Équipement de fabrication d'acier

Définition de la fabrication de l'acier : utiliser une méthode d'oxydation pour éliminer les impuretés de la fonte et de la ferraille d'acier, ajouter une quantité appropriée d'éléments d'alliage, de sorte qu'il devienne un acier à haute résistance, ténacité ou autres propriétés spéciales, ce processus est appelé « sidérurgie ».

 

Signification de 2,0 % C dans le diagramme de phase fer-carbone pour les alliages fer-carbone dont la teneur en carbone est inférieure ou égale à 2,0 %. Haute température : austénite, bonnes performances de traitement thermique ; Température ambiante : principalement de la perlite.

 

Pourquoi l'acier est fabriqué : La fonte brute n'est pas largement disponible. Teneur élevée en carbone : pas d’austénite à haute température ; Mauvaises performances : dur et cassant, mauvaise ténacité, mauvaises performances de soudage, ne peuvent pas être traitées ; Nombreuses impuretés : S, P, forte teneur en inclusions.

 

Éléments communs à l'acier : cinq éléments : C, Mn, S, P, Si (obligatoire). Autres éléments : V, Cr, Ni, Ti, Cu, etc. (selon nuance d'acier). Raisons d'existence : ① limitations du processus : S et P ne peuvent pas être complètement supprimés ; ② Résidu de matières premières : résidus de ferraille d'acier Cu, Zn ; ③ Améliorer les performances : Mn améliore la résistance, Al affine le grain. Contenu de l'élément : ① Exigences des normes nationales : GB ; ② Norme d'entreprise : entreprise autodéterminée ; ③ Autres normes nationales : SWRCH82B (Japon).

 

 

 

 

Mélangez du fer fondu avec de la ferraille, versez-le dans le convertisseur puis soufflez de l'oxygène, la température du four monte à environ 1600 degrés, la réaction dans le four est très violente, comme une éruption volcanique, le carbone et les principales impuretés sont rapidement brûlés (le manganèse et le silicium contenus dans le fer fondu sont oxydés, et le carbone contenu dans le fer fondu est également oxydé en dioxyde de carbone). L'ensemble du processus ne dure qu'environ 30 minutes, et n'ajoute plus de combustible, vous pouvez enchaîner un four d'acier, et même un "acier à énergie négative" avec cette méthode d'acier, la qualité peut être comparable à l'acier à four ouvert, le temps requis est seulement 1/10 du four ouvert, le rendement est très élevé. La fabrication d’acier par convertisseur est devenue le processus principal de la production d’acier moderne. La qualité du produit a été encore améliorée après l'ajout d'un raffinage hors four.

 

1. Principales caractéristiques d’une production sûre de produits sidérurgiques

Le fer contient du C, S, P et d'autres impuretés, affectant la résistance et la fragilité du fer, etc. Il est nécessaire de refondre le fer pour éliminer les impuretés ci-dessus et d'ajouter du Si, du Mn, etc. pour ajuster sa composition. Le processus de refusion du fer en fusion pour ajuster sa composition est appelé fabrication de l’acier.

Les principales matières premières utilisées pour la fabrication de l'acier sont la fonte en fusion ou la fonte brute à haute teneur en carbone et la ferraille. Afin d'éliminer les impuretés du fer en fusion, des oxydants, des désoxydants et des scories, ainsi que des ferroalliages et d'autres matériaux, sont ajoutés au fer en fusion pour ajuster la composition de l'acier. Une fois le fer ou la fonte brute à haute teneur en carbone ajouté au four de fabrication d'acier, les impuretés présentes dans l'eau de fer sont oxydées et éliminées par les processus de soufflage d'oxygène, d'ajout de minerai et d'élimination du carbone, et enfin l'alliage est ajouté pour effectuer l'alliage. , puis l'acier est obtenu. Il existe trois types de fours sidérurgiques : le four plat, le convertisseur et le four électrique. La méthode de fabrication d’acier à four plat a été progressivement éliminée en raison de la consommation d’énergie élevée et du mauvais environnement de travail. La fabrication de l'acier au convertisseur et au four plat est le premier fer dans le préchauffage du four de mélange, la ferraille dans le convertisseur ou le four plat, puis le four de mélange de fer à haute température dans le convertisseur ou le four plat avec le chariot de mélange de fer, la fusion et le chauffage, lorsque la température est appropriée, dans la période d'oxydation. La fabrication de l'acier au four électrique est dans l'acier du four au four électrique, tous ajoutent de la ferraille froide, après une longue période de fusion et de réchauffement, puis dans la période d'oxydation.

 

(1) Processus de fusion. Le fer et la ferraille contiennent du C, du Mn, du Si, du P, du S et d'autres impuretés. Dans le processus de fusion à basse température, le C, le Si, le P et le S sont oxydés, même si l'état monomorphe des impuretés passe à l'état chimiosynthétique des impuretés. , afin de faciliter l'élimination ultérieure des impuretés. L'oxygène provient de la rouille présente dans la charge (composition de Fe2O3-2H2O), de l'oxyde de fer, du minerai de fer ajouté, ainsi que de l'oxygène de l'air et de l'oxygène soufflé. Le processus d’oxydation de diverses impuretés a lieu entre l’interface des scories et de l’acier.

