山东80t真空VOD炉/VD炉工程
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 |
1 | 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 |
相关工艺条件:
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 |
真空泵主要操作模式
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 | △ | ||||
B2 | △ | △ | |||
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: