超高功率电弧炉冶炼工艺技术培训稿

10电弧炉冶炼工艺技术培训一、进展电炉的目的和任务增加效益。超高功率电弧炉的主要任务是：1、将固体废钢熔化为液态钢水，即熔化期，要求承受最大功率缩短熔化时间—快熔化。2、将液态钢水加热升温，吹氧造泡沫渣，快去碳，快脱磷，快升温，去气去夹杂，化学成分和温度到达出钢标准。——即氧化期，要求快氧化。32-3分钟短时间内，完成包中造渣、LF炉要求标准，即相当于一般电炉的复原期—LF炉、VD炉进展，即缩短了电炉冶炼时间，又进一步提高钢的质量。既熔化快、脱C快、脱P快、升温快。做到四快、到达缩短电炉冶炼时间，节能降耗，提高效益之目的。近年来，为了不断缩短超高功率电弧炉冶炼时间，节能降耗，在设备功能、工艺技术上，实行了一系列改革创措施：2、承受水冷挂渣炉壁和水冷炉盖。这是适应电弧炉输入功率提高而承受的关键技术。3、泡末渣技术。为了保护水冷炉壁和水冷炉盖，提高使用寿命、快速升温，是超高功率电弧炉上实行的核心工艺技术。4C-O枪及炉壁氧枪，这是缩短冶炼时间，降低电耗的具有显著效果的技术。1M34—5KWh/t5P，不出氧化渣等，为精炼制造有利条件的重大设备技术创。6、废钢予热、电炉兑铁水。是超高功率电炉缩短冶炼时间，节能降耗1%5—6KWh/t7、提高废钢质量，加强配料，合理装料。是发挥超高功率电弧炉功能的极重要的前提条件，应赐予高度重视。8、炉底搅拌技术。熔池吹Ar搅拌，强化电炉内部渣钢介面的传热和传质，温度成份均匀，有利快速脱C去P。以上技术，目前在超高功率电弧炉上广泛应用，推动超功率电炉工艺技术的快速进展，冶炼时间已缩短到45-50分，电耗破三见二，到达280-290kwh/t，电极消耗<1.5kg/t，取得了显著的经济效益。二、冶炼时间与节能降耗的关系时间理论计算公式1了方向。

t=tc+toC·W·60=———————+ to„„〔1〕Ps·η·cosФ式中：t—电炉出钢终了到出钢终了时间mintc—电炉供电时间minto—电炉非供电时间minC—电炉吨钢冶炼电耗kwh/tW—电炉钢水量tPs—变压器功率KVAη—电功率cosФ—功率因素

C·W·60t=———————可以看出，当电炉出钢量，cPs·η·cosФ变压器容量和供电曲线肯定的条件下，供电时间与电耗成正比，即供电时间越长电耗越高，电炉供电时间每延长一分钟多耗电２00KW。反之，供电时间越短电耗越低。所以，缩短供电时间，特别是缩短熔化时间是节电的关键环节。公式〔1〕中的非供电时间to

，虽然不供电，但实际上也耗电，电炉在冶炼过程中，总能耗不但用于冶炼合格的钢水，同时还有水冷带走的热量损失，烟尘带走的热量损失，炉渣带走的热损失以及其他辐射热损失等。供电时间和非供电时间越长热损失越多；时间越短，热损失越少。而这些热损失80%以上是电能转换为热能的，也包含在总能耗中。近几年来，由于超高功率电炉实行了一系列改革创的技术措施，公式C·W·60t=———————————+〔ty+tn〕„„〔2〕Ps·η·cosФ+P+P化 物P

