项目概况:
山东西王特钢有限公司80t VOD真空精炼炉采取设备供货和安装调试指导的模式,建设周期从合同生效到热试车开始共6个月。
产品大纲:
序号 |
钢 种 |
代表钢号 |
轧钢年产量 (万吨) |
铸坯年产量 (万吨) |
年产钢水量 (万吨) |
冶炼 |
碳素结构钢 |
Q235A |
17.5 |
18.42 |
18.99 |
EAF+LF |
|
2 |
低合金钢 |
20MnSi |
||||
3 |
弹簧钢 |
60Si2Mn |
10 |
10.53 |
10.85 |
EAF+LF+VOD |
4 |
硬线钢 |
SWRH82B |
10 |
10.53 |
10.85 |
EAF+LF EAF+LF+VOD |
5 |
冷墩钢 |
ML08Al、ML10Al |
12.5 |
13.16 |
13.56 |
EAF+LF EAF+LF+VOD |
6 |
不锈钢 |
304、316、430 |
10 |
10.53 |
10.85 |
EAF+VOD EAF+VOD+LF |
|
总 计 |
|
60 |
63.16 |
65.11 |
|
电炉:
电炉座数 |
1座 |
电炉公称容量 |
80 t |
电炉出钢量 |
80 t(平均) |
|
100 t(.大) |
冶炼平均周期 |
40min(碳钢/合金钢);60min(不锈钢) |
电炉年有效作业天数 |
350 |
车间年有效作业天数 |
350 d/a |
年产钢水量 |
65.11´10t4/a |
钢包:
公称容量 |
80 t |
平均容量 |
80t |
LF精炼盛钢.大容量 |
100t |
LF精炼盛钢.小容量 |
50t |
钢包上口外壳直径 |
Φ3210mm |
总高度 |
4430 mm |
耳轴中心距 |
4000mm |
自由空间 |
1137 mm(80t钢液面) |
|
580(100t钢液面) |
钢包总重量(包括钢水、耐材) |
180t |
LF精炼炉:
LF炉座数 |
1座 |
LF炉公称容量 |
80 t |
LF炉处理钢水量 |
50~100 t(平均) |
冶炼周期 |
25~50min |
VOD真空精炼炉操作条件:
形式 |
单盖、双罐、双工位,罐盖车平移 |
处理能力 |
80t/h |
平均处理周期 |
≤30 min(VOD≤60min) |
真空系统型式 |
5级(3级增压2级喷射) |
真空系统抽气能力 |
350kg/h(67Pa,20℃干空气) 2500kg/h(8000Pa,20℃干空气) |
工作真空度 |
67Pa(阀后) |
抽气时间(101 kPa→67Pa) |
6min(VD热态,B1泵头麦氏计测量) |
|
7min(VD冷态,B1泵头麦氏计测量) |
钢包自由空间 |
1137mm(80t钢水时) |
年有效作业天数 |
350d/a |
连铸机:
连铸机型式 |
全弧型 |
铸机基本半径 |
R10m |
连铸机流数 |
5流 |
铸坯断面 |
120mm×120mm、150mm×150m |
|
200mm×200mm、250mm×250mm |
连铸机作业率 |
≥80% |
钢液处理工艺路线:
80t电炉→80t LF→CCM。
80t电炉→80t LF→80t VOD→CCM。
公辅介质条件:
介 质 |
.大温度℃ |
压 力MPa |
.大流量 |
用 途 |
氩气(Ar) |
常温 |
1.2~1.6(气源) 0.25-0.6(工作) |
24x2 Nm3/h |
钢水搅拌用气体 |
压缩空气 |
常温 |
0.5~0.6 |
10Nm3/h |
设备及平台吹扫及驱动气体 |
氮气 |
常温 |
1.2~1.6(气源) |
50Nm3/h |
破空 |
设备冷却水 (闭环) |
供 水 |
|
||
35 |
0.5~0.6 |
250m3/hM |
||
回 水 |
||||
50 |
~0.3 |
250m3/h |
||
浊环水 |
供 水 |
|
||
35 |
0.4 |
820m3/hM |
||
回 水 |
||||
43 |
0.4 |
820m3/hM |
||
液压介质 |
≤60 |
10-12 |
|
|
氧气 |
|
1.2 |
2000m3/h |
|
蒸汽(高压) |
过热 +10~15℃ |
0.65(用户点处) |
14t/h |
|
设备冷却水水质要求表:
成份 |
指标 |
碳酸盐硬度 |
≤30dH |
全硬度 |
<150dH* |
PH值 |
7~9 |
悬浮物 |
<5mg/l |
颗粒尺寸 |
<0.2mm |
导电率 |
<500μs/cm |
单盖双罐双工位VOD作业周期表:
序号 |
作 业 项 目 |
单工位时间(min) |
双工位时间(min) |
|
1 |
准备处理阶段 |
吊包至VOD罐中,就位 |
1.5 |
|
2 |
连接吹氩管 |
0.5(人工) |
|
|
3 |
测温取样、定氢、定氧 |
2.0 |
|
|
4 |
罐盖车从待机位至处理位、合盖 |
1.5 |
1.5 |
|
5 |
真空处理阶段 |
抽真空 |
3 |
3 |
6 |
吹氧脱碳 |
5~45 |
5~45 |
|
7 |
真空处理、加料、均匀化 |
15~20 |
15~20 |
|
8 |
关主真空阀,破空(充气复压至大气压) |
1.5 |
1.5 |
|
9 |
真空后处理阶段 |
提升罐盖、罐盖车开走 |
1.5 |
1.5 |
10 |
喂丝 |
1.5 |
|
|
11 |
测温取样、定氢、定氧、定氮 |
2 |
|
|
12 |
断开吹氩管 |
0.5 |
|
|
13 |
向钢包投入保温剂 |
0.5 |
|
|
14 |
吊车从真空罐吊走钢包 |
2.0 |
|
|
合计时间 |
38~83 |
27.5~72.5 |
处理步骤:
电炉出钢后,需进行VD处理的钢水经过LF调整钢水温度和成分,使钢水成分合格。吊包入罐→接入氩气→测温取样→盖车走行→落盖→开主真空阀抽真空→抽真空至67Pa(真空下碳脱氧)→加合金料→测温取样→复压→提盖→盖车走行→喂线→测温取样→断开氩气→吊包出罐。
整个处理过程可采用PLC或手动方式进行控制,而处理结果并入电炉二级控制系统进行LF-VOD生产计划编制与管理。
设备组成:
VOD真空脱气装置由真空罐、真空罐盖、真空罐盖移动台车、水冷氧枪装置、真空加料装置、真空抽气管道、真空系统、能源供应系统、吹氩系统、液压系统、氧气系统、压缩空气系统、冷却水系统、真空测量系统、TV摄像监视和电气控制等系统组成。
一套真空罐包括:
真空罐体 1座
氩气快速接头 1套
密封圈冷却供水系统 1套
密封(O型密封圈) 1套
钢包座架 2套
接渣盘 1套
耐材(用户自备) 1套
技术数据:
真空罐法兰外径 ~Φ5950mm
真空罐直径 ~Φ5600mm
真空罐总高 ~5900mm
罐壁钢板厚度 ~25mm
罐底钢板厚度 ~36mm
密封圈材料 硅橡胶
密封圈直径 ~Φ45mm
一套罐盖包括:
带水冷法兰的罐盖 1个
防溅盖 1个
吊挂升降机构 1套
人工窥视孔 1套
TV摄像孔 1套
氧枪孔 1套
合金投料孔 1套
水冷挡板 1套
防溅罩吊挂 3套
水冷挡板吊挂 3套
密封 1套
水冷管、软管接头和支架 1套
耐材(用户自备) 1套
技术数据:
☆ 罐盖
密封法兰外径 |
~Ф5950 mm |
盖高 |
~1900 mm |
☆ 防溅盖
外径 |
~Φ3250 mm |
盖高 |
~1000 mm |
☆ 水冷挡板
外径 |
~Φ1000 mm |
一台真空罐盖台车包括:
台车本体 1台
带扶手和梯子的工作平台 1套
自承式钢结构 1套
升降装置 2套(含油缸、链轮、链条、连杆和同步轴)
位置开关 1套
车轮系 4套
齿轮电机装置 2套(三合一)
拖链 1套
硬管、软管、管接头和支架 1套
技术数据
轨道中心距 ~6900mm
轮距 ~5800mm
车轮直径 Φ630mm
台车走行距离 ~14m
台车走行速度 2~12m/min(VVVF)
定位精度 ±10mm
油缸直径 ~Φ250mm
油缸行程 ~1100mm
罐盖提升速度 ~1m/min(可调)
液压介质 水--乙二醇或脂肪酸脂
液压介质压力 12MPa
电缆拖链长度 ~11m
宽度 0.8m
弯曲半径 0.8m
台车电机功率 2×7.5KW(带制动器)
一套合金加料装置包括:
上部料斗 1个
下部料斗 1个
上部料斗顶盖 1个
真空锁 1个
气缸 2个
气动阀(三通) 1个
吹扫阀 1个
密封件 1套
位置开关 1套
技术数据
真空料斗直径 |
~Φ1300 mm |
料斗顶盖气缸直径 |
~Φ150×600mm |
真空锁气缸直径 |
~Φ150×320mm |
真空合金料斗 |
1.5 m3 |
1套真空泵及冷凝器包括:
..、二、三级增压泵(B1、B2、B3) 1套
第四、五级主喷射泵(E4a、E5a) 1套
第四、五级辅喷射泵(E4b、E5b) 1套
主列冷凝器(C1、C2a、C3) 1套
辅列冷凝器( C2b) 1套
各级喷射泵和冷凝器间的连接管线 1套
尾气排放管 1套
技术数据
C1 冷凝器: |
Φ2000×10×5000 mm |
C2a冷凝器: |
Φ1800×8×4500 mm |
C2b 冷凝器: |
Φ1800×8×4500 mm |
C3 冷凝器: |
Φ1400×8×4000 mm |
真空泵系统主要参数及操作模式
真空泵采用SP350—型快速启动蒸汽喷射泵,适用于VOD真空精炼装置。主要性能参数如下:
参 数 名 称 |
数 值 |
抽气量 |
350kg/h(在67Pa下) |
泵口极限真空度 |
20Pa(大气降至20Pa时间~1.5h) |
真空系统从大气压降至67Pa的时间 |
≤6min(不带钢水,压力指罐内) |
真空系统从大气压降至67Pa的时间 |
≤7min(带钢水,压力指罐内) |
蒸汽压力 |
0.8 MPa(表压) |
蒸汽温度 |
180~190 ℃ |
蒸汽耗量 |
≤12t/h |
冷却水温度 |
≤35℃ |
冷却水耗量 |
≤820 m3/h |
冷却水压力 |
0.3 MPa.G(在0.0m处) |
真空泵系统漏气量 |
≤20 kg /h |
真空区间 |
101-33.5 kPa |
33.5-8.6 kPa |
8.6-2.8 kPa |
2.8-0.5 kPa |
0.5-0.067 kPa |
主要冶金目的 |
快速预抽 |
真空脱气 吹氧脱碳(VOD) (VOD工艺) |
真空脱气 真空碳脱 自然脱碳 |
真空深脱气 真空碳脱氧 自然脱碳 |
高真空深脱气 真空碳脱氧 自然脱碳 |
B1 |
|
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|
△ |
B2 |
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|
|
△ |
△ |
B3 |
|
|
△ |
△ |
△ |
E4a |
|
△ |
△ |
△ |
△ |
E4b |
|
△ |
|
|
|
E5a |
△ |
△ |
△ |
△ |
△ |
E5b |
△ |
△ |
|
|
|
注:1mbar=100Pa, 注△符号表示开,未注△符号表示关。
VODl炉本体:
真空泵系统:
浊环水系统:
设备冷却水系统: