钢铁冶炼机械设备的故障诊断
摘要:钢铁企业的生产系统模式具有封闭性、连续性特征，涵盖了多种工序，然而工序之间衔接一旦出现问题或者说其中一道工序设备零件无法正常运转，都会影响到钢铁冶炼质量。本文主要对钢铁冶炼机械设备故障诊断方法进行了介绍，并深入分析了钢铁冶炼机械设备故障诊断的科学处理措施。
关键词:钢铁;冶炼机械设备;故障;处理
一、钢铁冶炼机械设备故障诊断方法介绍
(一)系统数学模型
钢铁冶炼机械设备一旦投入生产之后，机械设备将进入高强度工作状态之中，因此，容易出现一些故障，如果不及时进行处理将会影响到整个生产效率与质量。在针对机械设备故障时，常常会用到系统数学模型诊断方法，通过建立数学模型，并与机械操作系统相融合，然后通过参数模型估计技术、等价空间方程技术、Kalman滤波器、Luenberger观测器等等比较先进的工艺技术，对钢铁冶炼机械设备的故障进
行诊断与分析，该诊断与分析流程主要包括“故障监控、故障诊断、故障分析、故障修复”等等。所以，在对故障诊断的过程中，对于数学模型的构建具有比较高的要求，倘若在精度上未能达标，那么则会影响到诊断的准确性。［1］
(二)信号处理
钢铁冶炼机械设备在实际运行中会有对应的信号显示，而信号处理诊断方法则是以判断机械设备对应信号是否存在异常为基础，从而明确机械设备所产生的信号是否符合正常标准，倘若出现异常信号或者故障类特征等等，则可以确定钢铁冶炼机械设备所出现的故障类型。比如，在钢铁冶炼的过程中，机械设备中设置了对应的速度传感器、温度传感器，并分别负责接收机械设备的速度信号与温度信号。通过信号处理诊断方法，能够对机械设备速度信号、温度信号进行诊断与检测，从而及时发现设备运行过程中存在的问题，及时进行处理、目前，钢铁冶炼机械设备故障信号诊断常用方法主要有:时间序列特征提取法、谱分析法、自适应信号处理法等等。信号处理诊断方法与系统数学模型诊断方法相对比，前者的适用性更强。
(三)人工智能
以智能技术、自动化技术为核心的人工智能诊断故障方法，能够对钢铁冶炼机械设备的故障实现自动化、智能化诊断，目前已经是故障诊断方法中最为重要的一种，有着良好的发展前景。人工智能诊断方法需要设置复杂的体系，同时也不需要设备构建数学模型，该方法与钢铁冶炼机械设备的操作系统能够很好的融合，能够针对各个环节进行监测与诊断，是目前效率、精准率最高的方法。人工智能故障诊断方法以人工神经网络预测体系为基础，同时融合了模糊数学理论，因此，与钢铁冶炼机械设备操作系统特别相适应。同时，该故障诊断方法设置了神经网络预测诊断系统、模糊逻辑智能诊断反映系统、专家诊断系统以及故障诊断管理系统等等。人工智能是科学研究领域非常重视的一个部分，因此，该方法还有巨大的提升空间。［2］
(四)其他诊断方法
除开上述三种故障诊断方法之外，在对钢铁冶炼机械设备故障进行诊断时还有一些其他诊断方法比较实用，例如，灰色关联诊断识别技术、运行模式故障诊断技术等等，这些诊断方法通过不断的完善，还衍生出了耦合混合新型故障诊断技术。因此，在对钢铁冶炼机械设备故障进行诊断的过程
中，需要结合实际情况而定。
二、钢铁冶炼机械设备故障诊断的科学处理方法
(一)转子不平衡的处理方法
在钢铁冶炼机械设备实际运行过程中，转子转动的质量关系到机械系统运行的稳定性，倘若出现转子不平衡的情况，势必会影响到整个冶炼过程。基于转子旋转的基本性质来讲，在实际运作的过程中必然有幅值方面的变化，一旦开始启动、运作，由于各方面因素的作用，极有可能出现振动不平衡的情况，因此，可以从以下方面来进行处理:第一，转子在实际转动过程中一旦出现振动，首先需要的是进行全面观察，并对转子速度进行分析，看是否已经到临界值;同时，需要及时测量转子转动速率，并将其与标注速率进行对比。第二，在确定振动是否是因为基础共振所引发时，可以采用相位分析法。如果此时相位与频率保持着一直，则可以判断出引起振动不平衡额原因是基础共振所引起的;倘若各个点在不同旋转方向的情况下出现相位差速、高速运转、低速运转时，则可以明确是由于振动不平衡所引发的。第三，角度不对与平行不对。所谓平行不对指的是“转子”在运转过程中出现“不对”的情况，包括角度不对与平行不对。角度不
对指的是两侧轴向振动相位持续保持在180°之中，则可能导致多倍频振动;而“平行不对”则指的是两侧轴承之间径向振动持续保持在180°之中。因此，需要通过调解，使其转子能够保持在合理的状态之中。［3］
(二)齿轮故障处理方法
齿轮是钢铁冶炼机械设备稳定运行的关键，由于齿轮需要对振动影响进行全面承载，所以在实际运行过程中可能呈现出现边频带，所以可以通过波形图、频谱图来分析齿轮实际振动的情况，可以通过信号故障诊断方法与人工智能诊断方法相互结合方式进行快速判断，进而有针对性的提出解决对策。信号处理方法，通过时域处理对振动加速度进行分析，但需要降低其他信号带来的干扰。钢铁冶炼机械设备齿轮故障处理对策，具体来讲如下:第一，时域诊断技术，从理论上来讲是借助了频谱图、波形图的基本原理，并通过智能分析技术，对物理振动进行描述，找出诊断结果与实际标准的差异，从而明确故障，并采取对应的处理方法;第二，频率诊断技术，该技术结合智能化的基本原理，能够全面、深入分析频谱，同时结合功能优势能够自动识别齿轮故障。齿轮运行过程中，不断出现交错，并对动力进行持续传播，而这个过程中，齿轮数目的变化会导致齿轮啮合部位出现错位的情
况，从而体现出一种周期性的动态变化，并通过对应的图谱边频带进行显示，然后通过波形图、频谱图进行分析，实现故障诊断。
(三)滚动轴承处理方法
机械设备在实际运转的过程中，滚动轴承会处于强度运转状态，当中所产生的振动往往会对其本身产生伤害，在这个过程中会伴随着振动产生一些声音，而且不同的部位会有不同的声音。因此，可以通过分析声音来判断故障部位。还需要注意的是，因为荷载不同、部位不同，最终测试出来的数据也存在差异，同时这些数据可以为后续故障分析奠定坚实的基础。目前，对于轴承故障处理所用到的方法具体如下:第一，谐振信号接收法。该方法以零件本身固有频率为基础，对其变化进行判断。各种不同的机械设备有其固有频率，轴承也不例外。通过专业的工具能够对频率进行捕捉与分析。例如，轴承方面如果有缺陷，那么则会造成振动冲击，进而引发零件振动。在振动的过程中，传感器能够将其反映出来，并由滤波器进行接收，通过分析之后，能偶对故障进行判断;第二，脉冲信号接收法。该方法是对轴承的压痕进行分析，由于轴承的腐蚀以及裂痕等问题对导致脉冲信号所产生的发射频率不同，可以对其获取并计算，因为脉冲信号的频率
比较低，往往可以通过听觉实现初步判断。
三、结语
综上所述，钢铁企业在推动国民经济快速发展的过程中发挥着不可替代的作用。而钢铁冶炼机械设备是企业生产中非常重要的组成部分，其质量直接关系到企业的经济效益。因此，对钢铁冶炼机械设备的故障诊断及处理进行研究具有非常重要的现实意义，能够为冶炼机械设备故障诊断与处理提供更有价值的参考。
参考文献:
［1］刘俊峰，赵铁英．浅析钢铁冶炼机械设备的故障诊断及处理措施［J］．包钢科技，2018，44(03):70-72．
［2］贾鲁峰．钢铁冶炼机械设备的故障诊断及处理措施［J］．内燃机与配件，2018(02):142-143．
［3］刘敬辉．钢铁冶炼机械设备的故障诊断及处理措施研究［J］．中国高新技术企业，2016(01):65-66．
钢铁生产工艺流程 炼焦生产流程：炼焦作业是将焦煤经混合，破碎后加入炼焦炉内经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。资源来源：台湾中钢公司网站。
烧结生产流程：烧结作业系将粉铁矿，各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，由点火炉点燃细焦炭，经由抽气风车抽风完成烧结反应，高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后，送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。资源来源：台湾中钢公司网站。
高炉生产流程：高炉作业是将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，产生还原气体，还原铁矿石，产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。资源来源：台湾中钢公司网站。
转炉生产流程：炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理，经转炉吹炼后，再依订单钢种特性及品质需求，送二次精炼处理站(RH真空脱气处理站、Ladle Injection盛桶吹射处理站、VOD真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理，调整钢液成份，最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机，浇铸成红热钢胚半成品，经检验、研磨或烧除表面缺陷，或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品。资源来源：台湾中钢公司网站。
连铸生产流程：连续铸造作业乃是将钢液转变成钢胚之过程。上游处理完成之钢液，以盛钢桶运送到转台，经由钢液分配器分成数股，分别注入特定形状之铸模内，开始冷却凝固成形，生成外为凝固壳、内为钢液之铸胚，接着铸胚被引拔到弧状铸道中，经二次冷却继续凝固到完全凝固。经矫直后再依订单长度切割成块，方块形即为大钢胚，板状形即为扁钢胚。此半成品视需要经钢胚表面处理后，再送轧钢厂轧延。资源来源：台湾中钢公司网站。
钢铁生产工艺流程 炼焦生产流程:炼焦作业就是将焦煤经混合,破碎后加入炼焦炉内经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。资源来源：台湾中钢公司网站。
烧结生产流程：烧结作业系将粉铁矿，各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机,由点火炉点燃细焦炭,经由抽气风车抽风完成烧结反应,高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后，送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。资源来源:台湾中钢公司网站。
高炉生产流程:高炉作业就是将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内,再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风,产生还原气体,还原铁矿石,产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。资源来源：台湾中钢公司网站。
转炉生产流程:炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理，经转炉吹炼后,再依订单钢种特性及品质需求，送二次精炼处理站（RH真空脱气处理站、Ｌadｌe Injｅction盛桶吹射处理站、ＶＯD 真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理，调整钢液成份,最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机，浇铸成红热钢胚半成品，经检验、研磨或烧除表面缺陷,或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品.资源来源:台湾中钢公司网站。
连铸生产流程:连续铸造作业乃就是将钢液转变成钢胚之过程.上游处理完成之钢液,以盛钢桶运送到转台,经由钢液分配器分成数股，分别注入特定形状之铸模内,开始冷却凝固成形,生成外为凝固壳、内为钢液之铸胚，接着铸胚被引拔到弧状铸道中，经二次冷却继续凝固到完全凝固。经矫直后再依订单长度切割成块,方块形即为大钢胚,板状形即为扁钢胚.此半成品视需要经钢胚表面处理后,再送轧钢厂轧延。资源来源：台湾中钢公司网站。
现代钢铁生产工艺流程报告 冶金E101 4101101X 现代钢铁企业的主要生产流程大致为铁矿石原料经过烧结、球团处理后，采用高炉生产铁水，经铁水预处理后，由转炉炼钢、炉外精炼至合格成分钢水，然后连铸浇铸成钢坯，钢坯经过轧制，制成各类成品。 在钢铁生产工艺中烧结和球团是两种不同的造块方法，但是他们都是将细粒（粉状）物料通过反应变成块状物料，并在物理性能和化学组成上能满足下一步加工要求。烧结是将矿料经过烧结台车燃烧、粉碎、冷却、筛选等工艺造块的方法。球团时先将粉矿加适量的水分和粘结剂制成粘度均匀、具有足够强度的生球，经干燥、预热后在氧化气氛中焙烧，使生球结团，制成球团矿。 烧结矿和球团矿经过不同的筛选过程，得到的成品会在炼铁中得到使用。 烧结过程中产生的粉尘必须经过除尘处理，得到的粉尘属于矿料粉末，会进行回收再次加工。烧结产生的余热可以进行发电。 炼铁是将铁矿石冶炼成铁水的过程。铁矿石、焦炭和熔剂等按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉内料面保持一定高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定时从铁口、渣口放出。在炼铁过程中，从高炉下部的风口吹进热风（1000-1300℃），喷入燃料。在高温下焦炭中的碳和喷吹物中的碳生产的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁。铁矿石通过还原反应练出生铁，铁水通过出铁口放出，矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生产炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。矿渣可以回收用作水泥生产的原料。煤气从炉顶导出，经除尘后，另作他用。高炉生产是连续进行的，一般情况下，一代高炉能连续生产几年到几十年。 冶炼好的铁水经过鱼雷罐车拉至炼钢厂进行炼钢。 炼钢是在转炉中进行的，以铁水、废钢、铁合金为主要原料，通过氧化反应脱碳、升温、合金化的过程。他的主要任务是脱硫、脱氧、脱磷、脱碳，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。磷对大多数钢来说是有害元素，它在钢中的含量高会引起“冷脆”，从高温到零摄氏度一下，钢
炼铁知识点复习 第一章概论 1、试述3 种钢铁生产工艺的特点。 答：钢铁冶金的任务：把铁矿石炼成合格的钢。工艺流程：①还原熔化过程（炼铁）：铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁；②氧化精炼过程（炼钢）：铁 →精炼（脱C、Si、P 等）→钢。 高炉炼铁工艺流程：对原料要求高，面临能源和环保等挑战，但产量高， 目前来说仍占有优势，在钢铁联合企业中发挥这重大作用。 直接还原和熔融还原炼铁工艺流程：适应性大，但生产规模小、产量低，而且 很 多技术问题还有待解决和完善。 2、简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。 答：特点：①在逆流（炉料下降及煤气上升）过程中，完成复杂的物理化学反应；②在投入（装料）及产出（铁、渣、煤气）之外，无法直接观察炉内反应过程，只能凭借仪器仪表简介观察；③维持高炉顺行（保证煤气流合理分布及炉料均匀下降）是冶炼过程的关键。 三大过程：①还原过程：实现矿石中金属元素（主要是铁）和氧元素的化学分离；②造渣过程：实现已还原的金属与脉石的熔融态机械分离；③传热及渣铁反应过程：实现成分与温度均合格的液态铁水。 3、画出高炉本体图，并在其图上标明四大系统。 答：煤气系统、上料系统、渣铁系统、送风系统。 4、归纳高炉炼铁对铁矿石的质量要求。 答：①高的含铁品位。矿石品位基本上决定了矿石的价格，即冶炼的经济性。 ②矿石中脉石的成分和分布合适。脉石中SiO2 和Al2O3 要少，CaO 多，MgO 含量合适。③有害元素的含量要少。S、P、As、Cu 对钢铁产品性能有害， K、Na、Zn、Pb、F 对炉衬和高炉顺行有害。④有益元素要适当。 Mn、Cr、Ni、V、Ti 等和稀土元素对提高钢产品性能有利。上述元素多时，高炉冶炼会出现一定的问题，要考虑冶炼的特殊性。⑤矿石的还原性要好。矿石在炉内被煤气还原的难易程度称为还原性。褐铁矿大于赤铁矿大于磁铁矿，人 造富矿大于天然铁矿，疏松结构、微气孔多的矿石还原性好。⑥冶金性能优良。冷态、热态强度好，软化熔融温度高、区间窄。⑦粒度分布合适。太大，对还原不利；太小，对顺行不利。 5、试述焦炭在高炉炼铁中的三大作用及其质量要求。 答：焦炭在高炉内的作用：（1）热源：在风口前燃烧，提供冶炼所需的热量；（2）还原剂：固体碳及其氧化产物CO 是氧化物的还原剂；（3）骨架作用： 焦炭作为软融带以下唯一的以固态存在的物料，是支撑高达数十米料柱的骨架，同时又是煤气得以自下而上畅通流动的透气通路；（4）铁水渗碳。 质量的要求：粒度适中、足够的强度、灰分少、硫含量少、挥发成分含量 合适、反应性弱（C+CO2=2CO）、固定C 高等。 6、试述高炉喷吹用煤粉的质量要求。 答：1、灰分含量低、固定碳量高；2、含硫量少；3、可磨性好；4、粒度细；5、爆炸性弱，以确保在制备及输送过程中的人身及设备安全；6、燃烧性和反 应性好。
钢铁行业工艺流程介绍 选矿工艺流程及主要设备介绍 选矿是冶炼前的准备工作，从矿山开采下来矿石以后，首先需要将含铁、铜、铝、锰等金属元素高的矿石甄选出来，为下一步的冶炼活动做准备。选矿一般分为破碎、磨矿、选别三部分。其中，破碎又分为：粗破、中破和细破；选别依方式不同也可分为：磁选、重选、浮选等。本栏目将详细向大家讲述选矿的一些具体工艺常识，以及主要选矿设备的大致工作原理，主要控制要点等知识。
烧结工艺流程及主要设备介绍 为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。本专题将详细介绍烧结生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息，其次，我们将简要介绍球团法生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。 炼焦工艺流程及主要设备介绍 高炉生产前的准备除了准备铁矿石（烧结矿和球团矿）外，还需要准备好必需的燃料--焦炭。焦炭是高炉冶炼的主要燃料，焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行。本专题将详细介绍焦炭生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。
高炉工艺流程及主要设备介绍 高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节之一。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。本专题将详细介绍高炉炼铁生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。 电炉/转炉工艺流程及主要设备介绍 为了得到比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢，需要将高炉产出的铁水处理后，再次冶炼成钢。转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。