—由化学热换算成的有效电功率KW化—由物理热换算成的有效电功率KW物C=C-C-C电 化 物C-有效电耗kwh/tC—当C电

O，C化

=okwh/t。物ty—必需的非供电时间mintn—不必要的非供电时间minTo=ty+tn公式2三、缩短电炉冶炼时间的主要措施1、优化电炉出钢量电炉冶炼时间与出钢量成正比，出钢量越大，冶炼时间越长；出钢量越小，冶炼时间越短。出钢量小，冶炼时间短，吨钢分担的热损失多，电耗可能高；出钢量太大，冶炼时间太长、热损失也多、电耗也高。因此，出钢量大小的优化标准不是冶炼时间长短，而是冶炼电耗凹凸。优化电耗最低的出2#60t68-70tt，是不是最正确出钢量有待探讨，应当依据过去的冶炼记录做大量的统计分析，可以得出最正确出钢量结论。2、输入最大功率超高功率电炉输入最大功率才能缩短冶炼时间，节能降耗，这是与一般电弧炉的主要区分，用多大功率也是供电曲线优化问题。但现在公认的是承受最大功率、最高电压、最长电弧供电是没有异议的。3、优化供电曲线仅仅选择最大的变压器功率，并不能保证电弧炉的实际输入功率是最大的。事实上，输入电弧炉内的电弧功率与变压器的视在功率相差甚远，如何选择变压器功率最大，又能保证输入炉内的电弧功率最大，这就是供电曲线的优化。制定优化的合理的供电曲线，应依据以下原则：第一、结合电炉冶炼各阶段的加热特点和能量需求进展优化点弧阶段，时间短，能量需求少，保护炉盖不受损害，应用小功率、大电流、小电压、短电弧。当点弧穿井后，穿井深度足以包住电弧长度时〔如500mm深180%，这是节电的关键环节。炉80%左右，进入钢水氧化升温阶段，需要能量较少，约占熔化期电耗10%—15%。氧化升温阶段，假设泡沫渣造的好，全屏蔽电炉可连续使用熔化期的大功率、高电压、长电弧，直至出钢。即熔化快，又升温快，热利用率高。假设泡沫渣造的不好，应准时换低档电压有利。这是供电曲线优化的根本原则，其次、依据电炉的电气特性功率曲线进展优化依据电炉变压器容量不同，二次电压不同，电气特性功率曲线也各不一样，Ps—视在功率P—有功功率Parc—电弧功率P–功率损失△Q—无功功率I—电极电流Larc—电弧长度cosФ—功率因素从图〔2〕可见电弧炉的运行状态，有以下几个特别工作点：①空载状态：电炉处于断路无电弧，电极电流I=0②短路状态：电极与炉料接触、电弧电阻、电压、功率均为零，相应的短路电流为Imax。③有功功率最大P=Pma，该状态下电流为cosФ=0.707由功率三角形可见P=PscosФParc=P-PΔ PΔ =312r

，其特征是P=Q2由图〔2〕A围是通过高电压，低电流和具有较高功率因素来实现最大弧功率。而范围③②具有高功率因素，可获得最高变压器效率，且电流，功率损失也小，弧功率较高。②是抱负工作范围，这是我们优化供电曲线的重要依据。因此，确定合理的电极工作电流是关键，当电极工作电流在最大弧功率电流的70%—要求电极工作电流≤变压器额定电流，COS∮≤0.85用率η≥0.9，这些电气参数的合理匹配，打算电弧炉的优化运行状态。3000℃-5000℃，假设电弧不屏蔽的状况下，必定造成炉壁的严峻熔损。炉壁熔损的程度与电压平方成正比，与电弧至炉壁之间距离d2成反比。因此，超高功率电弧炉供电全过程将电弧屏蔽，在熔化期由废钢屏蔽电弧，在熔化末期到出钢，由泡沫渣屏蔽电弧，削减对炉壁的熔损。在ReRe进入氧化升温期，虽然时间很短耗电少，但弧光外露。假设造不好泡沫渣，对炉壁损坏严峻。这时要准时降低电压档次〔。4、充分发挥电炉留钢留渣作用电弧炉偏心底出钢、留钢留渣操作是生产工艺要求，对缩短电炉冶炼时间，提高生产效率，节能降耗具有很好效果。15〔一般老式电炉倾角45度，水冷电缆长度缩短，削减阻抗，增加输入功率。扩大电炉水冷面积，削减耐材消耗。缩短出钢时间，削减钢水二次氧化和吸气。削减对包壁的冲刷，提高钢包寿命。二是偏心底出钢，才能实现留钢留渣，不出氧化LF10－15％，为早造渣、早成渣，早熔化C、早吹氧、早脱磷制造有利条件。四是留钢留渣，炉底已形成熔池，电极下到底后，电弧燃烧稳定，削减电弧对炉底耐材的浸蚀和冲击，保护炉底。因此，电炉偏心炉底出钢、留钢留渣操作的功能，具有重要意义。渣钢出净，没有留钢留渣或留钢留渣很少的缘由有三：一是磅称检斤不准，装炉废钢重量少，炉中钢水少，按打算出钢量出钢造成渣钢出净或留钢留渣量少。二是废钢轻薄料多、锈蚀严峻、收得率低、按打算出钢量出钢，造成渣钢出净。三是电炉片面追求出钢量，多出钢为本班增加钢产量，造成留钢留渣少或渣钢出净。LF磷高兑钢水延长时间。二是渣钢出净，留钢留渣少，电极下到底，弧光冲击炉底，降低炉底寿命，增加补炉时间。三是渣钢出净，炉底熔池形成的晚、上述问题要准时订正，充分发挥留钢留渣的作用，缩短冶炼时间、节能降耗。5、强化用氧强化用氧的目的是氧气价格廉价，利用吹氧产生的热能节电，缩短冶炼时间、节能降耗有显著效果。从给电到出钢要全程用氧。所谓强化用氧：一是保证氧气压力≥10Pa，二是用氧量≥50M3/t，三是提高氧的利用率，四是争论吹氧方法和作用，提高吹氧的效果。吹氧的方法和作用有三点：第一、吹氧切割红热废钢、助熔，为C—O2C—O吹氧造泡沫渣、早造泡沫渣，造好泡沫渣，屏蔽电弧，大量流渣，到达早脱PC，与熔池钢水种的C、Fe、Mn、Si、Gr同时，在熔池中形成CO在没有炉底氩气搅拌功能的电炉，更要全程吹O2。CC但不能不吹O2。6、造好泡沫渣我们反复强调，造泡沫渣是电炉冶炼工艺的核心技术，要高度重视。从形成电炉熔池，弧光外露开头直到出钢，要全程造好泡沫渣，不造泡沫渣就不能冶炼。第一、泡沫渣的作用。一是保护炉壁，提高使用寿命。在电弧自由燃烧60—70%辐射到炉壁、炉盖而损失，降低炉壁寿命，热利用率很低。假设造好泡沫渣电弧全部被屏蔽，很小，保护了炉壁和炉盖。二是提高电弧热利用率，提高升温速度。造好泡沫渣，泡沫渣屏蔽电弧，电弧加热泡沫渣，泡沫渣加热钢水，提高了钢水升温速度，提高了电弧的热利用率，假设不造泡沫渣，电弧热能损失多，升温速度慢，热效率低。三是有利流渣脱磷。造好泡沫渣，大量流渣，有利于脱磷。四是削减噪音。其次、造泡沫渣的条件〔1〕强化用氧，造好泡沫渣首先要有足够的氧FeOC—OCO成泡沫渣，这是造好泡沫渣不行缺少的重要条件。假设用氧量少，渣中FeO〔2〕CCC向渣层中喷CFeOCO80主要是向渣钢界面喷吹CCCO〕大渣量。有炉渣才能造泡沫渣，渣量太少，也能造出泡沫渣，但渣层厚度很薄，包不住电弧，起不到泡沫渣的作用，因而造泡沫渣和不造泡沫渣是一样的，所以必需有足够的渣量，才能造好泡沫渣。现在有时渣量太小，成渣太晚，熔化末期造不好泡沫渣，其缘由一是留钢留渣太少，炉底生成熔池晚。二是渣量少的主要缘由。第三、泡沫渣的监控。国外用超级电弧监测仪，监控电弧外露状况和造泡沫渣状况。我们只能用耳闻目睹的方式进展监控，泡沫渣造的好，从炉门可以观看到，造不好也可以看到，也可以听到，电弧噪声大，声音刺耳，造好了噪声小不刺耳。第四、供电和造泡沫渣的挨次。在现场操作中，至今仍有先送电后造泡沫渣和先停泡沫渣后停电的现象。还有废钢中磷高，二遍铁化好后，向炉中倒白灰，白灰露出液面，电炉加热化渣。弧光大局部辐射到炉壁上。上述现第五、泡沫渣的掌握。泡沫渣造的好，停留时间长短，可调整C量来掌握。泡沫渣厚度过大时，可削减C喷吹CCC7、降低非通电时间降低必要的非供电时间，更要降低不必要的非供电时间，在公式〔1〕ty+tnto，这是对公式〔1〕的一个修改和补充。在现有的国内tn视压缩必需非供电时间ty，包括补炉、出钢口填料、装料、上放电极、出钢时间等，将ty16—20min，这是对的。但对不必要非供电时间tntn冶炼过程中，应当在供电时间内完成脱C、去PC、PCP不记，原始记录不写。所以称不必要非供电时间。因而用〔ty+tn〕to是合理的，这就是tn不必要非供电时间tn，虽然停电但不停产，生产操作连续进展。因此，tntn不包括冶炼时间之内。有时消灭tn≥tytntn主要措施是：第一、提高废钢质量，加强废钢分选从电炉源头上解决C高PCP铁等高CC、高P、高Mn、高Si不了，暖气片可以选择吧。废钢选购人员只要提出要求，废钢供给商可以办到。在我国南方钢厂，在国外钢厂都很重视废钢质量问题，都解决的很好，唯独东特集团不重视。其次、加强配料和装料现在，炼钢厂电炉配料单流于形式，配料单根本是一张废纸，有的根本就没有配料单〔由于没有用C40CrCu、CrC、P调正配料，最简洁的方法就是把生铁减下来。觉察其它元素过高，就要马上从废钢中取样分析，查清废钢的缘由，避开连续成份过高，造成经济损失。第三、加强冶炼工艺操作掌握电炉冶炼要及早实行措施，坚持留钢留渣、早形成熔池、早吹氧、早造渣、造好泡沫渣，早取样分析，削减熔后CPCPMnSi碱度、高氧化性、大渣量、自动流渣，强化吹氧才能有效的去P、Si、Mn元素，特别是Si、Mn8、坚持以人为本，调动职工乐观性缩短冶炼时间、节能降耗是一个简单的系统工程，受多种因素影响，必需坚持以人为本，调动职工的乐观性。调动职工学习的乐观性。超功率电炉设备工艺集高技术于一体，加强技术培训，学习、消化、吸取和把握设备工艺技术，提高技术素养。一专多能、一人多职，才能充分发挥超功率的潜能。调动职工生产的乐观性。充分利用经济杠杆的作用，承受乐观的安排制度，鼓励职工争分夺秒、大干快干，提超群高功率电炉的生产效率。(3)职工的学习乐观性和生产乐观性相结合，才能提超群高功率电炉经济运行质量，实现高效、节能、降耗、增效的目标。电炉炉前喷粉站设备操作规程主要组成局部喷粉站由两套供粉系统、两套喷粉系统、一套除尘系统及气源组成。给料机、下料溜管、振动筛组成。每套供粉系统下接一套喷粉系统。每套喷粉系统主要由吸风口、集风管、脉冲布袋除尘器组成。主要技术参数底开式料罐容积 1m3贮芬仓容积 4.5m3石灰粉〔CaO〕粒度 0.1～0.6mm50﹪0.6～1.0mm50﹪石灰粉含水量 ＜0.5﹪碳粉 同石灰粉最大石灰粉耗量 最大碳粉含量 喷吹时间:石灰粉 ～20min碳粉 ～15min最大供粉速度 45kg∕min压缩空气压力 0.6MPa每点空气耗量 2m3∕min1． 3使用操作程序和要领。供粉系统的操作。用5t电葫芦将装有粉剂的1m3 料罐吊至4.5m3贮粉仓上。放松吊杆，翻开中阀。除尘系统的操作。当底开式料罐放在贮粉仓座圈上时，风机自动翻开抽风，除尘器开头工作。装粉操作〔可自动或手动〕翻开放散阀，使罐压为零。关闭发送罐下球阀、罐顶气路及流态化气路。给定装粉量。翻开发送罐上阀。355～10203发送罐充气及罐压维持〔可自动或手动。关闭发送罐上阀、下球阀及放散阀。给定罐压值。翻开罐顶充气口球阀，翻开流态化气口的球阀和调整阀。罐内压力低于给定值后，翻开流态化气口调整阀。罐内压力到达给定值后，关闭流态化气口调整阀。喷粉操作〔可自动或手动〕当发送罐内压力到达给定值，粉重不为零时方能进展操作。翻开引喷管路气动球阀、调