超高功率電弧爐冶煉基礎知識

1、達力普100T超高功率電弧爐冶煉基本知識內(nèi)容1、達力普100T超高功率電弧爐冶煉目的和任務2、達力普100T超高功率電弧爐設備構(gòu)成3、達力普100T超高功率電弧爐冶煉使用的原材料4、達力普100T超高功率電弧爐冶煉操作規(guī)程5、達力普100T超高功率電弧爐冶煉的兩個重要操作6、達力普100T超高功率電弧爐冶煉過程中常見事故及預防措施7、達力普100T超高功率電弧爐冶煉的能量平衡8、達力普100T超高功率電弧爐冶煉的物料平衡1、 達力普100T超高功率電弧爐冶煉目的和任務利用電能和化學能轉(zhuǎn)化來的熱能使鋼鐵料熔化、升溫，對鋼液進行高溫精煉，獲得成分合格、溫度合適、氣體含量低、夾雜含量少的適于LF精煉

2、的鋼液；且生產(chǎn)節(jié)奏穩(wěn)定、出鋼及時便于現(xiàn)場生產(chǎn)組織，能滿足實現(xiàn)連鑄10爐連澆的要求。2、 達力普100T超高功率電弧爐設備構(gòu)成達力普100T超高功率電弧爐由爐體本體、供電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)、天然氣供氣及燃燒系統(tǒng)、出鋼系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、鐵水兌入系統(tǒng)等構(gòu)成。3、 達力普100T超高功率電弧爐冶煉使用的原材料1 、鋼鐵料：廢鋼、生鐵、鐵水、海綿鐵、鋼鐵料壓塊2、造渣材料：石灰、螢石、碳粉3、燃料：天然氣4、氧化劑：氧氣5、合金、脫氧劑6、電極：直徑550mm的超高功率電極7、耐火材料：渣線和熔池的鎂碳磚，爐底、爐坡的鎂質(zhì)打結(jié)料。4、 達力普100T超高功率電弧爐冶煉操

3、作規(guī)程1 、冶煉前的準備工作：1 )檢查機械、電氣、水冷、液壓、上料等設備系統(tǒng)是否正常；否則應及時處理。檢查水、電、天然氣、氧氣、壓縮空氣等能源和能源介質(zhì)供應是否正常；否則，及時協(xié)調(diào)或處理。一切正常后，才開始冶煉生產(chǎn)。熱試車前或停產(chǎn)檢修三天以上重新開爐前，應先進行單體試車和聯(lián)動試車，試車正常后才進行冶煉。嚴禁漏水冶煉。2 )開爐前準備好各種工具和材料。3 )檢查爐體耐火材料的狀況，爐體工作層小于150mm或熔池有明顯的溶洞危及冶煉安全時必須更換爐體。4 )更換和調(diào)整電極： 電極對接前，先將底部電極固定好，吹凈電極絲扣內(nèi)的灰塵。 電極對接時，設專人指揮行車，當電極接頭距固定的底部電極200mm時

4、，由23人扶住電極，對準電極絲扣，由專人指揮緩慢下落。 電極接頭進入電極孔中后，由三人同時用力擰緊。 更換電極時由專人指揮，電極卡頭距電極接縫300mm以上。 調(diào)整好的電極，夠冶煉該爐鋼冶煉，電極抬升至極限位置時，電極下緣距爐沿在300mm以上。2 、堵填出鋼口：先清凈出鋼口內(nèi)外壁上粘的渣鋼，合上出鋼口托盤，確保托盤正好處于出鋼口正下方，托盤上表面與尾磚之間間隙不超過10mm，否則將他們之間間隙調(diào)到10mm范圍內(nèi)再進行下步操作；合好托盤后鎖定出鋼口啟閉機構(gòu)，接著向出鋼口中填入出鋼口填料，要求出鋼口填滿后搗實。3 、補爐：補爐要求快補、薄補、溫降快的先補。4 、裝料：填堵好出鋼口后，打好爐體后支

5、撐，抬平爐體、提升電極、解除旋轉(zhuǎn)大架鎖定、提升爐帽、旋出爐帽到位，將準備好的鋼鐵料加入爐內(nèi)。加料時設專人指揮行車其余人員遠離爐前。加料時要求料籃底部距爐墻上沿在200mm以內(nèi)。料籃位于爐體中部略偏變壓器所在位置。5 、壓料：加完料后，當料超過爐體上沿時需壓料。要求用重錘將爐料壓到低于爐體上沿，且要求將支在爐體沿上的料清除凈。6 、蓋嚴爐蓋：壓好料后，旋回爐蓋，到位后、蓋嚴爐蓋，確保爐蓋在堵頭內(nèi)且鎖好旋轉(zhuǎn)大架鎖定銷。7 、送電：配電工接到送電指令鳴鈴三遍且仔細觀察爐上及爐體周圍的情況，確認爐上無人時合閘送電。8 、供電制度：熔化期采用第六檔電壓（760V）,3545KA電流送電，具體供電制度在掌

6、握了設備性能及冶煉的條件決定。10 、氧燃助熔：送電同時即開始進行氧燃助熔。嚴格按氧燃助熔設備要求的操作程序進行操作。11 、吹氧助熔：送電后，當氧燃助熔到一定程度后切換到吹氧助熔。吹氧助熔時要求氧流量按從低氧到中氧到高氧逐步轉(zhuǎn)換，嚴禁直接開到中氧和高氧的操作。吹氧助熔時根據(jù)當前爐配碳情況、冶煉鋼種等情況決定吹氧助熔的吹氧助熔模式。以保證化清時鋼液碳含量在0.60%以上，以保證氧化期有0.30%以上脫碳量。12 、兌入鐵水：電爐送電同時即可通過兌鐵水裝置往爐內(nèi)兌入鐵水。要求兌入鐵水均勻穩(wěn)定、速度適中。13 、加二次料：當?shù)谝淮瘟先刍?5%左右，即可組織加第二次料。先停電，將爐壁氧槍氣體切換到保

7、護狀態(tài)，打好水平支撐，抬升電極到極限位置，解除旋轉(zhuǎn)大架鎖定，提升爐帽，將爐帽旋出到最大位置，裝入第二批料，爐料高于爐沿時，按要求進行壓料。壓好料蓋嚴爐蓋。14 、第二批料的送電、氧燃助熔、吹氧助熔、供電制度等要求與第一批料同。15 、提前造渣脫磷：當爐料熔化90%以上，往爐內(nèi)加入石灰，石灰加入量按爐料總重的3%控制，分23次加入，以實現(xiàn)快速化料、快速化渣、快速升溫及實現(xiàn)低溫脫磷。16 、噴碳粉：當爐渣不能有效埋弧時，往爐內(nèi)噴入碳粉，往爐內(nèi)噴入的碳粉量按15Kg/min左右控制，以爐渣穩(wěn)定埋住電弧且爐渣流動性良好為準。17 、氧化精煉：當溫度大于1520時，取樣分析，溫度在15601580放掉大

8、部分熔清渣，根據(jù)成分分析結(jié)果和目標控制成分確定加入渣料量、供氧強度及供氧量。加入渣料時暫停往爐內(nèi)噴碳粉，以保證渣料快速熔化。渣化開后，恢復往爐內(nèi)噴碳粉、且取樣分析。18 、出鋼條件：19 ）化學成分：C：成品規(guī)格下限值加入合金帶入碳量（00.05%）;P:包010%;Cu、Mo、Ni、As均在規(guī)格范圍以內(nèi)。2）溫度：出鋼溫度T*640C。3）精煉、連鑄具備接鋼條件。4）鋼包已準備好且已處于出鋼工位，氬氣已接通。5）爐帽落到爐蓋的堵頭內(nèi)，且爐帽旋轉(zhuǎn)大架鎖定到位。6）出鋼前將爐內(nèi)鋼渣放出大部分。19、出鋼操作：1）打開爐后水平支撐，將傾爐操作按鈕打到爐后操作位置。2）打開出鋼口，出鋼口填料不能自流

9、時，立即燒氧引流。3）鋼流下來后，根據(jù)出鋼速度控制傾爐速度，嚴禁傾爐速度過快而造成偏心蓋燒漏或更嚴重的事故。4）實現(xiàn)留鋼留渣操作。保證每爐爐內(nèi)留鋼量控制在1015t。5）出鋼完畢后回爐時，開始慢、中間快、到不下渣時打到慢檔，避免出鋼后回爐過程中晃斷電極和下渣。嚴禁出鋼過程中大量下渣。6）出鋼過程的攪拌：出鋼前接通僦氣，僦氣壓力為0.40.6Mpa,氬氣壓力大小根據(jù)鋼液攪拌效果進行調(diào)整，確保鋼液攪拌良好。20 、鋼包合金化：出鋼過程中，出鋼到三分之一時，加入配好的合金、脫氧劑及渣料。合金加入量按規(guī)格中該元素含量下限配入，渣料按噸鋼10Kg加入。各合金加入量的計算方法：合金加入量：（規(guī)格下限值-鋼

10、液中該元素殘量）X鋼水量（Kg）+合金中該元素含量+該元素回收率21 、出鋼增碳的方法：出鋼過程中碳含量的調(diào)整：出鋼前鋼液中的碳含量低于出鋼條件中對碳含量的要求時，在出鋼過程中用增碳劑增碳，增碳應在加入脫氧劑和合金之后，增碳劑要沿鋼流加入，同時加大僦氣壓力和流量，出完鋼后保持僦氣強制攪拌222 分鐘。增碳劑加入量與合金加入量計算方法相同。五、達力普80T超高功率電弧爐冶煉的兩個重要操作1、脫碳操作1）脫碳的作用將碳含量降到偏心爐出鋼時對碳含量要求的范圍內(nèi)；脫碳過程的碳氧反應，加強了對鋼液熔渣的攪拌，促進鋼液中物質(zhì)的傳遞，促進鋼與渣的接觸，促進熱量的傳遞；從而促進鋼液中氣體、夾雜的上浮排除，促進

11、脫磷、脫碳等冶金反應進行。脫碳的碳氧反應過程是一個放熱過程，尤其是在煉鋼條件下碳氧反應生成的一氧化碳二次燃燒會放出大量的熱量，充分利用后能有效降低電耗。2）影響脫碳速度的因素 鋼液中易氧化元素含量 鋼液中碳含量 鋼液的溫度 供氧強度 熔渣的透氣性2、脫磷操作1）脫磷的目的將鋼液中對鋼有害的磷脫除，使鋼液中磷含量達到規(guī)范的要求。2）影響脫磷反應的因素 鋼液中易氧化元素含量： 熔池溫度 渣中氧化鐵含量 熔渣堿度 渣量 熔渣流動性 熔池攪拌效果及傳質(zhì)條件六、達力普100T超高功率電弧爐冶煉過程中常見事故及預防措施1 、大沸騰1)產(chǎn)生大沸騰的原因： 熔化末期或氧化期塌料造成的劇烈碳氧反應。渣中氧化鐵含

12、量過高而鋼液中碳含量在0.30%0.60%之間，且溫度在1580以上；這時形成的劇烈碳氧反應。 鋼中氧含量高，渣中碳含量高，且熔池溫度在1580以上；這時形成的劇烈碳氧反應。 漏水冶煉2 )大沸騰的危害 是安全的重大隱患，嚴重的燒壞設備、燒傷人員，造成重大的安全事故。 金屬回收率低3 )預防大沸騰的措施 每爐鋼冶煉之前仔細檢查各水冷件，凡有漏水進入爐內(nèi)的，立即整改，直到不漏水為止。 根據(jù)爐役期爐體熔池的大小確定合理的裝入量，避免因水冷件燒漏而引起的大沸騰。 根據(jù)配碳量及化清時取樣分析結(jié)果，確定各時期供氧強度及往爐內(nèi)噴吹碳粉速度，避免鋼渣間劇烈碳氧反應。2、爐體漏鋼1) 危害燒壞設備，影響正常的

13、生產(chǎn)節(jié)奏，金屬收得率低。2)形成原因 熔池爐襯侵蝕嚴重，沒有發(fā)現(xiàn)。 補爐不到位，對發(fā)現(xiàn)熔損的地方?jīng)]補好。 有水漏到爐襯上，造成該部位急劇損耗。3)預防措施 每爐鋼加料前，仔細觀察爐襯，有侵蝕嚴重處，及時補好。 每爐鋼冶煉前，必須仔細觀察水冷件，凡有漏水的必須處理到不漏水為止。3、出鋼口漏鋼嚴重危害到設備設施及人員的安全，嚴重影響生產(chǎn)的順利進行，嚴重影響金屬的回收率。2 )形成原因出鋼口托盤沒到位、沒鎖住，出鋼口托盤與尾磚之間間隙過大，出鋼口填料沒填滿、沒填實，造成在冶煉過程中，出鋼口填料流出。3 )預防措施嚴格按操作規(guī)程執(zhí)行。先清凈出鋼口內(nèi)外壁上粘的渣鋼，合上出鋼口托盤，確保托盤正好處于出鋼口

14、正下方，托盤上表面與尾磚之間間隙不超過10mm，否則將他們之間間隙調(diào)到10mm范圍內(nèi)再進行下步操作；合好托盤后鎖定出鋼口啟閉機構(gòu)，接著向出鋼口中填入出鋼口填料，要求出鋼口填滿后搗實。4 、爐體傾翻1 )危害損壞設備，嚴重影響生產(chǎn)的順利進行，且是重大的安全隱患。2 )原因旋開爐蓋前，沒有打好后支撐。3)預防措施每次旋開爐蓋前，將后支撐打到位，并設專人檢查確認。5、出鋼時爐帽竄動下滑1) 危害折斷電極，增加電極消耗，影響正常生產(chǎn)節(jié)奏。2) 原因旋轉(zhuǎn)大架沒有鎖定到位，爐蓋沒落到堵頭內(nèi)，傾爐出鋼或抬爐操作時，爐蓋移動造成。3) 預防措施壓料時，爐沿上的料一定要壓下，確保爐蓋落到堵頭內(nèi)，蓋嚴爐蓋，且鎖好

15、鎖定銷，要求設專人檢查確認6、出鋼時，出鋼口不自流。1)危害造成燒氧引流，延長冶煉周期，使生產(chǎn)協(xié)調(diào)困難，甚至使生產(chǎn)中斷。2)原因出鋼口填料受潮；冶煉溫度過高且冶煉時間過長，造成出鋼口填料燒結(jié)層過厚；填出鋼口前出鋼口內(nèi)壁渣沒有清干凈，造成填料結(jié)塊；冶煉過程中溫度嚴重不均勻，出鋼口的溫度太低且仍有大量廢鋼沒有熔化等。3)預防措施出鋼口填料必須在干燥場地保存，如出鋼口填料受潮，必須進行低溫烘烤干燥后再投入使用。出鋼口填料烘烤溫度80150C。尤其在試生產(chǎn)期間， 氧化期要控制好冶煉溫度和冶煉時間，勤測溫，控制好脫磷的溫度，避免高溫脫磷的現(xiàn)象。每次填堵出鋼口前，出鋼口內(nèi)的渣及雜物必須清除干凈后，再合嚴出

16、鋼口托盤并鎖好出鋼口啟閉機構(gòu)的鎖定銷。確保五支爐壁氧槍均正常工作，且要求五支爐壁氧槍嚴格按設計要求布置，促進鋼渣的有序流動，保證熔池溫度均勻而不出現(xiàn)冷區(qū)。七、達力普100T超高功率電弧爐冶煉的能量平衡1、熱量收入電弧轉(zhuǎn)化來的熱能天然氣燃燒釋放的熱能吹氧助熔將化學能轉(zhuǎn)化成的熱能加入鐵水而帶入的物理熱電極氧化熱成渣熱2、熱量支出鋼水的物理熱煙氣的物理熱熔渣的物理熱水冷系統(tǒng)帶走的熱量爐體及爐門、電極孔輻射散熱3、根據(jù)能量守恒定律可得出：熱量收入=熱量支出，則可得下等式電弧熱天然氣燃燒熱吹氧熱鐵水物理熱電極氧化熱+成渣熱=鋼水物理熱+煙氣物理熱+熔渣物理熱水冷系統(tǒng)帶走的熱量輻射散熱4、根據(jù)上面得出的等式來探討節(jié)能降耗的方案。1 ）通過加快生產(chǎn)節(jié)奏、縮短冶煉時間，減少水冷系統(tǒng)帶走的熱量和減少輻射散熱。2）加大較低溫度下的供氣量，加大較低溫度下的排渣量，減少高溫時的排渣量，減少煙氣、爐渣帶走的熱量。3）加強營造埋弧渣，確保電弧熱被熔渣和鋼液充分吸收，提高電弧的利用率，減少電弧熱的輻射損失。4）對變壓器進行有功功率補償，提高變壓器的功率因素，提高電能利用率。八、達力普100T超高功率電弧爐