現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)冶金設(shè)備概述

趙楠

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)化程度也在不斷加深。除了要推動(dòng)鋼鐵企業(yè)管理，還要不斷推進(jìn)鋼鐵企業(yè)的冶金設(shè)備現(xiàn)代化。想要從根本上推進(jìn)設(shè)備的現(xiàn)代化就要從國(guó)情出發(fā)，將我國(guó)在這些年中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)與外國(guó)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，向著現(xiàn)代化管理的目標(biāo)推進(jìn)。本文全面介紹了現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)的冶金設(shè)備，并對(duì)當(dāng)前我國(guó)鋼鐵企業(yè)中的煉鐵設(shè)備與煉鋼設(shè)備進(jìn)行合理化的分析，從而有效促進(jìn)鋼鐵行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：冶金設(shè)備；煉鋼設(shè)備；煉鐵設(shè)備；連鑄設(shè)備

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.207

高爐作為生產(chǎn)生鐵的最主要設(shè)備，由于高爐的生產(chǎn)效率很高，技術(shù)也趨向于成熟，設(shè)備趨于大型化，使用時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)，所以得到鋼鐵企業(yè)的青睞。如果沒(méi)有現(xiàn)代化的高爐，就不會(huì)有現(xiàn)代化的鋼鐵工業(yè)。隨著氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的工業(yè)發(fā)展，我國(guó)的鋼產(chǎn)量一直在逐年上升，煉鋼設(shè)備也保持著自動(dòng)化與高速化的發(fā)展。近年來(lái)，隨著煉鋼技術(shù)的進(jìn)步，耐火材料的質(zhì)量也在不斷改善，用鋼水直接澆鑄薄板已經(jīng)逐步向工業(yè)化的生產(chǎn)過(guò)渡[1]。由于薄板坯的尺寸與形狀已經(jīng)接近成品鋼材，導(dǎo)致鋼鐵廠的生產(chǎn)工藝與設(shè)備產(chǎn)生了巨大的變化。

1 當(dāng)前煉鋼的主要設(shè)備

我國(guó)煉鋼生產(chǎn)主要設(shè)備的方式十分多樣化，單是氧氣爐就分為“頂?shù)住?、“頂吹”、“底吹”等多種方式，而且每一種冶煉設(shè)備都具有自己的特點(diǎn)：

（1）“氧氣頂吹”這種轉(zhuǎn)爐的煉鋼設(shè)備是將高壓氣體從氧氣槍中噴出，再?gòu)霓D(zhuǎn)爐的頂部插入爐中，以至于距離金屬的液面達(dá)到適當(dāng)?shù)母叨戎笤僖睙挘F水便吹煉為鋼。從當(dāng)前的生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出的結(jié)論為：“氧氣頂吹”煉鋼設(shè)備的生產(chǎn)效率很高，而且投資較少，成本也相對(duì)較低。

（2）“氧氣底吹”的煉鋼設(shè)備與支撐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相似，但是“氧氣底吹”這種設(shè)備可以拆卸粉狀的噴嘴，耳軸也是空心的。冷卻的介質(zhì)和粉狀溶劑可以通過(guò)轉(zhuǎn)爐的空心耳軸直達(dá)爐底，將熱量分配給每一個(gè)噴嘴[2]?，F(xiàn)代的鋼鐵企業(yè)中底座和爐底在高溫之下非常容易被侵蝕，所以想要提高噴嘴和爐子的使用年限，套管的工具就要使用雙層的中心管。中心管是以銅制作，外觀用普通的碳素鋼，內(nèi)外管之間加入冷卻的介質(zhì)。氣體與液體之間需要使用冷卻的介質(zhì)，當(dāng)冷卻介質(zhì)吹入時(shí)，噴嘴管的碳?xì)浠衔锓纸猱a(chǎn)生大量的熱量，有效保護(hù)爐底和噴嘴。

（3）“頂?shù)讖?fù)合吹”這種轉(zhuǎn)爐的煉鋼設(shè)備是1978年從日本引入的，當(dāng)時(shí)日本想要提高國(guó)家鋼產(chǎn)量和鋼鐵質(zhì)量，所以發(fā)明了這項(xiàng)新技術(shù)，世界各國(guó)因?yàn)槠浼夹g(shù)高超爭(zhēng)相采用，在頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐的底部吹入輔助的攪拌氣體，讓頂吹方式和底吹方式進(jìn)行相互融合，提高了頂吹熔化能力，克服了底吹不易去磷的問(wèn)題，能夠合理地控制爐子的溫度，大大提高了金屬的收得率。