钢铁行业 一．我国钢铁行业简介 我国是世界上最早进行钢铁冶炼的国家之一，在公元前6世纪前后，中国就发明了生铁冶炼技术，到春秋战国时期，基本掌握了块炼铁、铸铁和炼钢技术。 进入工业大革命时期以后，随着工业发展需要和电炉炼钢，连铸技术的发展，钢铁冶炼技术大大提高，全球钢铁产钢量大幅度提高。建国后，我国先后从西德和日本引进大量的先进的冶炼设备和工艺，从而改善了国内钢铁冶炼落后的形势，到20009年国内生产粗钢5.65亿吨，连续10年居世界之首。 我国有大小钢铁企业几百家，主要的钢铁企业有：宝钢、首钢、鞍本、武钢、河北钢铁、山东钢铁、沙钢、包钢、攀钢、马钢、太钢等等。 和分类 二. 钢铁的定义 钢铁的定义和分类 钢铁从本质上都是铁和碳的化合物，其中还有微量的磷、硫、硅和锰等元素。生铁、熟铁和钢的主要区别在于含碳量上，含碳量超过2％的铁，叫生铁；含碳量低于0.05％的铁，叫熟铁；含碳量在0．05％－2％当中的铁，称为钢。 钢铁的分类方式很多，常用分类如下。 (1) 按品质分类：普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）；优质钢（P、S均≤0.035%）；高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）。
（2）按化学成份分类：①碳素钢【低碳钢C≤0.25%）、中碳钢（C≤0.25~0.60%）、高碳钢（C≤0.60%）】②合金钢：【低合金钢（合金元素总含量≤5%）、中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）、高合金钢（合金元素总含量＞10%）】。 （3）按成形方法分类：锻钢、 铸钢、 热轧钢、冷拉钢。 （4）按钢的用途分：结构钢、工具钢、特殊钢、专业用钢。 三. 钢铁的冶炼钢铁的冶炼流程流程流程和主要设备和主要设备 一般来说，钢铁的冶炼大致分为四个过程：炼铁、炼钢、热轧、冷轧。 宝钢钢铁产品冶炼工艺流程
钢铁炼制过程详解 分享 作者：烟雨游友已被分享5次评论(0)复制链接分享转载举报 生铁吨制造成本＝（1.6×铁矿石+0.45×焦炭）/0.9 （根据高炉冶炼原理，生产1吨生铁，需要1.5-2.0吨铁矿石、0.4-0.6吨焦炭以及0.2-0.4吨熔剂，炼铁工艺中影响总成本的主要因素是原料（铁矿石、焦炭）成本，而包括辅料、燃料、人工费用在内的其他费用与副产品回收进行冲抵后仅占总成本的10%左右）粗钢吨制造成本＝（0.96×生铁+0.15×废钢）/0.82 （以2008年中国钢铁行业的平均铁钢比（0.96）和废钢单耗（0.15吨）作为测算依据，炼钢工艺中因为耗电量的增加、合金的加入以及维检费用的上升使得除主要原料外的其他费用占到炼钢总成本的18％左右） 废钢、钢铁冶金焦价格参数假定不变（截至4月7日，全国废钢平均报价2800元/吨，全国钢铁冶金焦平均采购价格1900元/吨）。 A、以日本与三大矿山初步协议价110美元/吨计算 目前海运费为25.5美元（4月7日巴西图巴朗-青岛），2010年长协矿CVRD-南部粉矿(63.5%)进口到岸价格为(110+25.5)=135.5美元/吨，换算到国内矿石价格为135.5*6.8265（汇率）*1.13(增值税)=1045元/吨 生铁吨制造成本=（1.6*1045+0.45*1900）/0.9=2808元/吨 粗钢吨制造成本=（0.96*2687+0.15*2800）/0.82=3800元/吨 螺纹钢制造成本=3800+150=3950元/吨（螺纹钢轧制成本：约150元） 铁以化合物的状态存在于自然界中，尤其是以氧化铁的状态存在量特别多。在理论上来说，凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石；高炉炼铁是将铁矿石在高炉中还原，熔化炼成生铁。基本生产过程是在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁，再以生铁为原料，用不同方法炼成钢，再铸成钢锭或连铸坯。高炉炼铁是将铁矿石在高炉中还原，熔化炼成生铁。在理论上来说，凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石；但是，在工业上或者商业上来说，铁矿石不但是要含有铁的成份，而且必须有利用的价值才行。 铁以化合物的状态存在于自然界中，尤其是以氧化铁的状态存在量特别多。在理论上来说，凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石；高炉炼铁是将铁矿石在高炉
钢铁企业工艺流程文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
钢铁企业工艺流程 钢铁生产的工艺流程大致分为：选矿，烧结，焦化，炼铁，炼钢，连铸，轧钢等过程；辅助系统有：制氧/制氮，循环水系统，烟气除尘及煤气回收等。 原煤 粉状含 铁原料 铁矿原料 物料 流线 能源 流线钢成品 1选矿 1.1工艺介绍 选矿是冶炼前的准备工作，从矿山开采下来矿石以后，首先需要将含铁、铜、铝、锰等金属元素高的矿石甄选出来，为下一步的冶炼活动做准备。 1.2工艺流程 选矿一般分为破碎、磨矿、选别三部分。其中，破碎又分为：粗破、中破和细破；选别依方式不同也可分为：磁选、重选、浮选等。
1.3原料 原矿石。 1.4产物 铁精矿。 1.5设备 矿石破碎设备：颚式破碎机、锤式破碎机。 磨矿工艺设备：球磨机、螺旋分级机。 选别工艺设备：浮选机、磁选机。 2烧结 2.1工艺介绍 为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。 铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。 铁矿粉造块的目的： 去除有害杂质，回收有益元素，保护环境； 综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类； 改善矿石的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。
2.2工艺流程 2.2.1烧结法 烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石 灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度 的烧结矿可作为炼铁的熟料。 烧结矿生产流程：烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理。 2.2.2球团法 球团是把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿 的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶 金性能的球型含铁原料。 球团矿生产流程：原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品 和返矿处理 2.3原料 含铁原料：含铁量较高、粒度<5mm的矿粉，铁精矿，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。一般要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少。 熔剂：要求熔剂中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3％左右，粒度小于3mm的占90％以上。在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO，对烧结过程有良好的作用，可以提高烧结矿的质量。 燃料：主要为焦粉和无烟煤。对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10％，粒度小于3mm的占95％以上。 2.4产物 烧结矿和球团矿
