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1、广钢电炉短流程炼钢工艺优化研究李烈军 摘 要 广钢40t电炉是国内第一台引进的超高功率电炉,自1998年投产以来,对炼钢工艺进行了不断的优化,现已形成了偏心炉底出钢——钢包精炼炉——全连铸三位一体的短流程炼钢工艺,多项技术指标在国内同类型炉中名列前茅。 关键词 短流程 炼钢工艺 超高功率电弧炉ResearchOnOptimizationofShortFlowRouteSteelmakingProcessinGuangzhouIron&SteelCo.LtdLiLiejun(GuangzhouIron&SteelCo.Ltd) Abstract forty-tonelectricarcfu
2、race(EAF)inGuangzhouIron&steelCo.LtdisthefirstEAFofultra-highpowerinchina.Sinceputtingitintooperationin1998,steelmakingprocesshasbeenoptimizedconstantly.NowEBT→LF→sequencecastingintegratedsteelmakingprocessisformed.Alotoftechicalandeconomicindexeshavebecomeadvancedinthesamefurnacetypes. Keywords sh
3、ortflowroute steelmakingprocess EAFofultra-highpower 广州钢铁股份有限公司从瑞士BBC引进了国内第一台超高功率电炉,于1988年12月顺利投产并实行一对一的全连铸的工艺。几年来,在完善40tUHP电炉工艺并实现全连铸工艺方面做了大量的技术研究工作,相继解决了配料、熔清C控制、炉衬寿命、钢水温度控制、喷粉泡沫渣、单渣法工艺、钢包喂线工艺及铸坯质量等技术工艺操作,其中喷粉泡沫渣工艺、单渣法工艺、钢包喂丝工艺等相继通过了广东省冶金总公司组织的鉴定。为了进一步理顺工艺,提高质量,缩短冶炼时间,降低电耗,降低成本,更好地发挥40t电炉的优势,我们于1
4、995年对工艺进行了较全面的完善优化,主要有: (1)将钢包顶吹氩改为底吹氩; (2)将炉内合金化改为炉外合金化; (3)将出钢槽出钢改为偏心炉底出钢(EBT); (4)上一台钢包精炼炉(LF) 通过上述的一系列改造,取得了明显的冶金效果,1996年产量达22.5万t,比1995年增加了3.9t,超设计能力24.3%,各项技经指标均创历史最好水平。现已形成了国内先进的短流程三位一体工艺。1 设备简介 (1)广钢40tUHP电炉、变压器和50tLF炉的各项参数,分别列于表1、2、3。 (2)R6m四机四流小方坯连铸机一台,铸坯断面150mm×150mm,定尺3m和9.7m。表1 广
5、钢40tUHP电炉参数公称容量t实际装入量t炉壳直径mm电极园直径mm电极直径mm水冷管面积%除尘方式4058～604600115050870～75全密封罩式表2 变压器参数额定容量MVA最大容量MVA一次电压kV二次电压V二次电流kA242835170～52232～37表3 50tLF炉参数公称容量t变压器容量kVA制作厂家电极直径mm电极圆直径mm电极数量个升温速度℃.min-1509000西安35068033～52 工艺分析 我厂40tUHP电炉采用“泡沫单渣法炼钢工艺”。主要技术经济指标的设计值为:冶炼周期103min、冶炼电耗520kWh/t,在我国这是一个比较先进的电炉生产指标。
6、但在实际生产中,冶炼时间为120～150min,冶炼电耗大于650kWh/t。经分析,原因主要有: (1)三次装料熔化时间较长,普遍为80～90min。 (2)非生产性的热停炉时间长。 (3)废钢质量较差。废钢以包料为主,回收率仅80%左右,导致渣量大,耗费热量和带走热量多,增加电耗。 (4)出钢后没有升温手段,为了确保浇成率,出钢温度通常按上限1680℃出钢,增加了电耗。 (5)炉内合金化全熔时间较长。 (6)顶吹氩调温、调成分效果差,钢水温度成分均不够均匀,上中间包温度高,增加电耗。 针对以上几点,对40tUHP电炉的工艺进行了改进。3 工艺优化 应用灰色系统理论,对40t
7、UHP电炉生产的数据进行了“灰色关联分析”的计算机计算,得出了影响40tUHP电炉冶炼电耗和冶炼时间的主要因素,并从这些方面解决现行工艺中存在的问题。3.1 采取精料措施,提高废钢质量。 增大优质废钢比例,减少包料用量,提高废钢回收率。钢铁料耗从1994年的1250kg/t钢,减少到1996年已降为1153kg/t钢。3.2 提高功率利用率,即充分发挥变压器功率,尽量延长最大功率时间 我厂于1
