钢铁生产认知 电炉炼钢冶炼操作 电炉炼钢.pptx
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电炉炼钢技术讲座,第1讲电炉炼钢技术的发展概述第2讲电弧炉炼钢用钢铁料第3讲现代电弧炉炼钢工艺第4讲现代电弧炉炼钢技术与设备概况,第5讲电炉水冷挂渣炉壁第6讲电弧炉炼钢厂的环境保护,第1讲电炉炼钢技术的发展概述,1.1电炉炼钢在世界钢铁工业中的地位,1.2电弧炉炼钢技术的发展,1.1电炉炼钢在世界钢铁工业中的地位,目前,主要炼钢工艺流程是高炉一顶吹(复吹)氧气转炉一炉外精炼一铸(锭)坯;废钢一电(弧)炉一炉外精炼一铸(锭)坯两种。
电弧炉是生产优质钢、高合金钢的传统工具,随着技术发展,大部分优质钢已能由转炉一炉外精炼工艺流程生产,所以除少量高合金钢外,电弧炉工艺的传统模式:
熔化一氧化一还原,已失去固有的魅力。
电弧炉技术必须沿提高生产率、降低能耗的方向发展,大部分钢水质量问题也可留待炉外精炼解决,才能与转炉技术相竞争,争得炼钢生产中的犄角之势。
连铸技术的发展更促使电弧炉工艺、技术的发展,使自身能与连铸机相匹配。
正是电弧炉技术在近30年的发展,奠定了其目前的地位。
目前,电弧炉的合理容量已达到80t左右,出钢一出钢的周期已从50年代的5h左右,缩短到1h左右,电耗也相应地由约:
800kW.h降至约400kWh。
这两项指数可以认为是电弧炉设备及工艺最重要的指数。
这样电弧炉钢吨钢的能耗就降至高炉一转炉流程的13左右。
而钢厂建设的投资额,显然电弧炉钢厂比从选、矿开始的钢铁联合企业更具有优势,其投资额只是后者的13。
返回,1.2电弧炉炼钢技术的发展,高功率化扩大炉容量应用其它辅助能源与(超)高功率输入相配的技术节能技术提高热传导效率的技术,返回,下一页,下一页,
(1)高功率化,
(1)高功率化,量等问题的进一步改善,超高功率电炉的功率水平可望继续提高。
众所周知熔化It废钢所需电能的理论值是363kWh,加上钢水必需的过热及电弧炉运转中的热损,即使应用先进的设备和工艺,吨钢总能耗也要大于440kWh。
这些能量主要由电弧炉变压器提供,所以要提高电弧炉生产率,必须增大所配变压器的容量。
1981年国际钢铁学会(IISI)建议的电炉功率分级情况如图所示。
目前世界单位功率水平最高的是几座5060t的电炉,达到9001050kw/t,一般为500800kw/t。
现行IISI建议今后的水平可能是7001000kw/t。
估计随着电极消耗,炉衬寿命及电网容,
(2)扩大炉容量,电弧炉容量愈大,一般生产率就愈高,单位能耗、电极消耗都有所下降,而且电弧炉高功率化对电弧炉容量也有一下限要求;但这不是简单的线性关系。
例如,当前一般电弧炉用变压器的最大容量为100MV.A左右,当炉容量增至120t以上时,要达到吨钢功率水平1MV.A就有困难;而炉容量过小时,即便输入功率很高,但能量损失过大,操作有所不便,会影响生产率。
根据目前各领域的技术水平,电弧炉容量以60100t为宜。
返回,下一页,(3)应用其它辅助能源,氧气也用于电孤炉冶炼以取代矿石,在返回法冶炼不锈钢中已显示出明显优越性。
其它燃料则有油(轻、重)、天然气和煤,用特制的烧嘴使这些燃料雾化、燃烧,形成一定长度和刚度的火焰,熔化炉料。
返回,下一页,(4)与(超)高功率输入相配的技术,主要是水冷炉壁、炉盖及泡沫渣技术。
因为电弧电压高,电弧长,辐射出大量热能,降低耐火材料炉衬的寿命,增加生产成本,而且炉容量增大后,冷却水带走的热量比通过炉衬散发的热量还小,所以必须采用水冷炉壁。
这项技术已很成熟,除第三代管式水冷炉壁外,还有喷淋水冷炉壁。
泡沫渣用以遮盖电弧,减少辐射。
通过加(喷)入的碳质材料与氧反应,生成大量CO,在熔渣粘度、表面张力合适情况下,能形成泡沫渣,其高度或厚度应稍大于电弧长度。
返回,下一页,(5)节能技术,主要是用各种可行方法,利用炉气余热,提高电弧炉整体热效率。
目前主要是用炉气预热废钢,这类装置大致可分两类:
一是单体的废钢预热装置;二是与电弧炉结构连结的废钢预热装置,如竖炉一电弧炉、连续式电弧炉(Consteel)。
后者因结构特殊,变成了新的炉种,这些装置中可采用二次燃烧装置,提高热利用率,或燃烧辅助燃料,以提高废钢预热温度。
返回,下一页,(6)提高热传导效率的技术,废钢熔化过程中,熔池有利于炉料内部的热传导,所以熔池形成愈早,炉料熔化速度愈高,留钢水作业就有这种效果。
但主要满足炉外精炼对少渣、无渣出钢的要求,出钢时必须把渣及部分钢水留在炉内,而各种形式的偏心炉底出钢技术就因具有上述两种优点得到推广。
近年顶底复吹转炉的底吹技术也已移植到电弧炉,以强化熔池的搅拌,提高炉料熔化速度,改善化学反应的动力学条件,使熔池的温度、成分更均匀。
返回,第2讲电弧炉炼钢用钢铁料,一概述二废钢预热技术三废钢铁的代用品,返回,2.1概述,电弧炉炼钢用原材料主要有四类:
钢铁料,包括废钢铁和生铁,以及日益引起冶金工作者重视的废钢铁代用品,如直接还原铁、碳化铁和脱碳粒铁等;耐火材料;铁合金;辅助材料,包括造渣材料、合成渣料、氧化剂、增碳还原剂、气体、冷却剂和电极等。
在所有电弧炉炼钢用原材料中,钢铁料是最主要的,占总量的70100,所以说钢铁料是电弧炉炼钢的基础。
返回,2.2废钢预热技术,在电弧炉炼钢生产成本中,电费是主要的因素,尤其是80年代后,电费成倍上涨。
因此,为降低电弧炉炼钢成本,节约能源、发展节能技术是非常迫切的。
同时,由于电弧炉用氧不断强化,产生大量的烟气使热损失增加。
据测定,烟气带走的热量占电弧炉热量总收入的10以上。
这样,利用电弧炉炼钢废气预热废钢成为一项重要的节能降耗措施。
下一页,
(1)废钢预热技术的发展,利用电弧炉炼钢废气的余热预热废钢技术首先在日本开发成功。
1979年,日本东伸钢公司和日本钢管公司从事联合开发电弧炉节能技术,并成功地进行了工业生产。
1980年8月,第一套废钢预热装置安装在50t电弧炉上。
1981年底,德国巴德钢公司(BSW)的克尔厂安装了欧洲第一套废钢预热装置。
1985年,又在两座60t电弧炉上各安装了一套预热装置,分别带有一个预热室。
使用该装置的废钢预热温度约450C相当于节电60kW.h/t,电极和耐火材料消耗量分别降低约0.4kg/t和1.5kg/t,冶炼时间缩短6min.自80年代初出现废钢预热技术以来,该技术发展很快,期间因投资较大,有白烟、恶臭等环境污染问题而受到限制,但因其节能降耗优势明显,通过改进和完善工艺技术后,仍被认为是一项很有吸引力的技术。
