AOD炉工艺技术说明
第一章、AOD炉工艺技术说明AOD炉法（即氩氧脱碳法）是精炼不锈钢较先进的技术。其具有设备简单、操作方便、适应性强、投资省、生产成本低等优点，而被广泛采用。
将高炉铁水和中频炉上熔化的合金，经钢包注入AOD炉，冶炼时吹入O2、Ar或N2混合气体，对钢水脱碳，同时由加料系统加入还原剂、脱硫剂、铁合金或冷却剂等调整钢水成分和温度，冶炼出合格的不锈钢水供连铸机。
精炼时混合气体的输送和调节是氩氧炉的主要系统之一。由制氧车间生产的气体经管道分别输送入车间附近的贮气罐中，经计量、减压、调节、混合，最后按工艺要求的流量和比例的混合气体，通过侧枪送入炉内。
冶炼开始时由氧气是通过双层水冷吹氧管，由顶部炉口处吹入金属熔池进行脱碳。精炼时用混合气体送入侧枪进入炉内（安装在出钢口侧对面、靠近炉底的侧壁上）。当装料和出钢时，炉体前倾一定角度，（侧面）风口处于钢液面以上。正常吹炼时，风口沉入溶池深部。风口中心管吹入氧气与氩气或氮气的混合气体，通过调节氧氩比可以降低一氧化碳分压达到脱碳保铬目的。AOD炉风口的型式是特有的，它是用气体冷却的消耗式风口。风口采用双层套管结构，其外管只通氩气或氮气以冷却风口，内管通氧气和氮气、或氩气的混合气体。通过风口罩环的流量控制以达到最佳的操作效果，风口罩环中心管和风口罩环的流量可在主控室进行控制。
采用三支侧枪技术。可以增强供氧强度提高金属料收得率，该技术可缩短AOD冶炼时间。稳定可靠的控制系统可减少冶炼中气体和各种原材料消耗，并获得稳定的产品质量。
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第二章设备特点及工艺参数
1、概述
2、设备主要特点
本台AOD精炼炉采用镁钙砖，可冶炼常规奥氏体、马氏体、铁素体不锈钢及超低碳不锈钢等品种。本台AOD炉设备工艺有以下主要特点：
2.1采用分体上、下炉壳结构，更换方便，又可减轻起吊吊重
2.2采用托圈固定炉壳，并带动炉壳转动
2.3驱动采用变频交流电机带动大小减速机双驱动形式。
2.4供气采用五路设计：对各种气体控制、计量更为准确。
2.5采用侧吹浸入式风口，根据钢水实际化学成份，采用无级的气体比例操作，并由计算机合金成份自动调整，从而加速脱碳速度，缩短冶炼时间，减少合金吹损，提高钢水纯洁度，减少有害气体，达到精炼目的。
2.6控制系统
（1）人工仪表操作控制系统
（2）PLC顺序控制系统
（3）根据数学模型对生产过程各节点自动设定进行计算机控制系统
（4）仪表、PLC、计算机系统可分别在同一操作台操作
2.7本设备设计失电保护装置功能。
3、AOD炉设备使用环境
3.1环境温度0~50℃
3.2使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值不大于90%
3.3没有明显的振动和颠簸
3.4周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能严重腐蚀金属和绝缘的腐蚀性气体
4、冶炼周期
（按电炉、AOD炉工艺，生产304）冶炼周期：≤65min（兑钢~出钢）其中：兑钢、测温、取样：10min
脱碳时间： ≤35min（不包括超低C钢）
还原时间： 6min
补加合金、出钢： 14min
5、AOD炉设备的主要参数
5.1 容量 40t
5.2 最大出钢量 50t
5.3 下炉体直径（内径） 约Φ3953mm
5.4 炉体高度（包括炉帽）约5944mm
5.6 炉帽直径上口 约Φ2196mm
5.6 炉帽直径下口 约Φ3953mm
5.7 炉帽高度 约1612mm
5.8 倾炉速度 0.2~0.8r.p.min
5.9 倾炉角度 -70°~160°
5.10 熔池深度： 约2100 mm
5.11 熔池直径： 约2823 mm
5.12 熔池面积： 约6.256 平方米
5.13 有效工作容积： 39.50立方米
5.14 设计炉容比： 约0.57
5.15 侧枪数： 3个
5.16 侧枪直径： Φ27 /Φ14 mm
5.17 炉帽耐火材料重 约12.24吨
5.18 炉体耐火材料重 约61.04吨
5.19 炉帽总重 约19.7吨（含耐火材料）
5.20 炉体总重 约78.3吨（含耐火材料）
6、40t AOD炉工艺消耗参数（以生产304系列钢种为准）序号 名称 单位 指标 备注
1 氩气 N3/t 15
2 氮气 N3/t 25
3 氧气 N3/t 35 视铁水含碳量定
4 总鉻收得率 % 92-94
5 总锰收得率 % 91-92
6 总合金收得率 % 94-95
第三章设备概述
1、设备概述
AOD炉分为机械（主体设备、辅助设备），电气部分、仪表PLC计算机三大部分。机械主体设备：
1.140t AOD炉体装置由上炉体、下炉体组成
（1）上炉体采用32mm厚钢板组焊而成，材质选用16Mn，形状锥体。在上炉体上带有法兰，以便于下炉体快速装、卸。
主要技术参数：
•上口：约2196mm
•下口：约Φ3953mm
•高度：约1612mm
（2）下炉体采用32mm厚钢板焊接而成，材质选用16Mn，形状：上部为直筒形，底下部为锥体，法兰边用40mm厚钢板。
1.2托圈托圈主要是固定炉壳和带动转动的装置。托圈为“［”形结构，托圈的法兰面上部的摆销以便与炉体的支撑座连接。托圈两侧的耳轴孔有专用机床加工，然后孔内压入传动侧耳轴座（耳轴）和从动侧耳轴座（耳轴）最后耳轴座和托圈焊结成一个整体，确保托圈同心度。耳轴与耳轴座的联结采用螺栓加键销形式，该形式安全可靠。耳轴选用35CrMo锻钢，托圈主要材质16Mn。
(1)托圈主要参数：
•直径：￠4193/4913×1450；
•钢板：16Mn，厚度60 mm
1.3轴承与轴承座
传动侧由固定轴承支撑，从动侧的耳轴轴承座设计成轴向游动式，上述结构具有承受负荷大，转速低，工况恶劣及轴向伸长特点。
在本设计中选用调心滚子轴承，既能承受重载，又有自动调位性能，为了适应托圈因高温产生热膨胀（250℃情况下，增长量小于20毫米）。传动侧的耳轴轴承设计为轴向固定，而主、被动侧轴承外套与轴承之间，增加导向套。当耳轴作轴向胀缩时，轴承可沿轴承座内的导向套作轴向移动，因此结构中留有轴向移动间隙。
(1) 主要技术参数：
•轴承座中心距：5473mm；
•调心滚子轴承（型号：24084CA/W33X3）
•轴承内径：￠420mm
•轴承宽度：220mm
1.4 倾炉驱动机构
倾炉驱动机构由双输入轴减速机、三环减速机、齿形联轴器、制动器及交流变频电机组成。
主要技术参数
（1）双输入轴减速机 速比4.95 中心高1300
（2）三环减速机 型号：SHCI-500
（3）电机 45KW×2
（4）制动器 ￠400×2
（5）倾动速度（变频调速）0.8-0.2r/min
1.5侧枪
布置在AOD炉侧壁上，在生产过程中通过喷枪将冶炼所需气体送入钢水中，喷枪通过耐火砖孔固定，并通过软管与供气连接。
主要组成部件：喷枪、枪接头、金属软管、不锈钢球阀。
1.6阀站
AOD炉气体阀门站由包含所有管道，阀门气体控制设备组成，各路管道的气体均可由仪表控制室进行调节和控制，本系统采用五路比三路有许多优点。一、可以根据不同工艺进行配比控制；二、节约成本，主吹氧气、主吹氩气、主吹氮气均可单独进行控制和调节，环缝氩气、环缝氮气可以进行控制和调节，另外配用一路洁净空气管路作为出钢后冷却风枪用气。
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