钢铁的冶炼原理及生产工艺流程 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。 1、高炉炼铁的冶炼原理（应用最多的） 一）炼铁的原理（怎样从铁矿石中炼出铁）用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。铁氧化物（Fe2O3、Fe3O4、FeO）+还原剂（C、CO、H2）铁（Fe） 二）炼铁的方法 （1）直接还原法（非高炉炼铁法） （2）高炉炼铁法（主要方法） 三）高炉炼铁的原料及其作用 （1）铁矿石：（烧结矿、球团矿）提供铁元素。 冶炼一吨铁大约需要1.5—2吨矿石。 （2）焦碳： 冶炼一吨铁大约需要500Kg焦炭。 提供热量；提供还原剂；作料柱的骨架。 （3）熔剂：（石灰石、白云石、萤石）
使炉渣熔化为液体；去除有害元素硫（S）。 （4）空气：为焦碳燃烧提供氧。 2、工艺流程 生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。 高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。 生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁），而高炉的产品不只是生铁，还有锰铁等，属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。 高炉炼铁的特点：规模大，不论是世界其它国家还是中国，高炉的容积在不断扩大，如我国宝钢高炉是4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。
钢铁企业工艺流程 钢铁生产的工艺流程大致分为：选矿，烧结，焦化，炼铁，炼钢，连铸，轧钢等过程；辅助系统有：制氧/制氮，循环水系统，烟气除尘及煤气回收等。 原煤 粉状含 铁原料 铁矿原料 物料 流线 能源 流线钢成品 1选矿 1.1工艺介绍 选矿是冶炼前的准备工作，从矿山开采下来矿石以后，首先需要将含铁、铜、铝、锰等金属元素高的矿石甄选出来，为下一步的冶炼活动做准备。 1.2工艺流程 选矿一般分为破碎、磨矿、选别三部分。其中，破碎又分为：粗破、中破和细破；选别依方式不同也可分为：磁选、重选、浮选等。
1.3原料 原矿石。 1.4产物 铁精矿。 1.5设备 矿石破碎设备：颚式破碎机、锤式破碎机。 磨矿工艺设备：球磨机、螺旋分级机。 选别工艺设备：浮选机、磁选机。 2烧结 2.1工艺介绍 为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。 铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。 铁矿粉造块的目的： ◆去除有害杂质，回收有益元素，保护环境； ◆综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类； ◆改善矿石的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。 2.2工艺流程 2.2.1烧结法 烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。 烧结矿生产流程：烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理。
精矿粉石灰石碎焦高炉灰结矿 热烧结矿 电
2.2.2 球团法 球团是把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。 球团矿生产流程：原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理 铁精粉精矿粉膨润土 电
1、冶金的方法及其特点是什么 提取冶金工艺方法：火法冶金、湿法冶金、电冶金、卤化冶金、羰基冶金等。 (1) 火法冶金：在高温下利用各种冶金炉从矿石或其它原料中进行金属提取的冶金工艺过程。操作单元包括：干燥、煅烧、焙烧(烧结)、熔炼、精炼。 (2) 湿法冶金：在水溶液中对矿石和精矿中的金属进行提取和回收的冶金过程。操作单元包括：浸取(出)、富 (3) 电冶金：利用电能提取金属的冶金过程，包括电热冶金和电化学冶金。 电热冶金：利用电能转变为热能进行金属冶炼，实质上属火法冶金。 电化学冶金：利用电化学反应使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。如： ①水溶液电解：如Cu、Pb、Zn等。可列入湿法冶金。 ②熔盐电解：如Al、Mg、Ca、Na等。可列入火法冶金。 钢铁冶金：火法、电热冶金 有色冶金：火法、湿法、电化学冶金。通常为“火法＋湿法”联合。集(净化和浓缩)、提取(金属或金属化合物)等 2、钢与生铁有何区别 都是以铁为基底元素，并含少量C、Si、Mn、P、S——铁碳合金。 (1) 生铁：硬而脆，不能锻造。 用途：①炼钢生铁； ②铸造生铁，占10%。用于铸造零、部件，如电机外壳、机架等。 (2) 钢：有较好的综合机械性能，如机械强度高、韧性好、可加工成钢材和制品；能铸造、锻造和焊接；还可加工成不同性能的特殊钢种。 3、钢铁冶炼的任务及基本冶炼工艺是什么 把铁矿石冶炼成合格的钢：