(2) Processus d'oxydation. Le processus d'oxydation est une réaction de décarburation, de déphosphoration, de dégazage et d'élimination des impuretés qui se déroule à des températures élevées.

(3) Désoxydation, désulfuration et production d'acier. À la fin de l'oxydation, l'acier contient une grande quantité d'oxygène en excès, en ajoutant des ferroalliages en morceaux ou en poudre ou des alliages multi-éléments à l'acier liquide pour éliminer l'excès d'oxygène dans l'acier liquide, ce qui entraîne l'émission de gaz nocifs CO avec le four. des gaz, et les scories résultantes peuvent être davantage désulfurées, c'est-à-dire que les scories et l'acier sont fortement mélangés lors du rinçage pour augmenter la réaction de désulfuration dans le processus final de déchargement de l'acier.

(4) Raffinage hors four. L'acier fondu à partir du four de fabrication d'acier contient une petite quantité de gaz et d'impuretés. Généralement, l'acier est injecté dans l'ensemble de raffinage, de soufflage d'argon, de dégazage, d'affinage en poche et d'autres processus, pour obtenir un acier plus pur.

(5) Coulée. Du four de fabrication de l'acier ou du four d'affinage à partir de l'acier pur, lorsque sa température est appropriée, la composition chimique est ajustée de manière appropriée après l'acier. L'acier à travers l'emballage en acier est envoyé dans la lingotière ou la machine de coulée continue, c'est-à-dire pour obtenir le lingot ou la billette de coulée continue.

 

La coulée est divisée en deux manières : la coulée en moule et la coulée continue. Le moulage en moule est également divisé en méthode de coulée supérieure et méthode de coulée inférieure. Sur la méthode de coulée, l'acier passe de la poche à travers le moule de coulée de la bouche supérieure directement dans le moule pour former des lingots. La méthode d'injection inférieure consiste à verser l'acier dans la poche de coulée dans le tuyau d'injection, à faire couler la brique d'acier, l'acier de la lingotière dans le moule depuis la bouche inférieure. L'acier se solidifie dans le moule pour obtenir le lingot. Lingot d'acier à travers le capuchon de désisolation dans le laminoir avec chauffage uniforme du four, puis la lingotière et autres transportés vers l'aciérie pour l'ensemble du travail de moulage.

 

La coulée continue consiste à transférer l'acier de la poche dans l'emballage intermédiaire, puis à le verser dans le nettoyeur. L'acier est retiré du cristalliseur par l'extracteur de billettes à une certaine vitesse grâce au refroidissement, après le deuxième refroidissement et le refroidissement forcé, pour être entièrement refroidi, coupé en une certaine taille de billette de coulée continue et finalement envoyé à l'atelier de laminage. .

 

2. La principale technologie de sécurité de la production d'acier

(1) Prévention des explosions de coudes ou de tuyaux réducteurs. Pistolet à oxygène sur la partie supérieure du coude ou du réducteur du tuyau d'oxygène en raison du débit, de la perte de résistance locale, telle que les scories dans le tuyau ou le dégraissage n'est pas propre, il est facile d'induire une haute pureté, une haute pression et une haute pression. accélérer la combustion de l’oxygène. Il convient d'améliorer la conception, d'éviter les virages serrés, de ralentir le débit, de souffler régulièrement, de nettoyer les filtres, de dégraisser parfaitement et d'autres moyens pour éviter les accidents.

(2) La prévention et le contrôle des accidents de trempe et de combustion. L'oxygène à basse pression entraînant un tube à oxygène à pression négative, un blocage de la buse du pistolet à oxygène, est sujet à la fusion à haute température du gaz de piscine produit par le retour de flamme du réservoir inversé et aux accidents d'explosion. Par conséquent, la pression de l’oxygène doit être étroitement surveillée. Plusieurs fours avec de l'oxygène, ne vous précipitez pas pour utiliser de l'oxygène, afin de ne pas provoquer un retour de flamme dans le pipeline.

(3) Prévention des explosions par résistance à la vapeur. En raison d'erreurs de fonctionnement causées par le retour du pistolet à oxygène à l'eau n'est pas accessible, le pistolet à oxygène a accumulé de l'eau dans le bassin fondu de vaporisation à haute température, empêchant l'entrée d'eau à haute pression. Lorsque la pression de vapeur à l’intérieur du pistolet à oxygène est supérieure à la limite de résistance de la paroi du pistolet, celle-ci devient explosive.

(4) les dangers possibles du dynamitage : onde sismique d'explosion ; onde de choc d'explosion; risques de débris et de blocs volants ; bruit.

