实习报告

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1引言....................................................................................................................................-2-
2实习内容............................................................................................................................-2-
2.1烧结.........................................................................................................................-3-2.2高炉炼铁.................................................................................................................-3-2.3铁水预处理(KR法脱硫)....................................................................................-3-2.4复吹转炉炼钢.........................................................................................................-4-2.5电炉炼钢.................................................................................................................-4-
2.5.1电转炉..........................................................................................................-5-2.5.2VD............................................................................................................-5-2.5.3LF.............................................................................................................-5-2.5.4RH............................................................................................................-6-
2.6炉外精炼.................................................................................................................-7-2.7连铸.........................................................................................................................-7-
2.7.1中间罐..........................................................................................................-7-2.7.2结晶器..........................................................................................................-7-2.7.3振动机构......................................................................................................-7-2.7.4引锭杆..........................................................................................................-7-2.7.5二次冷却道..................................................................................................-8-2.7.6拉矫机..........................................................................................................-8-2.7.7切割机..........................................................................................................-8-
3实习结果:........................................................................................................................-8-
4实习总结或体会:............................................................................................................-8-
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实习报告
1引言
通过生产实习,了解冶金工业的生产概括和发展远景,获得冶金生产的感性认识;印证、巩固加深所学基础理论和专业知识,初步掌握冶金工程专业的基础生产原理、工艺和先进科学技术;了解现代冶金企业的生产组织形式和管理方式;了解现代冶金工程师所应当具备的基本素质;如知识结构、能力结构和素质。
培养自身理论联系实际、从实际出发分析问题、研究问题和解决问题的能力、将学生们所学的理论知识系统化;使自身掌握进行冶金生产所需要的条件及相关的原理,为本科生毕业(设计)论文打好基础;全面了解专业生产实践的平台;培养自身热爱劳动、不怕苦不怕累的工作作风,使自身树立正确的人生观和培养自身爱岗敬业的精神。
通过学习和掌握钢铁企业的《岗位操作法》使学生接受安全和劳动教育;解钢铁企业的的发展史和生产概括及远景规划,了解钢铁工业的科技发展方向;了解钢铁生产的基本规律和特点;深入了解钢铁生产过程的基本原理、工艺过程、单元操作、主要设备及控制过程;了解钢铁生产过程主要工艺指标机器数据检测、测试原理及应用;了解钢铁企业“三废”处理及综合利用情况,增强环保意识;了解钢铁企业原料及产品规格、类型及应用领域、市场营销和监控等情况;了解钢铁企业设备的保温防腐和生产的安全措施;了解钢铁企业的生产管理和技术革新情况,对所在的问题分析;了解钢铁企业水、电、气(汽)的管线布置和节能措施。
本次实习地点为中天钢铁集团有限公司,中天钢铁集团有限公司坐落在长江三角洲重要城市常州,交通十分便利。遵循“坚持自主创新、发展循环经济,建设绿色工厂”的发展方针,运用“三干一水一电”等先进节能环保技术,引进德GEA公司干法除尘技术,烟尘排放仅10mg/m,配套建成能源管控中心,成为全国首套从软件平台到高级应用拥有完全自主知识产权且应用于实际生产过程的能源管控系统,通过科学调度各种能源介质。综合利用各种富余的煤气,蒸汽、废渣、废水、废物等,发展循环经济。吨钢综合能耗0.605吨标煤,吨钢耗新水4吨,主要环保指标达到行业领先水平。目前,中天钢铁集团位居2015年中国企业500强第15位,制造业500强第56位,民营企业500强第15位,中国钢铁企业综合竞争力第19位。
2实习内容
实习时间:2016.08.192016.08.29
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实习地点:中天钢铁集团有限公司
实习内容:实习过程分为:烧结、高炉炼铁、铁水预处理(KR法脱硫)、复吹
转炉炼钢、电炉炼钢、炉外精炼、连铸等几个方面。以下对这几个方面进行详细介绍:
2.1烧结
在高温下(不高于熔点)陶瓷生坯固体颗粒的相互键联,晶粒长大,空隙(和晶界渐趋减少,通过物质的传递,其总体积收缩,密度增加,最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体,这种现象称为烧结。高炉炼铁生产前,将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,烧结成块的过程。在生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。主要包括烧结料的准备,配料与混合,烧结和产品处理等工序。
中天钢铁拥有2180m2并列烧结机及1550m2烧结机,2座石灰回转窑,生石灰脱硫塔及氧化镁脱硫塔各1座,对烧结烟气进行除硫。并伴有余热发电装置。
2.2高炉炼铁
高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石,从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
我们所参观的中天钢铁第三炼铁厂拥有31580m³高炉,每座高炉分为高炉本体系统、上料系统、送风系统、喷煤系统、煤气回收系统、余热发电系统TRT冷却水系统、渣铁处理系统八个系统。TRT发发电效率可达20kw/h
2.3铁水预处理(KR法脱硫)
KR脱硫即机械搅拌法脱硫,是将浇注耐材形成的十字型搅拌桨,经烘烤后插入定量的铁水中旋转,使铁水产生漩涡,然后向铁水漩涡中投入定量的脱硫剂,使脱硫剂和铁水中的硫在不断的搅拌中发生脱硫反应。该法的最大优点是:脱硫
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动力学条件好,因此脱硫率很高(>90%KR铁水脱硫设备主要由以下主要设备是:1)搅拌设备。由叶轮(搅拌桨)组成,脱硫时,起搅拌铁水作用。2溶剂接收和添加设备。由接收罐和称量漏斗组成。石灰和脱硫剂被接收到接收罐后通过称量漏斗依靠自身重量卸到铁水中。3铁水盛装和运输设备。由铁水罐和带倾翻铁水罐运输台车组成。4)温度测量和取样装置。由机械式测温取样枪组成。5)除尘装置。烟罩和烟道组成。搜集脱硫时和扒渣时的烟气。6)扒渣装置
2.4复吹转炉炼钢
转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料,不借助外加能源,靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉按耐火材料分为酸性和碱性,按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹;按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大,单炉产量高、成本低、投资少,为目前使用最普遍的炼钢设备。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。