铁矿石：铁氧化物，脉石杂质。 炼铁：去除铁矿石中的氧及大部分杂质，形成铁水和炉渣并使其分离。 炼钢：把铁水进一步去除杂质，进行氧化精炼。 铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁铁→精炼（脱C、Si、P等）→钢 4、试述3种钢铁生产工艺及其特点。 传统流程：间接炼钢法：高炉炼铁+ 转炉炼钢。 优点：工艺成熟，生产率高，成本低 缺点：流程工序多，反复氧化还原，环保差 短流程：直接炼钢法：直接还原炉+ 电炉，将铁矿石一步炼成钢。 优点：避免反复氧化还原 缺点：铁回收率低，要求高品位矿，能耗高，技术尚存在一定问题。 新流程：熔融还原法：熔融还原炉+ 转炉(将铁矿石一步炼成钢)。 优点：工艺简单，投资少、成本低，资源要求不高，环境友善。 缺点：能耗高，技术尚存在大量问题，仅Corex投入工业应用。 5、一个现代化的钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序用框图画出钢铁联合企业的生产工艺流程。 目前，钢铁联合企业的主要生产流程还是传统流程： 采矿——选矿——高炉炼铁——转炉炼钢——炉外精炼——连续铸钢——轧钢——成品钢材 6、我国铁矿石资源有什么特点高炉炼铁常用铁矿石有哪几种各有什么特点 我国铁矿石资源特点：分布“广”、品位“贫”、成分“杂”。 分布广；贫矿多；多元素共生的复合矿多，难选难采的矿石多。 天富矿石：可直接冶炼的矿石，含铁量为其理论含铁量70%以上的矿石。如：
第一章 高炉生产总的要求:高产、优质、低耗、长寿. 提高高炉生产经济技术指标的途径①精料.②综合鼓风③高压操作.高压操作是改善高炉冶炼过程的有效措施,可以延长煤气在炉内的停留时间、提高产量、降低焦比,同时可以减少炉尘吹出量④电子计算机的控制⑤高炉大型化. 第二章 供料设备:高炉生产中,料仓上下所有的设备 给料机两种形式:电磁式、电动机式. 振动筛分类:运动轨迹分:平面圆周运动轨迹、定向直线运动轨迹.调谐值:近共振点工作、远离共振点工作. 对高炉供料设备的要求:①供料系统应适应多品种的要求.②生产率要大,能满足高炉生产日益增长所需的矿石和焦炭的数量③原料称量准确,维持装料的稳定,这是操作稳定的一个重要因素④在运输过程中,对原料的破碎要少;在组成料批时,对供应原料要进行最后过筛⑤设备力求简单、耐磨,便于操作和检修,使用寿命长. 供料系统:料车上料系统、皮带上料机上料系统两种不同的形式. 称量漏斗:分为杠杆式称量漏斗和电子式称量漏斗振动给料机:电磁式和电动机式两种形式. 电动机式振动给料机优点:更换激振器方便、振动方向角容易调整、特别是激励可根据振幅需要进行无级调整. 概率筛也是一种振动筛,但其工作原理与惯用的振动筛完全不同 最常用的上料设备:斜桥料车上料机、带式上料机. 第三章 料车的车轮装置有转轴式和心轴式两种. 液力联轴器的作用:①过载保护②减少启动时的冲击与振动③与鼠笼型电动机连用,可提高鼠笼电动机的启动能力④在多台电动机传动链中,可均衡各电动机的负载.分类:分为标准型、安全型和可调型三种.可调型液力联轴器调节充液量的方法有:出口调节式、进口调节式、进出口调节式 带式上料机和料车上料机比较具有特点:①工艺布置合理.料仓离高炉远,使高炉周围空间自由度大,有利于高炉炉前布量多个出铁口②上料能力强.满足了高炉大型化以后大批量的上料要求②上料均匀,对炉料的破碎作用较小④设备简单、投资较小⑤工作可靠、维护方便、动力消耗少,便于自动化操作.但是带式运输机的倾角一般不超过120,水平长度在300m以上,占地面积大;必需要求冷料,热烧结矿得经冷却后才能运送.严格控制炉料,不允许夹带金属物,以防止造成皮带被刮伤和纵向撕裂的事故. 第四章:炉顶装料设备 炉顶装料设备:分为双钟式炉顶设备和无种炉顶. 双钟式炉顶升降方式分为:料钟自由式下降、料钟强迫下降. 平衡杆按料钟下降方式分为:自由下降和强迫下降. 钢绳拉力控制器:杠杆式、菱形结构式钢绳张力控制器 探料设备分类:机械垂直,机械水平,同位素,红外线探料器. 大小钟液压驱动结构分类？？？ 无钟炉顶分类:按照料罐布置方式不同,可分为并罐和串罐两种基本形式.①串罐式上、下料罐是分开的,称量斗独立存在,不受外界影响,称量精度高,这对于高炉实现自动化操作是十分有利的.串级式无料钟与高炉同心,不仅减少炉料偏析,而且减少了炉料运动的撞击,减少破损,有利于煤气流的畅通和高效利用,也减少中心喉管的磨损.投资少、结构简单、事故率要低、维修量相应减少.但当一个料罐出现故障时,高炉要休风.②并罐式两个料斗装在一根大梁上,大梁的刚度必须很大;一个料罐的称量要受另一料罐装卸料的影响,称量精度难以保证.它的最大特点是当一个料罐出现故障时,另一个还可以维护生产. 无料钟炉顶部件:受料漏斗、料罐、密封阀(圈)(作用:密封阀用于料罐密封,保证高炉压力操作)、流量调节阀、中心喉管(为防止原料对中心喉管的偏磨以及减少对衬板的磨损,在叉形管的交叉处焊有一定高度的挡板这样即可在此处产生一不厚的死料层并稍微降低原料流下的速度,达到保护衬板的目的.挡板作用:控制挡板高度以免过高造成卡料或者过低收不到应有的效果)、眼镜阀(在高炉休风时,把无料钟部分与炉内隔开.即使在有轻微煤气或蒸汽的状态下,更换料斗衬板．更换各种阀、中心喉管及其他部件,都能确保安全作业)、布料器 高炉合理布料的意义和要求:从炉顶加入炉料不只是一个简单的补充炉料的工作,因为炉料加入后的分布情况影响着煤气与炉料间相对运动或煤气流分布.如果上升煤气和下降炉料接触好,煤气的化学能和热能得到充分别用．炉料得到充分预热和还原,此时高炉能获得很好的生产技术经济指标.煤气流的分布情况取决于料柱的透气性,如果炉料分布不均,则煤气流自动地从孔隙较大的大块炉料集中处通过,煤气的热能和化学能就不能得到充分利用,这样不但影响高炉的冶炼技术经济指标,而且会造成高炉不顺行,产生悬料、塌料、管道和结瘤等事故. *无料钟炉顶优点:①布料灵活.②布料与密封分开,用两层密封阀代替原有料钟密封,可提高炉顶压力③炉顶结构简化,炉顶设备质量减轻,炉顶总高度降低,使整个炉顶设备总投资减少,维修方便. a.环形布料b．自动螺旋布料c定点布料d.扇形布料怎样实现 第五章:炉前设备 开铁口机分类:钻孔式开口机,冲钻式开铁口机 堵铁口机分类:电动泥炮,液压泥炮 堵渣口机分类:按驱动方式分为气动,电动,液动.国内使用较多为连杆式和折叠式. 电动泥炮组成:打泥机构、压紧机构、回转机构和锁紧机构. 打开出铁口方法有:①用钻头钻到赤热层后退出,然后用人工气锤或氧气打开或烧穿赤热层②用钻杆送进机构,一直把铁口钻通,然后快速退回.③采用具有双杆的开口机,先用一钻孔杆钻到赤热的硬层,然后用另一根捅口杆把铁口打开,以防止钻头被铁水烧坏.④在泥炮堵完泥后,立即用钻头钻到一定深度,然后换上捅杆捅开口,捅杆留在铁口不动,待下次出铁时,由开口机将捅杆拔出. 开口机按动作原理可分为:钻孔式开口机、冲钻式开口机.都应满足列条件:①开孔的钻头应在出铁口中开出具有一定倾斜角度的直线孔道小于100mm.②在开铁口时,不应破坏覆盖在铁口区域炉缸内壁上的耐火泥.③开铁口的一切工序都应机械化,井能进行远距离操纵,保证操纵工人的安全.④开口机尺寸应尽可能小,并在开完铁口后远离铁口. 设置泥炮时应满足下列要求:①有足够的一次吐泥量.除填充被铁、渣水冲大了的铁口通道外,还必须保证有足够的炮泥挤入铁口内.在炉内压力的作用下,这些炮泥扩张成蘑菇状贴于炉缸内壁上．