首 頁 內(nèi)蒙古地區(qū)的黑色金屬冶煉和軋制技術(shù)
一、煉鐵
自治區(qū)煉鐵工業(yè)始建于1958年。至1987年，已建成煉鐵高爐13座，總?cè)莘e5490立方米，其中：包頭鋼鐵公司1513立米高爐2座，1800立米高爐1座，地方中小鋼鐵企業(yè)共有小高爐10座，總?cè)莘e為664立方米。1987年，包鋼產(chǎn)鐵237萬噸，地方中小企業(yè)產(chǎn)鐵19.3萬噸。
1．包鋼大高爐冶煉白云鄂博多金屬含氟共生礦取得進展
白云鄂博鐵礦含氟平均品位主礦為7.42％，東礦為5.08％，此類礦山全世界僅此一處。1954年包鋼建廠之初，就開始了冶煉試驗研究，較大型的試驗達10次之多，前9次試驗均在小高爐進行，取得了一些高爐冶煉技術(shù)數(shù)據(jù)，確定了爐襯耐火材料的選擇，摸索了一些操作特規(guī)律。但在1號高爐投產(chǎn)后，問題相繼顯露，出現(xiàn)了風(fēng)口、渣口、鐵口大量破損，爐內(nèi)結(jié)瘤的“三口一瘤”問題。據(jù)統(tǒng)計，投產(chǎn)之初，月壞風(fēng)口達100個以上，有的月份高達334個。1980年前，3座高爐帶瘤作業(yè)率高達68％。
風(fēng)口攻關(guān)1965年，研制成長銅板帽空腔風(fēng)口，使風(fēng)口壽命提高了1～3倍。1977年，研制成高壓水螺旋銅管風(fēng)口。1981年平均風(fēng)口壽命達到199次。
渣口攻關(guān)含氟爐渣粘度低、比重大、流動性好，渣口熱負(fù)荷大，工作條件惡劣。1960年全年燒壞渣口314個，最高時一個月燒壞渣口51個。1960年，研制成銅板帽焊接渣口。1963年，研制成功紫銅棒鍛造內(nèi)芯的焊接渣口，1979年又提高渣口循環(huán)水壓到10公斤，渣口壽命顯著提高。
鐵口攻關(guān)高爐投產(chǎn)初期，鐵口炮泥和泥套均采用粘土耐火材料制作，經(jīng)不住含氟爐渣浸蝕。1978年試驗成功無水炮泥，解決了鐵口炭磚受到水分氧化而損壞的問題，使鐵口壽命延長，滿足了生產(chǎn)要求。
爐內(nèi)結(jié)瘤攻關(guān)白云礦石不僅含氟高，而且含堿金屬鉀、鈉也高。高爐結(jié)瘤原因之一是鉀、鈉、氟積累嚴(yán)重。原因之二是爐料軟熔溫度降低，過早成渣，生成高熔點的霞石類礦物和槍晶石，粘結(jié)于爐墻或自身粘結(jié)。原因之三是氧化鐵在還原時，產(chǎn)生微粒狀或網(wǎng)狀海綿鐵，摻雜在初期渣中增高熔點，使?fàn)t瘤堅硬化。根據(jù)結(jié)瘤機理，包鋼在生產(chǎn)技術(shù)管理上采取了一系列措施。
2.1976年包鋼試驗成功高堿度燒結(jié)礦
1976年，包鋼試驗在精礦中配加15％的白云富礦粉和20％左右的石灰石粉，堿度由1.0提高到2.0，燒結(jié)礦質(zhì)量提高，成本降低、粉塵減少，質(zhì)量達到同類型燒結(jié)機生產(chǎn)的燒結(jié)礦質(zhì)量。配用70％高堿度燒結(jié)礦在3號高爐進行冶煉試驗，日產(chǎn)生鐵由700噸左右提高到900多噸，生鐵合格率由69％提高到100％，焦比由1000公斤左右降到750公斤，為包鋼高爐實現(xiàn)精料開辟了一個新途徑。由于高堿度燒結(jié)礦的試驗成功，包鋼不再從外地運入粉礦，完全立足于內(nèi)蒙古當(dāng)?shù)兀瑢τ诎自凭V和白云富礦中含有的鈮、稀土等稀有元素的綜合利用有重要意義。