转炉工艺流程:按照配料要求,先把废钢等装入炉内,然后倒入铁水,并加入适量的造渣材料(如生石灰等)。加料后,把氧气喷枪从炉顶插入炉内,吹入氧气(纯度大于99%的高压氧气流),使它直接跟高温的铁水发生氧化反应,除去杂质。用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆,以及氮气排出时带走热量的缺点。在除去大部分硫、磷后,当钢水的成分和温度都达到要求时,即停止吹炼,提升喷枪,准备出钢。出钢时使炉体倾斜,钢水从出钢口注入钢水包里,同时加入脱氧剂进行脱氧和调节成分。钢水合格后,可以浇成钢的铸件或钢锭,钢锭可以再轧制成各种钢材。
氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气,它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因此,必须加以净化回收,综合利用,以防止污染环境。从回收设备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢;一氧化碳可以作化工原料或燃料;烟气带出的热量可以副产水蒸气。此外,炼钢时,生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥,含磷量较高的炉渣,可加工成磷肥,等等。氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好,以及建厂速度快、投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛,去硫效率差,昂贵的合金元素也易被氧化而损耗,因而所炼钢种和质量就受到一定的限制。
2.5电炉炼钢
电炉炼钢主要利用电弧热,在电弧作用区,温度高达4000℃。冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期,在炉内不仅能造成氧化气氛,还能造成还原气氛,因此脱磷、脱硫的效率很高。
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中天钢铁主要电炉有VD炉、LF炉、RH炉以及自主研发为降低成本的电转炉。2.5.1电转炉
电转炉是大电炉去除顶部电极,添加氧枪取代电极进行冶炼,铁水比必须大70%有的情况下还需要配碳,吹炼时在电极夹头上换上定枪,条件满足时可以实现无电炼钢。但由于炉型的限制,熔池较浅,吹氧马赫数不高,故氧气单耗大,而且煤气无法回收,故效益远不比转炉。同时对直流电弧炉底电极影响较大,且脱磷困难,易造成钢水过氧化等问题,所以在有电情况下不推荐使用。电炉吃铁水不叫电转炉,普通电炉都有吹氧助熔,在使用炉门及炉壁氧枪的前提下一般电炉都可以吃到70%铁水,而且电耗可以大辐下降。2.5.2VD
VD炉(vacuumdegassingfurnace,即钢包精炼炉。它是在真空下吹氧、脱碳、真空除气、真空下合金成分微调,主要用于精炼超低碳钢和电工纯铁等。VD型钢包精炼炉可对钢水进行一般的真空脱气处理及真空下合金成分微调。VD一般采用五级蒸汽喷射泵工作使真空罐达到67Pa以下。蒸汽喷射泵是以蒸汽为工作介质,从拉瓦尔喷嘴中喷射出高速蒸汽射流来携带气体,从而达到抽气的目的。工作步骤为在第一级喷嘴中通入一定压力、一定流量的工作蒸汽,用来引射真空容器中的被抽气体,被抽气体和工作蒸汽的混合气体经第一级扩压器压缩进入第二级泵中;第二级泵再以一定流量的工作蒸汽来引射第一级泵排出的蒸汽与被抽气体的混合物(被抽气体)经扩压器压缩而被排到下一级。在第二级泵中排出的混合物中包含有第一级、第二级的工作蒸汽和被抽气体,故在这种混合物中工作蒸汽的比例占有绝大部分,若继续排入第三级泵,则气体负荷过大,会使第三级泵工作蒸汽消耗量过大,提高了生产成本。因此,在第二和第三级泵中间设置中间冷凝器,将混和物中的绝大部分蒸汽冷凝成水,由冷凝器回水管排入浊水池。同样,三、四和四、五级泵之间也要设置冷凝器,最后将被抽气体由消音器排到大气中,所获得的真空通过第一级真空泵和盛放钢包罐体连接管道在罐体内获得并维持一定的真空度。2.5.3LF
LF(LadleFurnace炉是70年代初期在日本发展起来的精炼设备。由于它设备简单,投资费用低,操作灵活和精炼效果好而成为冶金行业的后起之秀,在日本得到了广泛的应用与发展。
LF炉本身一般不具有真空设备。在精炼时,即在不抽真空的大气压下进行精炼时,靠钢桶上的水冷法兰盘、水冷炉盖及密封橡皮圈的作用可以起到隔离空气的密封作用。再加上还原性渣以及加热时石墨电极与渣中FeOMnOCq等氧化物作用生成CO气体,增加炉气的还原性。除此之外,石墨电极还与桶内
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的氧气作用生成碳一氧化物,阻止炉气中的氧向金属传递。良好的氩气搅拌是LF炉精炼的又一特点。氩气搅拌有利于钢一渣之间的化学反应,它可以加速钢一渣之间的物质传递。有利于钢液的脱氧、脱硫反应的进行。吹氩搅拌还可以去除非金属夹杂物。吹氩搅拌的另一作用是可以加速钢液中的温度与成分均匀,精确的调整复杂的化学组成,而这对优质钢又是不可缺少的要求。此外吹氩搅拌可加速渣中氧化物的还原,对回收铬、铝、钨等有价值的合金元素有利。
LF精炼炉是采用三根电极迸行加热的。加热时电极插入渣层中采用埋弧加热法,这种方法的辐射小,对炉衬有保护作用,与此同时加热的效率也比较高,热效率好。
LF是利用白渣进行精炼的,它不同于主要靠真空脱气的其他精炼法。白渣LF炉内具有很强的还原性,这是LF炉内良好的还原气氛和氩气搅拌,互相作用的结果。一般渣量为金属量的28%。通过白渣的精炼作用可以降低钢中氧、硫及夹杂物含量。LF炉冶炼时可以不用加脱氧剂,而是靠白渣对氧化物的吸附作用而达到脱氧的目的。
