大型lf钢包精炼炉自主集成与实践

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1、大型LF钢包精炼炉自主集成与实践杨楚荣(北京首钢国际工程技术有限公司，北京100043)摘要：本文概述了首钢第二炼钢厂2#210tLF钢包精炼炉自主集成的实际、采用的新工艺和新技术以及设计优化，并介绍了其工艺特点、工艺性能及投产后的生产实践效果，平均升温速度为4．0"C／rain，吨钢电耗为30kWh／t，吨钢电极消耗为O．3kg／t。关键词：LF精炼：自主集成；工艺性能首钢第二炼钢厂原有一套210tLF钢包精炼炉(以下称1#LF炉)，于2003年2月投产。I#LF炉主体工艺技术从奥钢联引进，主要工艺设备及核心电气自动化控制系统均由奥钢联设计和

2、供货，配套设计由首钢设计院完成。为进一步满足首钢结构调整，品种钢生产转移的需要，2005年7月首钢总公司批复了第二炼钢厂新增一台210tLF钢包精炼炉(以下称2#LF炉)的项目建议。2006年6月2#LF钢包精炼炉竣工投产，整个工程从设计到施工有序、高效，从公司批复到投产历时仅11个月。2#LF钢包精炼炉的建设打破了以往大型LF炉靠引进国外技术的先例，它是首钢首次在大型LF炉项目上，完全立足于国内，自行设计、自主集成，并全部国产化的一次全新尝试。该项目由首钢设计院技术总负责，首钢自动化信息技术公司和首钢第二炼钢J．协同配合共同完成。1工程设计改

3、造范围及设计分工与设备供货1．1设计改造范围工程设计范围包括：2#LF钢包精炼炉本体设施、电网动态补偿SVC设施、厂区十五总降及七总降改造、动力厂除盐水站改造，以及2#LLF钢包精炼炉本体设施区域原有设备、设施及动力管线的拆除、改造和拆迁。1．2设计分工与设备供货工厂设计和工艺技术由首钢设计院总负责。首钢自动化信息技术公司完成自动化设计和自控设备的安装和调试。短网及导电横臂由西安桃园冶金设备公司供货，其它机械设备主要由首钢机械厂供货。2设计规模及产品方案2#LF钢包精炼炉单炉最大处理量210t，计划年精炼处理钢水170万吨。主要处理钢种为优质碳

4、素结构钢、低合金结构钢、合金结构钢、硬线钢、焊条钢、冷镦钢、矿用钢、弹簧钢、压力容器铡等。囫兰塑竺圭丝型32#LF炉主要工艺参数LF炉布置形式双钢包车单处理位钢包公称容量210t钢包净空400ramLF炉变压器容量35M'VA一次电压35kV二次电压390,--258V电极直径457mm电极节园直径800mm精炼处理周期s45rnin4设计中采用的新工艺和新技术在2#LF钢包精炼炉设计上集成了多项国际国内成熟、先进、实用和可靠的工艺和技术，并整体优化了2#LF炉工艺技术及配置，取得了满意的效果，各项经济技术指标达到了引进的I#LF炉的技术水平。

5、(1)采用国产大容量LF炉变压器，容量35MVAI调压方式为三相同步有载电动调压，分13级，满足了LF炉精炼工艺的要求；冷却方式为强制油循环水冷，回水方式为无压回水，保证了大容量变压器的安全。选择国产变压器不仅大大缩短设备供货时间，为工程赢得了时间，而且节省了工程投资。(2)采用先进的短网结构布置，短网装置设计系统阻抗s2．6II血，系统三相不平衡系数s4％，优于三相不平衡系数<5％的规定要求。(3)导电横臂采用铜一钢复合材料、箱犁水冷结构设计及空间布置，保证了导电横臂本体的强度和刚性，同时具有较大的自几何均距。在保证相间不短路的条件下，优化了

6、电极分布圆直径，有效地提高包村使用寿命和加热效果。(4)电极提升装置结构形式为三相三臂独立基架式，三相电极分别由液压缸升降调节。炉盖提升机构也采用导向式立柱液压升降。(5)电极升降及炉盖升降导向装置采用门型架方式，结冶金工程构新颖，可靠，电极及炉盖的升降稳定，有效防止了设备机械负荷及交变电磁力负荷引起的颤动。(6)铁合金加料系统电振给料机采用变频调速技术，实现合金的精确给料，满足精炼处理对钢水成份的准确控制。(7)配置钢包吹氩自动控制装置，采用新型流量控制单元，能根据精炼工艺操作对吹氩的不同要求，准确测量和控制氩气流量。该装置结合了气体的冲击性

7、和可压缩性特点并克服了传统流量计对低频震动及电磁干扰比较敏感的缺点，采用稳压和稳流相结合并采用PLC系统进行自动跟踪，据据测量情况，及时反馈给控制系统进行调节，达到精确的流量控制。(8)采用钢包喂丝技术改变钢水夹杂物形态，有效去除非金属夹杂物，提高钢水的纯净度和质量。配置了一台在线喂丝机和两台离线喂丝机，喂丝操作方便、灵活。(9)电极升降调节控制采用PLC控制器和工控机，电极升降调节速度快，控制可靠。(10)采用SVC动态补偿装置，有效控制LF炉精炼过程中谐波和闪烁对电网的有害影响。(11)自动化控制系统采用集散控制系统结构，分基础自动化和过程

8、控制两级控制。现场信号通过PROFIBUS—DP现场总线与PLC进行数据通讯，实现对LF炉各系统设备的控制。HMI与PLC之间的数据传送通过工业以太网