3．包鋼利用先進技術(shù)，提高高爐的現(xiàn)代化裝備水平
包鋼參加了BG型液壓矮泥炮的設(shè)計研制，該泥炮比電動泥炮矮，占地面積小，操作方便，工作可靠，改善了爐前操作條件，已在全國推廣。
包鋼結(jié)合高爐大中小修，在高爐上采用了工業(yè)電視、計算機自動化控制、無料鐘布料、大框架結(jié)構(gòu)等先進適用技術(shù)，從而提高了大型高爐的現(xiàn)代化裝備水平。
4．地方中小煉鐵企業(yè)的科技成果
70年代后期，在小高爐上推廣應(yīng)用“大料批、正分裝”及“凈礦”操作，加強高爐上下部調(diào)劑手段，使當(dāng)時高爐的利用系數(shù)達到1.72噸／立方米晝夜，比70年代提高0.5噸／立方米晝夜，焦比達到758公斤／噸，比70年代降低500公斤／噸左右。
千里山鋼鐵廠（簡稱千鋼）在“六五”計劃期間，從冶煉操作和配料等方面，解決了“硅高、堿度高、硫高”的“三高”問題。各小鐵廠生產(chǎn)的鑄造生鐵含硅量降低了1％左右，多數(shù)鐵廠均按國標(biāo)組織生產(chǎn)Z14-22鑄造生鐵。
1986年呼鋼1號高爐大修時，實施了高爐停爐放殘鐵技術(shù)。采用爐缸下部另行開孔放殘鐵，共放殘鐵11噸，節(jié)省400公斤炸藥，并確保了人身設(shè)備的安全，節(jié)省了費用開支。
1987年，呼和浩特鋼鐵廠（簡稱呼鋼）3號高爐中修后，高爐開爐采用了“全焦頂風(fēng)上料，高風(fēng)溫點火開爐技術(shù)”。開爐后爐況順行，爐缸溫度充足，沒有懸料、坐料，渣鐵物理溫度充沛，取得了鐵口好開的明顯效果。
“六五”計劃期間，呼鋼、千鋼相繼改造土燒結(jié)為半機械化盤式燒結(jié)工藝，烏蘭浩特鋼鐵廠（簡稱烏鋼）1987年也實現(xiàn)了盤式燒結(jié)工藝。1987年，千鋼、呼鋼開始建設(shè)15平方米燒結(jié)機，采用微機控制自動補償配料工藝。1986年千鋼開始建設(shè)，1987年投入使用了1500平方米礦石中和場地，用5噸雙梁吊車進行礦石中和作業(yè)；呼鋼、烏鋼在料場添置ZL45裝載機、重型汽車提高了料場的機械化水平。
投產(chǎn)初期，中小煉鐵企業(yè)均采用鑄床鑄鐵。1977年，千鋼、呼鋼等先后上了爐前滾輪移動式鑄鐵機，由于該機行走機構(gòu)最大缺點是滾輪，鐵軌磨損快，設(shè)備故障率高，1985年呼鋼又將滾輪移動式改為滾輪固定式，改造后設(shè)備維護費大大降低，設(shè)備作業(yè)率得到了提高。爐前緩沖包的改進，使鑄鐵機操作更方便可靠。
1986年呼鋼1號高爐大修，淘汰了稱量車上料方式，采用皮帶機上料微機控制的新設(shè)備，實現(xiàn)了槽下過篩，裝料程序自動控制漏料，自動計量，自動補償，一日內(nèi)主要原燃料用量累計、上料時間累計批數(shù)自動記錄、打印，方便了生產(chǎn)技術(shù)管理。