返回,下一页,
(2)废钢预热效果,1)由于利用电弧炉废气排出的余热或用一次能源代替二次能源,节能效果明显;缩短电弧炉熔化时间约810min,提高了电弧炉生产率;降低电极和耐火材料消耗分别为0206kgt和15;经预热后的废钢无水分,既可防止水分引起的爆炸,又可降低钢液中的氢含量。
废钢预热的经济效益取决于原材料价格、当地电费和生产率,利用废气余热比用外来燃料的预热成本低。
废钢预热需增加基建和设备投资,废钢在较高的预热温度下易氧化,预热后的废气有白烟和恶臭等环境污染问题。
因此废钢预热应与冶炼和环保等工艺配套,并采取科学管理,才能发挥其效益。
返回,下一页,(3)废钢预热方式,目前采用的废钢预热装置很多,但都大同小异,下面介绍几种典型的预热装置。
CONSTEEL系统利用外来燃料的炉内废钢预热系统双壳电弧炉预热系统,返回,下一页,(4)废钢预热技术的最新进展,竖炉式电弧炉带废钢预热的第二代直流电弧炉3)环保问题,返回,2.3废钢铁的代用品,直接还原铁碳化铁脱碳粒铁,返回,下一页,
(1)直接还原铁,直接还原铁是指铁矿石在低于熔化温度下进行还原得到的海绵状金属铁,通常又称为海绵铁、予还原铁,简称直接还原铁(DRTDirectReductionIron)直接还原铁主要有三类产品:
海绵铁由铁矿石在回转窑或竖炉内直接还原得到的海绵状金属铁。
金属化球团铁矿粉先造球,再进行直接还原而得到的保持球团外形的直接还原铁。
这两种产品通常都称为直接海绵铁。
热压块铁(HBIhotbriquettediron)把海绵铁或还原球团趁热加压成形,使其密度增大并具有一定尺寸(一般为1005030mm)和形状得直接还原铁。
返回,下一页,
(2)碳化铁,碳化铁的化学组成随工艺和矿粉成分不同而略有差异。
碳化铁含铁、碳量均高,脉石含量低,杂质元素极少,含磷低,若所用还原的天然气经预脱硫,则碳化铁中不含硫。
与DRI相比碳化铁具有DRI的大部分优点,却很少有其缺点,且价格便宜。
碳化铁用作炼钢原料,可降低综和能耗。
碳化铁生产过程热效率高,反应温度低(550600),考虑到予热,其能耗为12.56GJ/t,总能耗与生产DRI过程相当。
但碳化铁一般含2%3%的氧化铁和约6%的碳,为炼钢提供了能源。
返回,下一页,(3)脱碳粒铁,脱碳粒铁生产工艺为高炉出铁时,铁水经高压水淬火,得到不同粒度的生铁(310mm),然后将粒化生铁装入回转窑,加热一定量的混合气体,使粒铁脱碳,得到可供电弧炉炼钢使用的原料。
返回,第3讲现代电弧炉炼钢工艺,概述原料装料熔化、升温与冶炼无渣出钢和留钢操作,返回,3.1概述,现代电弧炉炼钢工艺的基本指导思想是高效、节能、低消耗。
应用于现代电弧炉的各项技术,如超高功率供电,吹氧和氧燃助熔、水冷炉壁、水冷炉盖、底吹搅拌、长弧泡沫渣、无渣出钢、废钢预热等都是在这种思想指导下开发出来的。
综合应用这些技术,与计算机控制、管理和炉外精炼相配合,已经使现代电弧炉达到冶炼周期(出钢一出钢时间)小于60min,冶炼电耗低于410kW./t,电极消耗量低于22kg/t的高水平。
直流电弧炉的出现又使电弧炉技术水平达到了一个新的高度,进一步缩短了冶炼周期,降低了冶炼电耗和电极消耗量,而且闪烁、噪声发射、炉衬耐火材料消耗量都明显得到改善。