精炼炉作为一个复杂的冶炼系统,炉内温度受各种因素的影响。从初炼炉(EAFBOF出钢开始,出钢过程中的能量损失,受到钢包物理参数影响。运输时间的长短,吹氩量的多少也影响钢水温度。合金料,循环冷却水,烟气烟尘,电极,变压器等构成了整个精炼炉温度模型的基础。2.5.4RH
RH精炼全称为RH真空循环脱气精炼法。RH系统设备是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺装备。整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。真空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管,上部装有热弯管。被抽气体由热弯管经气体冷却器至真空泵系统排到厂房外。
钢水处理前,先将浸渍管浸入待处理的钢包钢水中。当真空槽抽真空时,水表面的大气压力迫使钢水从浸渍管流入真空槽内(真空槽内大约0.67mbar可使钢水上升1.48m高度。与真空槽连通的两个浸渍管,一个为上升管,一个为下降管。由于上升管不断向钢液吹入氩气,相对没有吹氩的下降管产生了一个较高的静压差,使钢水从上升管进入并通过真空槽下部流向下降管,如此不断循环反复。在真空状态下,流经真空槽钢水中的氩气、氢气、一氧化碳等气体在钢液循环过程中被抽走。同时,进入真空槽内的钢水还进行一系列的冶金反应,如碳氧反应等;如此循环脱气精炼使钢液得到净化。
RH处理的钢水优点明显:合金基本不与炉渣反应,合金直接加入钢水之中,收得率高;钢水能快速均匀混合;合金成分可控制在狭窄的范围之内;气体含量低,夹杂物少,钢水纯净度高;还可以用顶枪进行化学升温的温度调整,为连铸机提供流动性好、纯净度高、符合浇铸温度的钢水,以利于连铸生产的多炉连浇。
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2.6炉外精炼
中天钢铁炼钢工艺采用“转炉-LF-RH炉”以及“电转炉-LF-(VDRH炉”,其中LF炉、RH炉、VD炉均为精炼炉。
2.7连铸
连铸即为连续铸钢ContinuousSteelCasting的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中,使用钢水凝固成型有两种方法:传统的模铸法和连续铸钢法。在二十世纪五十年代在欧美国家出现的连铸技术是一项把钢水直接浇注成形的先进技术。与传统方法相比,连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量,约能源等显著优势。
连铸机主要由中间罐、结晶器、振动机构、引锭杆、二次冷却道、拉矫机和切割机组成。2.7.1中间罐
是装盛钢水的部位,加热成液态的钢水首先装在钢包中,由天车拉运至中间包上方,并把钢水倒入中间包中。中间包中的钢水再经由管道进入结晶器。液态金属的温度可以随合金大幅增加严格控制。2.7.2结晶器
结晶器是连铸机的核心部件,连铸生产的主体思想是把液态的钢水直接铸造成成型产品,结晶器就是把液态钢水冷却出固态钢坯的部件,它是由一个内部不断通冷却水的金属外壳组成,这个不断输送冷却水的外壳把与之相接触的钢水冷却成固态。另一方面,结晶器的形状还决定了连铸出的钢坯外形,如果结晶器的横截面是长方形,连铸出的钢坯将是薄板坯;而正方形形状的结晶器横截面拉出的钢坯将是长条形,即方坯。2.7.3振动机构
与结晶器相连的部件是振动机构,该机构在生产过程中通过不断地振动带动结晶器一同振动,排除液态金属中的气体,帮助凝结成固态外壳的钢坯从下方拉出。2.7.4引锭杆
引锭杆在连铸机刚开始生产时起拉动第一块钢坯的作用。在液态钢水在结晶器中凝结之后,引锭杆将钢坯从下方拉出,同时拉开连铸生产的序幕。
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2.7.5二次冷却道
在拉出钢坯之后,第一个经过的区域是二次冷却道,在二次冷却道中向钢坯喷射冷却水,将钢坯将逐渐从外表冷却到中心,沿着辊道进入拉矫机。2.7.6拉矫机
拉矫机的作用是将连铸坯拉直,以便于下一步工序的进行。拉矫机的后方是切割机。2.7.7切割机
对于生产出不同形状的钢坯,使用的切割机也就不同。连铸薄板坯多用大型飞剪,而条状坯则多使用与钢坯同步前进的火焰切割机。
3实习结果:
本次在中天钢铁的实习过程中,明显存在很多工艺方面的问题。例如其烧结烟气脱硫产物无处处理,其脱硫废水加入烧结矿中混合,造成烧结矿中硫的含量升高,增加高炉冶炼强度以及其所拥有的电转炉工艺明显铁损极大。这些极其明显的工艺瑕疵应当针对性结局,否则会对工艺生产带来极大地不便。以电转炉极大铁损为例。其铁损的只要来源在于铁水从钢包进入电转炉时,铁水通道容易堵塞,采取氧枪吹通阻塞通道,其造成的大量铁损影响生产指标及上产环境。极其不利。故应当对其通道溜槽进行改良。采取措施降低通道的堵塞几率。可明显增加冶炼效果。其他地方均存在诸如此类上的一些细小问题,在此便不详述。
4实习总结或体会:
通过本次实习,我学到了很多知识。在厂里参观实习再结合书本上的知识能快速、直接的理解一些只靠书本无法掌握的知识,而书本上的一些知识在实际生产上也不是全适用。书本上的知识基本上是理论上的知识,到了厂里,由于存在各种因素,必须依靠很多经验才能很好的进行生产操作,所以,最好的学习方法就是理论结合实际,这次的实习我收获了很多,同时也知道了我还需要学习很多的知识,才能很好的掌握这门专业。
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本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/e77c922fa4e9856a561252d380eb6294dd88221d.html

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