70年代后期，扎蘭屯鋼鐵廠首先在北方寒冷地區(qū)采用了布袋除塵、球式熱風(fēng)爐系統(tǒng)。呼鋼在1980年10月將溫式除塵改為布袋除塵，采用開路反吹。由于反吹時放散大量煤氣，污染量大，1985年該廠技術(shù)人員研究設(shè)計出閉路調(diào)壓反吹工藝，該方法具有設(shè)備和管理簡單，投資少，使用方便等優(yōu)點。這一技術(shù)已推廣到河北遵化地區(qū)。同年，3號高爐大修，又采用了球式熱風(fēng)爐，擴大了蓄熱面積，風(fēng)溫由原來的800～900℃提高到950～1050℃。
1986年呼鋼結(jié)合1號高爐大修，對高爐爐底采用自然通風(fēng)冷卻，爐缸采用自焙炭磚砌筑爐底技術(shù)。這些新技術(shù)首次應(yīng)用在小高爐上，使投產(chǎn)后爐底溫度始終穩(wěn)定在500℃左右，對延長一代高爐壽命，效果明顯。
1987年，包頭市東風(fēng)鋼鐵廠大修改造的1號高爐投產(chǎn)，除采用了布袋除塵、球式熱風(fēng)爐等較選進的技術(shù)外，還實現(xiàn)了從上料到出鐵的整個工藝流程電子計算機控制。
呼鋼對燒結(jié)機風(fēng)葉采用熱噴涂焊技術(shù)，提高風(fēng)機壽命3～6倍，設(shè)備的有效利用率和可靠性明顯提高。此外，呼鋼在D300-43風(fēng)機上，東風(fēng)鋼鐵廠在D400鼓風(fēng)機上，采用液力偶合器技術(shù)，達到了節(jié)電節(jié)水的明顯效果。
1985年，烏鋼供排水系統(tǒng)采用了沖渣水閉路循環(huán)新工藝，提高了水的循環(huán)利用率。
二、煉鋼
1．轉(zhuǎn)爐煉鋼
自治區(qū)轉(zhuǎn)爐煉鋼始于1958年內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)機械廠（今內(nèi)蒙古鑄鍛廠）建成投產(chǎn)的6噸轉(zhuǎn)爐。1960年前，呼和浩特鋼鐵廠、包頭鋼鐵公司試驗廠也先后建成6噸轉(zhuǎn)爐各一座。呼和浩特鋼鐵廠由于轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)不正常，基本未生產(chǎn)。1970年7月，包頭鋼鐵公司煉鋼廠建成3座50噸轉(zhuǎn)爐。
1974年，包鋼耐火材料廠與煉鋼廠合作研制和試用滑動水口，以取代原來用的塞棒澆鑄。1975年1～5月，進行轉(zhuǎn)爐滑動水口鑄鋼試驗，同年8月，包鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐全部實現(xiàn)滑動水口鑄鋼。
1979年2月至年底，包鋼煉鋼廠進行了轉(zhuǎn)爐大面積噴補試驗，使?fàn)t體壽命達到300～400次。
1983年8月，包鋼煉鋼廠在60噸鋼水罐上使用鋁鎂襯磚，經(jīng)工業(yè)性試驗，1985年全部采用鋁鎂免燒磚，提高了鋼水罐使用壽命，平均達到74.4次。
1984年4月，包鋼成立轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉試驗組，自行設(shè)計施工，在3號轉(zhuǎn)爐進行頂?shù)讖?fù)合吹煉工業(yè)性試驗，取得了化渣快、吹煉平穩(wěn)、吹損低、鋼鐵料消耗降低6.52公斤／噸，爐齡提高110爐，錳鐵節(jié)省1.06公斤／噸，成本降低3.53元／噸生產(chǎn)率高的優(yōu)點，鋼質(zhì)量也明顯提高。
1985年7月，對轉(zhuǎn)爐氧氣管道系統(tǒng)進行改造。