下一页,电弧炉工艺和主要操作的发展情况,返回,3.2原料,1)非金属材料非金属材料主要包括石灰石、石灰、萤石、焦炭和其他含碳材料,如石油焦、无烟煤、石墨电极等2)金属料金属料主要包括废钢、生铁、金属化球团、脱氧剂和铁合金。
返回,返回,第4讲现代电弧炉炼钢技术与设备概况,电弧炉无渣出钢技术底吹电弧炉炼钢技术直流电弧炉技术竖炉电弧炉超高功率电弧炉,4.1电弧炉无渣出钢技术,4.1.1概述4.1.2无渣出钢技术的产生4.1.3无渣出钢技术的发展4.1.4无渣出钢技术的改进和多样化4.1.5偏心炉底出钢电弧炉,返回,下一页,4.1.2无渣出钢技术的产生,返回,炉外精炼在电弧炉炼钢中应用之后,为了防止电弧炉氧化性炉渣的不利影响,最初采用了一些电弧炉出钢前、后的除渣技术,如电弧炉扒渣出钢法、钢包扒渣法(人工或机械)、倒包法、压力罐法、闸板法、真空吸渣法等。
这些方法都存在增加劳动强度、恶化劳动条件、增加工序和设备、温度损失大以及不利于钢包炉密封等缺点,因而生命力不强。
挡渣出钢法和为提高出钢口寿命而开发的出钢口埋入法的设想,促发了埋人式无渣出钢法的产生,即将出钢口由水平改为倾斜,内端埋人钢液,外端高于钢液面,出钢过程中,炉渣始终高于出钢口,可以实现无渣出钢。
虹吸出钢口及出钢过程,4.1.3无渣出钢技术的发展,返回,1)中心炉底出钢电弧炉2)偏心炉底出钢电弧炉,4.1.4无渣出钢技术的改进和多样化,在偏心炉底无渣出钢法的基础上,世界上又在出钢系统上做了许多开发工作,使无渣出钢技术更趋完善和多样化。
SBT法(SideBottomTapping)HOT法(HorizontalTappiflg)OBT法(OffcentreBottomTapping)(4)SG法(SlideGate)表41无渣出钢法的比较,下一页,4.1.5偏心炉底出钢电弧炉,返回,偏心炉底出钢技术是一种应用较为广泛、无渣出钢效果好的出钢方法。
(1)设备特点
(2)偏心炉底出钢电弧炉的出钢过程(3)偏心炉底出钢电弧炉的冶炼工艺(4)偏心炉底出钢电弧炉的操作效果(5)经济效果,下一页,
(1)设备特点,a炉壳偏心炉底出钢电弧炉的炉壳上部仍为圆形,下部带有突出的圆弧形出钢箱。
偏心炉底出钢电弧炉全水冷炉壁炉壳,一般由若干块水冷件组成,水冷件的更换很方便。
b炉底偏心炉底出钢电弧炉炉底设计成浅盘状,以确保无渣出钢。
是一种偏心炉底出钢电弧炉炉底耐火材料结构。
为安全起见,底部排两层镁质耐火砖,与钢水接触的底部砌有白云石耐火砖,并捣上一层镁质耐火材料,偏心炉底出钢电弧炉炉底耐火材料,下一页,c出钢口偏心炉底出钢电弧炉出钢口位于炉壳突出部分出钢箱的底部,利用出钢口开闭机构和炉体倾动机构,实现顺利出钢及留钢、留渣操作。
EBT电弧炉出钢口开关结构,EBT电弧炉出钢口结构1-出钢口座砖2-出钢口消耗砖3-填充物4-尾砖5-隔离砖6-水冷砖7-底盖系统d机械装置,与传统出钢电弧炉相比,偏心炉底出钢电弧炉的倾动液压缸行程缩小,倾动摇架上部弧型架弧长减小,但由于炉体和钢水的重心位置向出钢口方向偏移,倾动力矩相对增大。
炉体与倾动摇架的联接方式与传统电弧炉相,同。
下一页,
(2)偏心炉底出钢电弧炉的出钢过程,下一页,(3)偏心炉底出钢电弧炉的冶炼工艺,采用偏心炉底出钢电弧炉冶炼,可以摆脱传统的“老三期”冶炼工艺,为实现超高(或高)功率电弧炉冶炼一炉外精炼一连铸的现代炼钢工艺提供良好的冶炼条件。
由于实现留钢、留渣操作,冶炼熔化期电弧稳定,熔池形成提前1015分,可提前和强化吹氧,同时也改善了钢水脱磷条件。
一般偏心炉底出钢电弧炉的工艺过程为:
补炉一装料一熔化、吹氧一氧化、钢水过热一出钢一进入精炼工位。
返回,下一页,(4)偏心炉底出钢电弧炉的操作效果,表5一2传统电弧炉和EBT电弧炉冶炼指标,,表53出钢时间和出钢温降,下一页,返回,(5)经济效果,该表是出钢量10.5t,变压器容量3000kvA的电弧炉改造成偏心炉底出钢形式前后的操作数据对比.主要技术经济指标和经济指标,4.2底吹电弧炉炼钢技术,返回,概述熔池搅拌与传热、传质电弧炉底吹技术底吹电弧炉的类型国内外底吹电弧炉发展状况电弧炉底吹搅拌的冶金效果,4.2.1概述,随着转炉复吹技术、钢包底吹氩技术等的发展及其在冶金上取得明显效果,人们认识到底吹气体搅拌熔池的优越性,并且积累了大量的经验。
电弧炉底吹炼钢技术的基本目的与作用就是将气体从炉底吹入熔池中搅拌钢液,提高电弧炉的冶炼能力。
要实现这一目的,必须配备一套底吹硬件系统。
电弧炉底吹系统主要由炉底供气元件、底吹气源、气体输送管道、底吹气体控制装置等组成。
1)炉底供气元件,c,a,b,d,供气元件种类和结构供气元件在炉底的布置使用寿命下一页,4.2.3电弧炉底吹技术,返回,喷吹气体电弧炉底部喷吹气体的种类可采用N2,Ar,天然气,CO2,CO,O2和空气等,基本上与复吹转炉用气体相同。
电弧炉底吹管路控制系统电弧炉底吹管路控制系统的作用是对底吹气体流量和压力实行调节与控制,并进行气体分流、各种气体切换以及各种参数测试等。
它分为手动机械控制、电动调节控制和计算机自动控制3种方式。
目前在电弧炉中采用前两种方式比较多。
图为德国蒂森钢铁公司在一座130t偏心炉底出钢电弧炉中采用的底吹气体搅拌控制系统.该系统采用底吹Ar-N2两种气体。
气体分四路通过炉底供气元件进入炉中,各分路气体采用各自控制的方法。
下一页,4.2.4底吹电弧炉的类型,返回,超高功率电弧炉中底吹气体,目前底吹电弧炉炼钢技术发展很快,已在普通电弧炉、偏心炉底出钢电弧炉、超高功率电弧炉等中开发应用,并与顶吹O2、喷煤喷粉、二次燃烧及氧化物熔融还原直接合金化等技术,相结合,使电弧炉炼钢工艺更加趋于完善。
普通电弧炉中底吹气体3)偏心炉底出钢电弧炉中底吹气体超高功率电弧炉中底吹气体,偏心炉底出钢电弧炉中底吹气体,下一页,下一页,4)电弧炉中底吹搅拌与二次燃烧相结合,6)电弧炉中底吹与顶吹技术相结合,5)电弧炉中底吹搅拌与氧化物熔融还原技术相结合,4.2.5国内外底吹电弧炉发展状况,返回,目前国外底吹电弧炉发展很快,各国均在大力开发和推广应用该技术。
并且提高供气元件寿命、冶炼优质钢和新钢种、开发与底吹相配套的综合技术等方面获得了较大进展。
在国外采用较多且典型的电弧炉底吹技术有以下几种:
奥地利Radex公司开发的电弧炉DPP底吹搅拌系统日本川崎耐材有限公司开发的EFKGC系统。
