢车间采用全连铸的生产工艺，连铸坯通过辊道热送至轧钢厂，使该车间达到国内外同行业的先进水平。
1.2 主要设备
本工程设计的主要工艺设备有：1座铁水倒罐站、1座单吹颗粒镁铁水脱硫站、1座120t顶底复吹转炉、1座吹氩站、1座LF精炼炉、一台R12m五机五流大矩形坯连铸机。
主要设备采用国内外先进的技术和工艺，设计、制造全部在国内完成，有效的降低了工程造价。
2 设计特点
2.1 “一罐制”铁水供应制度
铁水运输和供应有采用鱼雷罐车的，有在转炉炼钢厂设置混铁炉的、也有铁水罐配合倒罐站的。
本次设计中采用铁水罐方式对转炉进行铁水供应，且高炉、转炉采用同一种铁水罐，即“一罐制”铁水供应工艺。这种铁水罐在140t标准铁水罐的基础上将出铁口适当加长，以便于铁水能兑入转炉。
采用铁水供应“一罐制”及铁水倒罐站而取消了混铁炉由如下几个有点：(1)有效的简化了工艺流程，紧凑了总图布置；(2)降低了能耗、减少了铁损、减小了烟尘污染；(3)大大降低了工程投资；(4)高炉炼铁车间和转炉炼钢车间采用同一种铁水罐，有利于生产操作和生产管理。
2.2 转炉系统
转炉是转炉炼钢车间的主体设备，设计的好坏直接影响整个炼钢工序的流畅。
2.2.1转炉的特点
(1)采用顶底复吹的工艺，氧枪顶吹氧气，炉底透气元件吹入N2和Ar，促进转炉内冶金反应，抑制吹炼过程中的喷溅，缩短吹炼时间。
(2)设计中转炉的炉型采用锥球型，冶炼中有较好的动力学特性。
(3)转炉倾动机构按照全正力矩设计，抱闸松闸后转炉可以依靠其自重自行复位。
(4)转炉炉口、炉帽、托圈、耳轴均采用水冷结构，以便于提高这些关键部位的寿命，减少维修工作量。
(5)炉体采用整体结构，转炉修炉采用简易上修方式。
新炉炉衬的重量不到350t，专业筑炉人员3~4天就能完成筑炉工作。较上修方式由如下几点优点：①省去1台修炉塔，减少了设备费用；②平台上不需要布置修炉塔的存放位置，简化了平台，减小了平台荷载，从而降低了工程造价；③汽化冷却烟道可以不设置移动段，省去了一台移动台车，减少了设备费用；④整个修炉工艺变得简单、快捷。
(6)采用炉腹风冷。设计中通过非传动侧旋转接头引一路空气进入托圈，通过托圈上设置环管及喷嘴对转炉本体和托圈之间的炉体本身进行强制风冷，以改善炉体的热变形，延长炉体的寿命。
2.3 副枪系统
为了进一步提高转炉冶炼终点目标命中率，实现自动化炼钢，同时减轻工人的劳动强度，缩短冶炼周期，提高转炉生产能力。我们在设计中配备了副枪装置，这套装置全部为我设计院在以往引进副枪的经验基础之上设计开发的。
2.3.1设备组成
副枪的主要组成部分：副枪本体、副枪提升系统、升降小车、导轨、旋转框架、副枪导向装置、探头自动安装装置、探头拆卸装置、探头收集槽、刮渣器及密封帽等。
2.3.2结构型式
本次设计的副枪为结构型式采用旋转式，副枪系统布置在氧枪对侧。有两个旋转支点，1点布置在散状原料高位料仓平台边缘，1点布置在平台梁侧面。
这种布置型式的优点：(1)采用旋转式，故探头装卸位和测试位分别布置在两个不同的位置，从而有效降低了副枪的设备高度。同时，副枪上支撑点在散状原料高位料仓平台上，也没有增加高跨厂房的高度。(2)副枪可以从探头装卸位旋转到测试位，当副枪在探头装卸位时给氧枪的运输留了足够的空间。(3)副枪旋转增加二次定位销，使副枪的定位更精确。
2.4 除尘系统
2.4.1一次除尘
一次除尘采用干法除尘。以前，国内转炉一次除尘主要以湿法除尘（OG法）为主，但随着对环境和能耗要求的越来越高，许多厂逐步采用干法除尘。干法除尘的主要由蒸发冷却器、静电除尘器、ID风机、切换站和放散烟囱、煤气冷却器和输灰系统等设备组成。
干法除尘的流程如下：
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干法除尘相对于湿法除尘有如下优点：(1)除尘效率高，经过电除尘器后煤气的含尘量~10mg/Nm3，可供用户直接使用；(2)不需要建设污水处理设施，减小占地，减少了污染源；(3)整个系统阻损小，~8200Pa；(4)系统设备简化，特别是转炉高跨内布置简单，从而使厂房设计简化，便于管理和维护；(5)除尘灰分两级回收，除尘灰可直接回收使用；(6)用水量小，约为湿法的1/3；(7)虽然一次投资成本高，但运行成本很低，能够在短时间内回收成本。
2.4.2二、三次除尘
按照常规设计，在主厂房内设置了二次除尘系统，用来收集转炉周围和厂房内的各个产尘源的烟尘，有效地改善了工人的操作环境和对空气的污染。
但是在转炉兑铁水时，瞬时间有大量的烟尘产生，弥散在厂房内并通过转炉高跨的竖烟道溢出厂房外，对环境造成污染。因此，我们设计了屋顶三次除尘。
在转炉兑铁水时，三次除尘风机高速运行，未被二次除尘系统抽走的烟气通过转炉前上方的导烟板进入布置在屋顶的三次除尘管道，再到三次除尘站进行除尘放空。当转炉在非兑铁水时，烟尘量较小，烟尘基本被二次除尘系统抽走，这时三次除尘风机改为低速运行，既起到抽气通风的作用，又可以降低电耗。
3 结语
(1)“一罐制”的应用缩短了流程，降低了能耗和污染，提高了经济效益；
(2)转炉车间副枪等技术的应用大大提升了自动化及工艺操作水平；
(3)干法除尘、二次除尘、屋顶除尘和钢包热修除尘的应用，更加完善了炼钢车间的除尘系统，改善了环境。
参考文献
[1]阮晓丰.柳钢新建转炉炼钢厂7机7流方坯连铸机工艺设计特点[J].钢铁技术,2005(01):1-3.
论文作者:罗圣
论文发表刊物:《红地产》2017年2月
论文发表时间:2018/12/13
标签：转炉论文; 铁水论文; 车间论文; 系统论文; 设备论文; 烟尘论文; 工艺流程论文; 《红地产》2017年2月论文;