包鋼煉鋼廠先后對轉(zhuǎn)爐組織了5次提高爐齡的技術(shù)攻關(guān)。1970年7月轉(zhuǎn)爐投產(chǎn)后，平均爐齡僅為76.6次，1985年爐齡達312.6次。
2．平爐煉鋼
包頭鋼鐵公司擁有4座500噸平爐煉鋼設(shè)備。1960年5月1日，第一座平爐投產(chǎn)。由于原料成份復(fù)雜，給煉鋼生產(chǎn)帶來極大困難。
1960年5月以后，包鋼組成了“三結(jié)合小組”，經(jīng)過3年多的試驗探索，總結(jié)出快裝料、加好熱、多放初期渣，降低熔畢磷，精煉采用高堿度，薄渣活躍沸騰及采用罐內(nèi)脫氧的工藝制度。1964～1965年，爐齡達到454次，平均冶煉時間3小時。
1963年5月，包鋼煉鋼廠平爐采用鋁鎂磚砌筑出鋼口出鋼。1976年4月，平爐出鋼口又采用“三高”（高氧化鎂，高密度和高燒成溫度），預(yù)制出鋼口，壽命提高5倍以上。
1966～1970年，包鋼先后將4號爐由煤氣煉鋼，改為重油煉鋼，提高了平爐熱效率，縮短了冶煉時間。1981年，煉鋼廠熱工科又提出重油摻水的節(jié)能方案，經(jīng)過多次試驗，1983年l月正式應(yīng)用。
1974年，包鋼煉鋼廠開始試用爐門用氧強化冶煉。1979年3月15日，包鋼學(xué)習(xí)鞍鋼等企業(yè)平爐頂吹氧的經(jīng)驗，1號平爐爐頂雙槍吹氧投入生產(chǎn)。1982年9月23口，1號平爐又改為爐頂三槍吹氧。
1980年4月，為適應(yīng)平爐氧氣冶煉技術(shù)的發(fā)展，對平爐爐體進行技術(shù)改造。1984年7月，包鋼2號平爐改造大修完成后投入生產(chǎn)，改造后提高了爐頂高度，擴展了熔池裝入量。平爐結(jié)構(gòu)為適應(yīng)以重油燃料和頂吹氧，由三上升道改為單上升道，有利強化冶煉，提高了爐頂壽命，改善了工人勞動條件。
三、軋鋼
1．線材與小型鋼材
1964年，呼和浩特鋼鐵廠由天津軋鋼三廠搬遷來l套橫列線材軋機投產(chǎn)。年產(chǎn)直徑6.5毫米線材近4萬噸。1979年，包頭鋼鐵設(shè)計院與呼和浩特鋼鐵廠聯(lián)合進行差動調(diào)速在線材軋機上應(yīng)用的試驗研究，將8架精軋機組改為連軋，經(jīng)過1年試生產(chǎn)證明，當(dāng)調(diào)速范圍在±30％時，調(diào)節(jié)快速性與直流電機拖動的連軋機相近。
1986年，赤峰鋼鐵廠將生產(chǎn)直徑8毫米線材為主的復(fù)二重軋機組改為CWⅡ型短力線軋機。投產(chǎn)后，軋機剛性好，軋制精度高，明顯地提高了產(chǎn)品質(zhì)量和成材率。
2．管材
1974年8月，包頭鋼鐵公司無縫鋼管廠普通套管工程竣工投產(chǎn)。
調(diào)整管坯直徑研究按照原設(shè)計單位蘇聯(lián)黑色冶金設(shè)計院提供的無縫鋼管軋制工藝規(guī)定，軋制直徑245毫米鋼管需采用直徑230毫米管坯，軋制直徑219毫米鋼管需用直徑200毫米管坯。包鋼無縫管廠在采用這一工藝生產(chǎn)時，不僅一次穿孔工藝不便，且鋼管表面質(zhì)量不好，穿孔壓下量過大。1976年提出改為中徑200毫米管坯軋制直徑245毫米鋼管，直徑180毫米管坯軋制直徑219毫米鋼管的工藝措施，經(jīng)生產(chǎn)實踐表明，鋼管一次穿孔工藝順利，鋼管合格率得到提高，金屬消耗量大為降低。
