电炉设备与工艺.ppt

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1、电炉设备与工艺赵海兵2011年6月主要内容：电炉炼钢的发展电弧炉的机械设备电弧炉的电器设备不锈钢冶炼工艺制度1.1电弧炉电炉炼钢是以废钢为主要原料，以三相交流电作电源，利用电流通过石墨电极与金属料之间产生电弧的高温，来加热、熔化炉料。电弧炉是用来生产特殊钢和高合金钢的主要方法(也生产普通钢)。电弧炉分为：普通功率电弧炉（RP）高功率电弧炉（HP）和超高功率电弧炉（UHP）。1.电炉炼钢的发展它们主要是按每吨炉容量所配变压器容量的多少来区分。20t以上的炉子，普通功率电弧炉每吨炉容量的变压器容量约300千伏安，高功率电弧炉约450千伏安，而超高功率电弧炉则为60

2、0千伏安以上，而且有越来越高的趋势。这意味着单位时间内输入电弧炉的热能大幅度增加，使熔化时间显著缩短，从而提高生产能力，降低电极消耗，减少热损失，降低电能消耗，结果是使生产成本下降。电弧炉炼钢的用氧技术取得了瞩目的发展。氧气的利用已由最初的脱碳反应跃居为电弧炉的第二热源，部分取代了相对昂贵的电源。现代电弧炉炼钢的供氧量为20～40m3/t，甚至更高。其向熔池提供的化学能占总输入能量的30%～40%。先进的电弧炉广泛采用强化供氧和泡沫渣冶炼、废钢预热等技术，因而电弧炉的冶炼时间大大缩短，即使100t以上的大型电炉，全炉的冶炼时间也只有60～70min，吨钢电耗不

3、大于375kW·h，吨钢电极消耗不大于1.5kg。电弧炉常用的几种炉型1.直流电弧炉采用直流电源的炼钢电弧炉。采用单相直流电通到炉子上部顶电极作为阴极，底部（底电极或导电炉底）作为阳极，形成上部电极—电弧—熔池—下部电极为负载回路的电弧炉。其优点是电极消耗大幅度降低；电弧稳定；对电网冲击小，一般不设动态补偿装置；噪音小；能有效利用电能。江苏兴澄有100吨直流电弧炉。2.偏心底电炉EBT偏心底电炉是将传统的槽式出钢槽改为炉底出钢。炉底有出钢箱，出钢口在出钢箱底部垂直向下，出钢口的下部设有出钢开闭机构，当出钢时将开闭机构打开。装料前用填料将出钢口堵死，相当于钢包填

4、充引流砂的原理。当出钢时现将钢包开到正对出钢口位置，将炉体向出钢侧倾动5℃后打开出钢机构即可出钢。EBT的特点：（1）出钢倾动的角度小，简化电炉的倾动机构，增加了水冷炉壁的面积，提高炉体寿命；（2）留钢留渣操作实现无渣出钢，改善钢的质量，提高冶炼速度有利于电炉冶炼的节能。（3）炉底出钢钢水流到钢包的距离短，可以降低出钢温度，会带来节约电耗、减少钢水二次氧化、提高钢包寿命。（4）槽式电炉要完成熔化、氧化、还原和合金化任务，而EBT不在电炉中做还原和合金化操作，只进行熔化、氧化脱C、脱P任务，其它任务移到LF炉外精炼来完成，提高电炉的冶炼速度。EBT电炉主要生产低

5、合金钢和轴承钢，一般不使用EBT生产高合金钢和不锈钢，在国内只有浙江嘉兴的东方特钢用EBT生产不锈钢，他们遇到过很多问题。其原来的工艺路线为：75tEBT→90tAOD→90tLF→CC。后改进为：75tEBT→90tAOD→90tLF→CC。15t中频炉（1）出钢困难（2）AOD冷料比大（2）回收率低兴澄特钢100t直流EBT电弧炉于1997年11月投产,变压器额定容量90MVA,年设计生产能力68万主要生产轴承钢,齿轮钢,高压锅炉管用钢,油井管用钢.2001年10月于电弧炉炉壁安装3套ACIPyreJet集束氧枪和2套PyrOx氧燃烧嘴,使冶炼通电时间由5

6、1min降至42min,冶炼周期由59min降至49min,电耗由327kWh/t降至281kWh/t,氧耗为52m3/t.2002年10月采用40%～50%铁水热装工艺,通电时间进一步降至36min,冶炼周期44min,电耗177kWh/t,氧耗增至56m3/t,年产量达110万t.3.康斯迪电炉Consteel康斯迪国内有在运行的有6家。西宁特钢90吨Consteel是引进意大利得兴公司，国内最早投入使用。康斯迪电炉冶炼工艺具有十大特点：一是废钢预热：废钢入炉前，由炉内产生的烟气在输料道预热段被预热，平均温度为600--650C；二是留钢操作：电炉中至少有

7、30吨钢水，然后连续进料，电极送电，碳--氧枪作业，电炉始终在平熔池状态下工作，可减少电弧波动；三是连续进料：无需频繁停炉和开启炉盖，减少热量损失四是电炉本体结构合理：配套EBT偏心底出钢装置，管式水冷炉盖，炉壁、炉身分上下、两段，易于检修维护；五是炉内设置喷吹系统：采用超音速水冷氧枪，自耗式喷碳枪及喷碳系统；六是导电系统先进：变压器为侧出线，采用铜、钢复合电极臂及电极水冷喷淋系统；七是操作技术简便：留钢留渣、泡沫渣埋弧单熔池冶炼操作技术；八是设置了机械化加料系统：电炉设置两套加料系统。其中散状料加料系统一套，专门用于向Consteel系统加料；炉后铁合金加料

8、系统一套，用于电炉炉后出钢过程中的脱氧