2 當(dāng)前煉鐵的主要設(shè)備

在很多冶煉鋼鐵的企業(yè)當(dāng)中，煉鐵可以說(shuō)是生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)，煉鐵是為煉鋼廠提供原料的基礎(chǔ)，同時(shí)也為機(jī)械制造提供生鐵作為原料。此外，煉鐵還為生產(chǎn)部門(mén)提供必要的煤氣，它是保證高爐生產(chǎn)的必要條件，也是保證整個(gè)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)保持預(yù)定計(jì)劃的基礎(chǔ)條件之一。煉鐵所需要的工具主體也是高爐，由高爐的基礎(chǔ)、爐殼等框架組成，內(nèi)部也有很多形狀，爐缸部分為風(fēng)口、渣口和鐵口。這種爐型符合當(dāng)前冶煉工藝的基本需求，爐料將會(huì)在重力作用之下從爐體滑下，與此同時(shí)，上升的煤氣可以和氣流充分接觸，經(jīng)過(guò)物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)之后體積不斷膨脹，煤氣上升時(shí)候的溫度下降，體積不斷縮小，二者相適應(yīng)后爐料繼續(xù)下降，熔化之后的體積變小，下部的橫斷面不斷收縮。在高爐運(yùn)行的過(guò)程中，鐵礦石以及燃料因?yàn)闋t頂?shù)臏囟群芨?，熱風(fēng)會(huì)從高爐下部的風(fēng)口進(jìn)入爐內(nèi)。熱風(fēng)中的氧氣和高爐內(nèi)的燃料發(fā)生反應(yīng)之后，產(chǎn)生大量的煤氣和熱量，爐料的加熱進(jìn)行充分還原。從鐵口放出鐵水后，鐵礦石中的石頭與熔劑相結(jié)合在渣口排出?，F(xiàn)代的高爐在冶煉過(guò)程中除了需要輸送原料之外，還需要進(jìn)行產(chǎn)品處理與熱風(fēng)輸送系統(tǒng)等步驟。

3 當(dāng)前連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)的設(shè)備

當(dāng)前的鋼錠澆注工藝脫離了傳統(tǒng)的鑄鋼工藝，高溫的鋼水不再是澆鑄在鋼錠的模子中，而是連續(xù)不斷地澆鑄于結(jié)晶的容器之內(nèi)，凝固成一定的坯殼再?gòu)倪B續(xù)不斷的結(jié)晶容器中被拉出，形成鋼水連鑄以及鋼坯鋼接的過(guò)程[3]。當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)連鑄為弧形、橢圓形等多種形式。

連鑄機(jī)是立式裝置中最早的型式，整套設(shè)備在一條垂線之上。因?yàn)殍T坯是從上到下的運(yùn)動(dòng)，所以高度很高，建設(shè)的投資也特別大，并不適宜項(xiàng)目的改造，近年來(lái)很多企業(yè)均不會(huì)采用。立彎式的裝置是在連鑄機(jī)形式之上發(fā)展起來(lái)的新型結(jié)構(gòu)型式，上半部分與立式型式相同，但是下半部分通過(guò)鑄坯的不同模式將垂直變?yōu)榛⌒?，在水平切面進(jìn)行切斷和出坯。這種形式的鑄機(jī)高度雖然有所下降，但是高度仍然比較高，設(shè)備中缺少翻鋼的程序，導(dǎo)致鋼鐵質(zhì)量止步不前。

弧形連鑄機(jī)作為60年代中期興起的新型結(jié)構(gòu)，也是當(dāng)前用途最為廣泛的設(shè)備。主要分為直線的弧形與純弧形兩種型式，單純的弧形高度相對(duì)較低。連鑄機(jī)的工作原理是將鑄坯彎成弧形，再通過(guò)其他方式將其變直。其主要優(yōu)點(diǎn)就是不會(huì)在進(jìn)行第二次冷卻的前提之下，降低了鑄機(jī)的相對(duì)高度。鑄坯沿著水平方向進(jìn)行切割，設(shè)備不但變得更加輕快，在相對(duì)比較傳統(tǒng)的廠房?jī)?nèi)仍然可以安裝使用。

橢圓形的連鑄機(jī)除了擁有弧形連鑄機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，鑄機(jī)的高度卻相對(duì)較低，所以也叫做低矮型的連鑄機(jī)，主要在軌面比較低的情況之下使用。因?yàn)檫B鑄機(jī)本身的壓力較低，所以設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造一定要化繁為簡(jiǎn)，將費(fèi)用降到最低。低矮型連鑄機(jī)的缺點(diǎn)就是夾棍的半徑比較小，鋼水內(nèi)的雜物不容易被上浮和聚集，對(duì)鋼水潔凈度的要求更加嚴(yán)格。伴隨著我國(guó)工業(yè)化的迅速發(fā)展，冶煉行業(yè)也在不斷發(fā)展，冶金設(shè)備無(wú)論是機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)含量，還是設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)模式都有了突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng)。作為冶金行業(yè)的工作人員，一定要不斷學(xué)習(xí)冶煉知識(shí)并且進(jìn)行科技創(chuàng)新，只有這樣才能夠跟上行業(yè)發(fā)展的步伐。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)鋼鐵企業(yè)的冶金設(shè)備正在不斷得進(jìn)行革新，冶金設(shè)備提升的同時(shí)，鋼鐵質(zhì)量也將有質(zhì)的飛躍，鋼鐵結(jié)構(gòu)在不同的領(lǐng)域也會(huì)有廣泛的發(fā)展前景。面對(duì)當(dāng)前的壓力和未來(lái)的挑戰(zhàn)，我們一定要不斷深入地研究鋼鐵冶金設(shè)備，將傳統(tǒng)工藝與先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，在企業(yè)的實(shí)踐中解決各類問(wèn)題，完善鋼鐵結(jié)構(gòu)的安裝與施工技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張馳光.現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)冶金設(shè)備概述[J].價(jià)值工程，2013，2，30

（13）：73

[2]王小明.企業(yè)信息[J].冶金信息導(dǎo)刊，2016，5（01）：89-91.