(5) contre-mesures de sécurité : Premièrement, le dynamitage de ferraille lourde. La ferraille d'acier doit être effectuée dans la fosse de dynamitage souterraine, la résistance de la fosse de dynamitage doit être grande et des trous de décompression, des trous de décompression autour de l'établissement de colonnes pour bloquer le mur ; le second est la démolition du four de soufflage, la limitation de la quantité de charge, le contrôle de l'énergie de soufflage ; la troisième consiste à prendre les mesures de prévention et de contrôle nécessaires.

 

3, technologie de protection contre les brûlures de l'acier, du fer et des scories

La température du fer, de l'acier et du liquide des scories est très élevée, le rayonnement thermique est très fort et facile à éclabousser, associé à la température élevée de l'équipement et de l'environnement, des accidents très faciles à brûler.

(1) les brûlures et leurs causes : fuite d'équipements, tels que four de fabrication d'acier, réservoirs en acier, réservoirs en fer, débordement du four de mélange de fer ; fer, acier, scories liquides en contact avec les explosions physiques et chimiques et les explosions secondaires se produisant dans l'eau ; conduite de vapeur surchauffée traversant la fuite ou exposée ; changer la direction de la flamme du foyer plat du four et la direction des gaz d'échappement hors des gaz chauds ou de la flamme ; violation des procédures opérationnelles.

(2) contre-mesures de sécurité : inspection et entretien réguliers des fours de fabrication d'acier, des réservoirs en acier, des réservoirs en fer, des fours de mélange de fer et d'autres équipements ; améliorer la sécurité et les réglementations techniques, et strictement appliquées ; améliorer la protection personnelle; Il est facile de fuir la bride, la vanne doit être régulièrement remplacée.

 

4, technologie de sécurité des opérations de levage et de transport des usines de sidérurgie

Le processus de fabrication de l'acier nécessite des matières premières, des produits semi-finis, des produits finis nécessitent des équipements de levage et des locomotives pour le transport, il existe de nombreux facteurs dangereux dans le processus de transport.

(1) l'existence d'un danger : soulever des objets tombant blessé ; les objets soulevés entrent en collision les uns avec les autres ; les basculements en fer et en acier sont blessés ; des véhicules ont heurté des gens.

(2) Mesures de sécurité : prévoir suffisamment d'espace lors de la conception de l'usine ; innover les équipements et renforcer la maintenance ; améliorer le niveau de fonctionnement des travailleurs ; et respecter strictement les règles de sécurité de production.

 

5, mesures et technologie de prévention des accidents de production sidérurgique

(1) Les exigences de sécurité de la salle des usines sidérurgiques. Devrait considérer que la structure de la salle de l’usine sidérurgique peut résister à un rayonnement à haute température ; a suffisamment de résistance et de rigidité, peut résister à la poche d'acier, à la poche de fer, aux lingots et aux billettes, telles que la charge et la collision et ne sera pas déformé ; un environnement d'exploitation spacieux, une bonne ventilation et un bon éclairage, propices à la dissipation de la chaleur et à l'émission de fumées, pour tenir pleinement compte des exigences de sécurité du fonctionnement du personnel.

(2) Mesures de sécurité antidéflagrantes. L'acier, le fer en fusion, les scories d'acier et les scories au fond du four de fabrication d'acier sont des matériaux en fusion à haute température qui exploseront au contact de l'eau. Lorsque 1 kg d'eau est complètement transformé en vapeur, son volume augmente d'environ 1 500 fois, la force destructrice est très grande. Les aciéries en raison du matériau fondu en contact avec la situation d'explosion de l'eau sont : le convertisseur, le pistolet à oxygène du four, le capot du convertisseur, le cristalliseur de la machine de coulée continue, les fuites d'eau de refroidissement à haute et moyenne pression, la pénétration du matériau fondu et l'explosion ; four en acier, four de raffinage, pièces refroidies à l'eau du cristalliseur de coulée continue en raison du retour de l'eau colmatée, entraînant la poursuite de la chaleur provoquée par l'explosion ; four en acier, réservoirs en acier, réservoirs en fer, réservoirs, bidons de scories intermédiaires, fuite d'acier, fuite de scories et déversement de l'explosion ; aux réservoirs en acier humides, aux réservoirs en fer, aux réservoirs intermédiaires, aux réservoirs de scories remplis d'acier, de fer, d'explosion de scories liquides ; avoir des fosses à déchets humides et à eau, des fosses, des fosses à scories dans les réservoirs chauds, des scories, des scories au cours de l'explosion provoquée par ; au four de sidérurgie pour ajouter la matière humide provoquée par l'explosion ; fuite du système de coulée d'acier et contact avec le sol humide avec l'explosion. Les principales mesures pour empêcher l'explosion de matériaux en fusion en contact avec l'eau sont d'assurer un approvisionnement en eau sûr au système d'eau de refroidissement, la qualité de l'eau doit être purifiée, aucune fuite ; les matériaux, les conteneurs, les lieux de travail doivent être secs.

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