起修补炉衬的作用②有一定的吐泥速度.吐泥过快,使炮泥挤入炉内焦炭中,形不成蘑菇状补层,失去修补前墙的作用.吐泥过慢,容易使炮泥在进入铁口通道过程中失去塑性,增加堵泥阻力,炉缸前墙也得不到修补③有足够的吐泥压力.可以克服铁口通道的摩擦阻力、炮泥内摩擦阻力、炉内焦炭阻力等④操作安全可靠,可以远距离控制.由于高炉大型化并采用了高 压操作,出铁后炉内喷出大量的渣铁水,所以要求堵 口机一次堵口成功,并能远距离控制堵口机各个机 构的运转. ⑤炮嘴运动轨迹准确.经调试后,炮嘴一 次对准出铁口. 第六章热风炉设备与除尘设备 蓄热式热风炉的工作原理是先使煤气和助燃空气 在燃烧室燃烧,燃烧生成的高温烟气进入蓄热室将 格子砖加热,然后停止燃烧,再使风机送来的冷风通 过蓄热室,将格子砖的热量带走,冷风被加热,通过热 风围管送人高炉. 热风炉的形式:内燃式、外燃式、顶燃式 除尘设备分类？除尘方法分:干式除尘设备、湿式 除尘设备、电除尘设备.按除尘后煤气所能达到的净 化程度:粗除尘设备、半精除尘设备、精除尘设备 湿法除尘系统:在除尘系统中至少使用洗涤塔、文 氏管等用水除尘的设备. 脱水器三种形式:挡板式脱水器、重力脱水器、旋 风 第七章氧气顶吹转炉炼钢设备 主厂房各胯间的布置:一般在加料跨的两端分别布 置铁水和废钢两个工段,并布置相应的铁路线. 三吹二:在转炉跨布置三座转炉,平时两座吹炼,一 座维修.二吹一:转炉跨布置两座转炉,一座吹炼,另 一座维修. 溅渣护炉: 氧气顶吹转炉车间的主要设备按用途分为:转炉主 体设备、供氧设备、原料供应设备、出渣出钢和浇 铸系统、烟气净化和回收设备、修护机械设备、其 他辅助设备. 炉衬包括:工作层、永久层、填充层 炉壳由炉帽、炉身、炉底三部分组成 炉帽、炉身和炉底三部分的连接方式因伤炉方式不 同而异.有“死炉帽,活炉底”,“活炉帽,死炉底”等 结构形式. 什么是蠕变？ 炉壳常见故障:1.炉壳裂纹2．炉壳变形3．炉壳局 部过热和烧穿 耳轴与托圈的连接方式①法兰螺栓连接.②静配合 连接.③耳轴与托圈直接焊接. 炉体与托环连接装置基本形式:支撑夹持器、吊挂 式连接装置. 吹氧装置由:氧枪、氧枪升降机构、换枪机构组成 按孔型喷头分为拉瓦尔型、直筒型和螺旋型;按孔数 分为单孔和多孔喷头 喷头:分为锻造和铸造两种类型.按孔型喷头分为拉 瓦尔型、直筒型和螺旋型;按孔数分为单孔和多孔喷 头 铁水供应设备特点: 混铁炉供应铁水的工艺流程:高炉—铁水罐车—混 铁炉—铁水罐—称量—装炉 散状料主要有造渣剂和冷却剂 可逆活动胶带运输机配料？？？ 仓料的布置形式有:独用、公用、部分公用. 通常将炉内原生的气体称为炉气,炉气出炉口后则 称为烟气 活动烟罩:闭环式(氮幕法)、敞口式(微压差法) 转炉烟气的处理方法:燃烧法和未燃法.燃烧法缺点: 是不能回收煤气;吸入空气量大,进入净化系统的烟 气量大大增加,使设备占地面积大,投资和运转费用 增加,燃烧法的烟尘粒度细小,烟气净化困难.未燃法: 烟气CO含量高,应注意防爆防毒,具有回收大量煤 气及部分热量,废气量少,整个冷却、除尘系统设备 体积小,烟尘粒度较大. 中国目前大多数转炉烟罩均采用排管形式 根据采用管子形状的不同分为:①异型排管型;②无 缝钢管密排型. 烟道冷却形式:水冷烟道、废热锅炉、汽化冷却烟道 (国内转炉均采用). 文氏管:按喉口有无送流水膜可分为:溢流文氏管、 无溢流文氏管两类,按喉口有无调节装置又可分为: 可调文氏管、定径文氏管两种. 溢流文氏管作用:a降温b粗除尘 脱水器根据方式不同:重力式、撞击式、离心式. 煤气柜作用:贮存、稳压、混合. 全湿法“双文”净化系统的流程:转炉烟气-活动烟 罩、固定烟罩-汽化冷却烟道-溢流定径文氏管-重力 挡板脱水器-可调喉口文氏管-喷淋箱-复挡脱水器- 抽风机-三通切换阀-水封逆止阀-煤气柜优点: ①净化效率较高,煤气质量能达到作为燃料和化工 原料的要求.②采用汽化冷却烟道能节约大量冷却 水,并回收烟气物理热生产蒸汽.缺点:系统总阻损较 高,需使用高速风机,除电耗较高外,其叶轮磨损也较 快,另外自控系统和仪表精度要求高,操作管理比较 复杂. 第八章: 电炉的形式有电弧炉、感应炉、电阻炉、矿热炉、 等离子炉 电弧炉炼钢始于1878年,第一座电弧炉是由德国西 门子制造的,为单相间接电弧炉. 炉底出钢装置优点:炉子倾角小、倾动机构和炉子基 础等可简化;水冷电缆短,提高了电效率;钢流集中、 流程短、出钢时间短、钢水降温小、减少钢水含氮 量、缩短了冶炼周期. 电极升降机构包括横臂、立柱、升降液压缸(或直 流电动机等).类型:固定立柱式、活动立柱式 根据装料时炉盖体相对移动的方式不同,炉顶装料 可分为炉盖旋转式、炉体开出式和炉盖开出式三种 形式,现在国外和国内新建的电弧炉普遍采用旋转 式. 根据旋转式电炉炉盖提升旋转机构安装位置不同 分为基础分开式、整体基础式(共平台式)、炉壳连 接式,整天基础式 第九章 连续铸钢优越性:简化了生产加工过程,节约了投资; 提高了金属收得率;减低金属损耗;节约能源,降低生 产成本;提高铸坯质量 连铸特点:生产工艺流程简单,耐火材料的消耗低, 钢材的收的率高,成本低,生产自动化程度高. 连铸机的类型:立式、立弯式、弧形、椭圆形和水 平式. 连续铸钢及设备组成:1-盛钢筒,2-中间罐;3-振动机 构,4-偏心轮,5-结晶器,6二次冷却夹棍,7-铸坯中未 凝固钢水,8-拉坯矫直机,9-切割机;10-铸坯;11-辊道 工艺过程:由炼钢炉炼出的合格钢水,经盛钢桶运送 到连铸机上,通过中间罐注入强制水冷的结晶器内. 结晶器是一特殊的无底水冷铸锭模,在浇铸之前先 装上引锭杆作为结晶器的活底.注入结晶器的钢水 表层急速冷却凝结成形,且铸坯的前部与引锭头凝 结在一起.引锭头由引锭杆通过拉坯矫直机的拉辊 牵引,以一定速度把形成坯壳的铸坯拉出结晶器外. 为防止初凝的薄坯壳与结晶器壁黏结撕裂而混钢, 在浇铸过程中,既要对结晶器内壁进行润滑,又要通 过结晶器振动机构使其上下往复振动.铸坯出结晶 器进入二次冷却区,内心还是液体状态,应进一步喷 水冷却,直到完全凝固.二冷区的夹辊除引导铸坯外, 还可以防止铸坯在内部钢水静压力作用下产生“鼓 肚”变形.铸坯出二冷区后经拉坯矫直机将弧形铸坯 矫成直坯,同时使引锭头与铸坯分离.完全凝固的直 坯由切割设备切成定尺,经运输辊道进入后步工序. 弧形连铸机主要参数:铸坯形状尺寸、拉坯速度、 铸机弯曲半径、冶金长度、铸机流数及生产能力 冶金长度:当δ＝H／2时,铸坯全部凝固(H为铸坯 厚度),此时之长度用Le表示 第十章 浇铸设备:包括钢包和钢包运载装置、中间罐和中间 罐小车 钢包回转台:现代连铸中应用最普通的运载和承托 钢包进行浇铸的设备,通常设置于钢水接收跨与浇 铸跨铸列之间用钢水接收跨一侧的起重机将钢包 放在回转台上,通过回转台回转,使钢包停在中间包 上方供给其钢水. 