LF-40t钢包精炼炉改造方案.doc

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1、成都冶金实验厂有限公司LF-40t钢包精炼炉改造初步方案西安山力冶金机电有限公司2006年7月31日一、概述成都冶金实验厂有限公司炼钢厂现有公称容量30t电弧炉两座，40tLF精炼炉一座，以及四机四流小方坯连铸机一套，形成年产20万吨优质钢坯的短流程炼钢生产线。其中一台电弧炉为国内某厂家80年代中期的产品，另一台电弧炉为近年新建的成套设备。LF精炼炉的设计、制造为90年代中期，距今已投产运行近10年时间,目前存在的主要问题是精炼时间较长，电耗高，即升温100℃，电耗大约为100kWh/t钢，冶炼时间35～40min。经过与成都

2、冶金实验厂有限公司炼钢厂有关技术人员深入交流，双方共同提出，为更好地控制生产成本，加快生产节奏、降低冶炼电耗，拟对现有的40tLF钢包精炼炉系统进行技术改造。改造方案提出的原则是投资少、回报率高；改造后效果好；改造时间短、对生产影响小。改造的目标是：1、LF精炼炉冶炼电耗比改造前降低～20kWh/t钢；2、升温速度≥4.5℃/min；3、45t钢水升温90～100℃，冶炼时间30min；4、LF炉生产能力满足今后扩产后处理年钢水30～35万吨的要求。二、基本条件（1）生产规模电炉车间年产合格钢水20万吨。（2）产品大纲经精炼处

3、理的钢种见下表。钢种代表钢号年处理量（万吨）优质碳素结构钢20MnSi27MnSi20Q235Q345（1）电炉基本情况—电炉平均出钢量40t—电炉最大出钢量45t—电炉冶炼周期～150min—电炉出钢温度1650℃（2）40t-LF钢包精炼炉的主要技术参数1、公称容量40t2、精炼能力30～40t3、钢包内经φ2900mm（上口）/φ2600mm（下口）4、包壳内高2800mm5、钢液自由空间高度700mm（40t钢液时）1100mm（30t钢液时）6、包盖外径φ2932mm7、包盖总高1200mm8、炉盖提升高度400mm

4、9、炉盖电极分布圆直径φ700mm10、炉盖孔倾斜度数1.5057°11、电极直径φ350mm12、电极分布圆直径φ700mm（炉盖顶面分布）φ600mm（40吨钢液面分布）13、电极升降行程2100mm14、电极升降速度≤5m/min（上升）≤4m/min（下降）15、立柱升降方式液压缸（液压伺服控制）16、变压器额定容量6300kVA17、变压器一次侧电压10kV18、变压器二次侧电压215205190175160V19、二次侧电流16918A（额定）/18500A（最大）20、短网三相不平衡系数≤8%21、水冷电缆规格2

5、×3000mm2/相22、冷却水压力≥0.2MPa23、液压系统工作压力4～6MPa24、液压介质水乙二醇三、技术分析根据双方交流的情况，综合分析40t-LF精炼炉的工艺条件、设备配置和基本参数后，我们认为，影响LF炉性能发挥、造成目前这种电耗高、升温速度慢的因素应有以下几方面：1、LF精炼炉整体设计较为落后。该产品为制造厂家仿造上世纪90年代同类精炼炉设计制造的，限于历史原因主要参数不尽合理，比如三相不平衡系数等；另外总结构上也不够紧凑，主要参数比如变压器至炉子中心的距离、自由空间高度等参数的设计也不符合短网设计的原则，造成

6、大电流回路总体路径较长，损耗大。2、短网设计不近合理、功率损耗较大。近年来发展起来并被广泛使用的节能短网技术主要有：修正平面空间三角形短网布置、铜钢复合全水冷导电横臂的应用、利用计算机技术对短网的优化设计，三相不平衡系数可以做到≤5%。3、电极升降系统运行不稳定、电气系统较落后造成实际输入炉内的功率较低。4、变压器无功损耗较大。变压器空载参数：Ia=3AP=15MWQ=45MVar综上所述，我们提出以下具体改造方案供贵公司决策。四、改造方案一保持现有6300kVA变压器系统、立柱升降系统、桥架及包盖等主体结构不做大的改动，但对

7、整个大电流线路进行彻底改造、按1#电炉调解器的配置方案对精炼炉电气系统进行改造。通过缩短短网长度，降低三相不平衡度、提高调解器效率等措施达到提高输入功率、降低电耗的目的。1）变压器移位鉴于立柱升降系统和桥架及基础不做大改动，横臂上电极中心到立柱中心的距离不可能发生大的变化，缩短大电流线路只能从变压器出线端子到电缆与导电横臂连接之间的位置想办法。具体方法是优化设计变压器出墙的短网部分、缩短水冷电缆总体长度，使得变压器墙至钢包中心线的距离由原来的6500mm缩短到6200mm，加上短网出墙高度降低和电缆长度减少，总的大电流线路可以

8、缩短约700mm。这部分改动主要工作量是变压器墙前移的土建施工。2）横臂采用铜钢复合全水冷结构导电横臂取代原有的导电铜管式电极支臂。导电横臂设计电流密度≤4A/mm2，三根铜钢复合导电横臂均为箱式结构，并进行强制水冷，可保证足够的热态强度及刚度。三根横臂由原有的三根立柱带动独