艦艇用大口徑高強度雷達桅桿材料由海軍09單位、齊齊哈爾鋼鐵廠和包鋼共同負(fù)責(zé)開發(fā)研制。924不銹鋼由海軍09單位提供，齊齊哈爾鋼廠軋成管坯，由包鋼無縫鋼管廠軋成鋼管。1975年7月，包鋼無縫鋼管廠進行試軋。1978年8月，用直徑160毫米實心管坯，成功地軋成直徑154×23毫米鋼管，為包鋼生產(chǎn)高合金無縫管做了技術(shù)儲備。
40錳鈮稀土石油套管的試制1974年底，包鋼無縫鋼管廠試軋直徑140×7毫米抗硫石油套管成功，經(jīng)成都鋼管廠熱處理和加工，發(fā)往油田作下井試驗成功，為包鋼生產(chǎn)高強度石油套管和抗硫石油套管做了技術(shù)儲備。
特薄壁鋼管的試制1981年，包鋼無縫鋼管廠在軋制直徑219×6毫米特薄壁管時，采用新措施，調(diào)整了機組的延伸系數(shù)的變形系數(shù)，取得成功。
J55級石油套管提高到N80級熱處理工藝1982年4月，在包鋼黨中央試驗室工作基礎(chǔ)上，包鋼無縫鋼管廠轉(zhuǎn)入現(xiàn)場熱處理工業(yè)性試驗。用熱軋J55級套管料經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，達到API標(biāo)準(zhǔn)N80級性能要求，為包鋼生產(chǎn)N80級石油套管提供了技術(shù)儲備。
軋管項頭潤滑的研究1982～1983年，北京鋼鐵研究總院18室通過實驗選定了頂頭潤滑劑。經(jīng)包鋼無縫管廠在400毫米機組軋管機采用人工加入工藝試驗表明，該潤滑劑可提高頂頭壽命15～20％，鋼管內(nèi)表面質(zhì)量亦有改善。
直徑400毫米管坯軋制直徑877毫米縫鋼管于1985年獲得成功并批量生產(chǎn)。它是400毫料無縫鋼管機組生產(chǎn)的最大口徑無縫鋼管。
3．鋼軌
包鋼軌梁軌鋼廠投產(chǎn)后，在產(chǎn)品開發(fā)、改進生產(chǎn)工藝方面成績顯著。
1974年，包鋼軌梁廠安裝了鋼軌全長淬火試驗工藝設(shè)備，與包鋼鋼鐵研究所共同進行室外試驗，1981年取得成功。淬火軌比軋態(tài)軌使用壽命提高l倍以上。
1974年，冶金部和交通部決定由包鋼軌梁軋鋼廠進行鋼軌軌端帽型淬火試驗，以提高軌端質(zhì)量，延長鋼軌使用壽命。經(jīng)過三年試驗，1977年提出《鐵路軌軌端淬火標(biāo)準(zhǔn)部分（草案）》。以后，包鋼軌梁廠與攀枝花鋼鐵研究院共同進行試驗研究，1982年編寫出《包鋼50公斤／米鋼軌軌端淬火試驗總結(jié)報告》，從理論及工業(yè)性試驗生產(chǎn)的角度闡述了包鋼軌梁軋鋼廠已具備鋼軌帽型淬火正式轉(zhuǎn)產(chǎn)的條件。
1974年，由交通部第一航務(wù)局、包鋼軌梁軋鋼廠負(fù)責(zé)研制131Y-500型鋼板樁，1977年3月試軋成功。經(jīng)試用性能指標(biāo)超過同型號日產(chǎn)1YA型鋼板樁。
1976年12月，包鋼軌梁軋鋼廠試制成功60公斤／米重軌。鋼軌采用U74鋼軋制，具有可焊性。1984年3月，又試軋成功了75公斤／米重軌，這種重軌采用U7lMn鋼種軋制，具有強度高耐磨和韌塑性好的特點，使用壽命比60公斤／米大為提高。
當(dāng)前位置：