钢包回转台工作特点:重载、偏载、冲击、高温. 流动水口依滑板活动方式不同有插入式、往复式、 旋转式滑动水口三种 保护渣的作用:a结晶器内钢水上表面与空气隔离b 吸收钢水中夹杂物c控制机壳与结晶器壁的传热d 润滑 第十一章 弯月面？弯月区？ 副滑动:震动装置工作时结晶器的下降速度稍高于 铸坯的拉坯速度即为副滑动 结晶器基本要求:①结晶器内壁应具有良好的导热 性和耐磨性②结晶器应具有一定的刚度,以满足巨 大温差和各种力作用引起的变形,从而保证铸坯精 确的断面形状.③结晶器的结构应简单,易于制造、 装拆和调试.④结晶器的质量要轻,以减少振动时的 惯性力,振动平稳可靠. 结晶器类型:按其内壁形状,可分为直形及弧形等; 按铸坯规格和形状,可分为圆坯、短形坯、正方坯、 板坯及异型坯等;按其结构形式,可分为整体式、套 筒式、水平式及组合式等. 足辊作用:托住坯壳并按规定的半径导向坯壳 结晶器振动的技术要求:⑦振动的方式能有效地防 止因坯壳的黏结面造成拉漏事故.②振动参数有利 于改善铸坯表面质量,形成表面光滑的铸坯.③振动 机构能准确实现圆弧轨迹,不产生因过大的加速度 引起的冲击和摆动.④设备的制造、安装和维护方便, 便于处理事故,传动系统要有足够的安全性能. 结晶器的振动规律有:同步振动、负滑动振动、正弦 振动、非正弦振动 正弦震动特点:①结晶器下降过程中,有一小段负滑 脱阶段.可防止和消除坯壳与结晶器的粘结,有利于 脱模.②结晶器的运动速度按正弦规律变化,其加速 度必然按余弦规律变化,过渡比较平稳,冲击也小③ 由于加速度较小,可以提高振动频率,采用高频率小 振幅振动有利于消除黏结,提高脱模作用,减小铸坯 上振痕的深度④正弦振动可以通过偏心轴或曲柄 连杆机构来实现,不需要凸轮机构,制造比较容易⑤ 由于结晶器和铸坯之间没有严格的速度关系,振动 机构和拉坯机构间不需要采用速度连锁系统,因而 简化了驱动系统. 目前常用的主要是偏心轮传动的四连杆或四偏心 轴式振动机构. 结晶器的震动参数有:振幅、频率、负滑动时间. 十二章 喷嘴形式有实心或空心圆锥喷嘴及广角扁平喷嘴 二冷区内外弧冷却水量的分配,在上半段和下半段 应有所不同,上半段基本可按对称喷水.当铸坯进入 下半段时,特别是在水平段前后,喷射到内弧表面的 冷却水会在铸坯上波动、停留,而喷射到外弧表而的 冷却水会迅速流失,故在二冷区下半段,内弧喷水量 为外弧喷水量的1／2~1／3. 二次冷却有以下技术要求:①能把冷却水雾化得很 细而又有较高的喷射速度,使喷射到铸坯表面的冷 却水易于蒸发散热.②喷到铸坯上的射流覆盖面积 要大而均匀③在铸坯表面未被蒸发的冷却水聚集 的要少,停留的时间要短 气水喷嘴的优点:喷流覆盖面广、冷却能力大;铸坯 表面冷却均匀;流量调节的范围大,可以减少喷嘴数 量,因而使得冷却水管路简化;出水口径较大,不易堵 塞,对冷却水的净化要求较低. 引锭杆有大节距引锭杆、小节距引锭杆和刚性引锭 杆三种.按安装不同分为:上装和下装引锭杆 液芯矫直公式:铸坯断面系数Ws=BH2/4 压缩矫直:目的:防止铸坯在液芯弯曲或矫直时,在 凝固界面处易产生裂纹. 十三章 火焰切割机是用氧气和各种燃气的燃烧火焰来切 割铸坯.可燃气体有乙炔、丙烷、天然气和焦炉煤气 等高发热量气体. 切割嘴依预热氧气及预热燃气混合位置的不同可 以分为:①枪内混合式.②嘴内混合式.③嘴外混合 式. 摆动切割机:切方坯 同步机构:夹钳式同步机构、钩式同步机构、坐骑 式同步机构 剪切连续铸坯的机械剪切机,按其驱动动力有电动、 液压两种类型,按其与铸坯同步运动方式有摆动式、 平行移动式两种.主要特点是:剪切速度快,无金属消 耗,操作安全可靠.但设备的外形尺寸较大,投资费用 大. 第十四章 新型连铸机:主要要水平式、轮带式以及薄板坯连铸 机 材料？？润滑？？ 结合环作用:连接中间罐和结晶器 水平连铸机的拉坯装置,兼有拉坯和震动脱模的作 用,它的运动方式是拉—停—推的周期运动 采用轮带式连铸机有如下优越性:铸坯在结晶器内 无相对运动,结晶器不用振动,因而表面光洁无振痕, 采用铸坯热装或连铸连轧,可以减少生产工序、节约 能源、降低设备投资,提高轧机生产率和成材率;并 且轮带式连铸机高度低,能安装在高度不大的车间 里. CSP生产工艺:把薄板坯连铸机和四辊连轧机组合 的紧凑式短流程带钢生产线特点①热效率高,热损 失少.②是漏斗形结晶器.结晶器上大下小,呈垂直漏 斗形③二次冷却采用水冷④均热时间短⑤CVC技 术⑥品种与质量好 I SP生产线:在线带钢生产线优越性:①液芯铸轧② 感应加热均热炉及热带卷炉③品种扩大,质量优良 ④经济效益良好,投资省,生产成本比普通弧形连铸 大幅降低. 十五章 漏钢原因:a工艺控制方面过失导致b原材料、耐火 材料不合要求导致c操作不当d设备原因
钢铁冶炼机械设备故障诊断及处理措施 近年来，我国的钢铁行业的发展迅速，冶炼技术作为我国重工业发展的重要支柱，不仅是其他行业发展的重要基础，也是我国经济发展的重要推力。在我国的重工业钢铁冶炼技术中，冶炼的机械设备是非常重要的。如果设备出现故障不仅会影响整个工业生产链，还会对企业造成严重的经济损失。本文主要以钢铁冶炼机械设备故障的诊断作为研究的主线，结合实际情况对机械故障进行诊断性分析，旨在为有关技术人员提供参考借鉴。 标签：钢铁冶炼;机械设备故障诊断;处理措施 引言 炼铁、炼钢、热轧、冷轧是钢铁冶炼的四个基本环节，而每一个环节所涉及到的相关机械设备都存在在差异，但是设备之间联系密切，倘若一个机械设备发生故障或者生产工序出现问题，则意味着钢铁冶炼生产将无法继续开展，并且可能会给钢铁企业带来巨大的经济损失。因此，为了能够最大限度保障钢铁冶炼能够有序开展，相关技术人员必须做好钢铁冶炼机械设备故障诊断工作，并对故障采取科学处理措施，使其机械设备能够尽快恢复工作。 1机械设备故障维修的发展现状及其重要性 1.1故障诊断维修技术发展现状 机械设备故障诊断全称为机械状态监测与故障诊断。顾名思义主要是指对于设备的故障的诊断是从运行状态的监测，再到设备故障的分析诊断和修理。机械设备的故障诊断是一个交叉性很强的综合性技术手段，它不仅需要技术人员有着扎实的理论基础，还要有高超的诊断及维修技术。近年来，随着我国科教兴国政策的实施，我国的机械故障诊断技术产生了质的飞跃。 1.2机械设备故障维修的重要性 随着机器大生产时代的到来，流水化机器生产已经成为整个生产的主旋律。机械化流水作业不仅能提高企业生产的效率，还能解放一部分劳动力，为企业创造更多的经济效益。因此在企业生产过程中，做好机械设备故障诊断工作是非常重要的。一旦在生产的过程中出现机械故障，不仅会降低企业的生产效率，增加企业的生产成本，还会影响企业未来的发展。因此，做好机械设备故障诊断工作是非常重要的。 2钢铁冶炼机械设备故障诊断方法介绍 2.1系统数学模型