由德国KJ5ckner公司和日本东京制钢公司联合开发的高生产率电弧炉底吹炼钢技术(KES法)以及由德国蒂森钢铁公司开发的具有长期搅拌使用效果的电弧炉底吹技术(TLS法)也是很有前景的两项技术。
下一页,4.2.6电弧炉底吹搅拌的冶金效果,返回,国内外各厂家的电弧炉采用底吹技术后均取得了显著的冶金效果。
碳氧反应接近平衡提高合金收得率代替含氮合金脱硫能力提高提高废钢熔化速度加速合金熔化和混均节能降耗、提高生产率,不同搅拌条件下电弧炉溶池中碳氧关系的比较,4.3直流电弧炉技术,返回,直流电弧炉包括直流炼钢电弧炉、直流矿热炉及直流钢包炉,是不同于交流电弧炉的一种新型熔炼设备。
直流电弧炉的发展与现状直流电弧炉的优点直流电弧炉设备特点直流电弧炉炼钢工艺特点,下一页,4.3.1直流电弧炉的发展与现状,直流电弧炉首先主要是由瑞典的ASEA,法国的CLECIM和德国的MAHop等发展起来的。
日本起步较晚(1988年才投产第一台直流电弧炉),但发展最快。
我国直流电弧炉的发展也很快。
可以认为,在电弧炉炼钢方面,21世纪将是直流电弧炉的时代。
返回,4.3.2直流电弧炉的优点,返回,直流电弧炉的迅速发展源于自身所具有的下列一系列优点。
对电网冲击小,无需动态补偿装置,可在短路容量较小的电网中使用石墨电极消耗低缩短冶炼时间,降低电耗减少环境污染降低耐火材料消耗降低金属消耗投资回收周期短,4.3.3直流电弧炉设备特点,l)电源直流电弧炉电源是指将高压交流电经变压、整流后转变成稳定的200500V的直流电的设备。
电源与直流电弧炉短网连结,形成主电路系统。
主要设备包括:
整流用变压器、整流器、电抗器和高频滤波器。
由图可见,直流电弧炉成套设备中,除炉体外,还有电源,控制系统,短网,底阳极等4个部分,下面简述它们的特点。
直流电弧炉成套设备简图,2)控制设备直流电弧炉的控制电路包括以电极定位装置为控制单元的电压控制回路和以可控硅整流器为控制单元的电流控制回路。
下一页,返回,下一页,3)短网结构,单电极直流电弧炉只有一相短网。
由于短网不存在集肤效应和临近效应,在铜排、铜管、水冷电缆、电极上电损失较小,周围不需要采取非磁性材料。
石墨电极的窜动减小。
由于没有集肤效应,石墨电极电流密度比交流电弧炉的高很多,一般情况下,可以用一根相同容量交流电弧炉用电极来供电。
4)底阳极底阳极是直流电弧炉的关键设备。
目前国内外采用多种形式的底阳极,但总体上可分为3类。
3类底阳极尽管结构上存在着很大差别,但也有其共同的特点,即其结构均较为复杂,加工或砌筑要求严格,同时要求稳定的操作与控制。
a导电炉底型,b金属触针型,c水冷金属棒型,ASEA导电耐火材料型底阳极结构,金属触针型底阳极结构,水冷金属棒型底阳极结构,返回,5)启动电极,石墨电极起弧有三种方式:
第一种方式是采用留钢操作;第二种方式与交流电弧炉起弧方式相同,即提高工作电压,这必须增加电源功率,降低其利用率;第三种方式是采用启动电极。
起动电极与阳极相连,与阴极形成回路。
起弧后再切断起弧电极通路,使直流电流过底阳极,进行正常熔炼。
很多大容量直流电弧炉采用了启动电极。
6)电弧偏吹控制直流电弧炉,特别是工作电流很大的大容量直流电弧炉有可能因非对称磁场对电弧的影响而产生电弧偏吹现象,增加炉壁局部区域的热负荷。
降低炉衬寿命。
一般均是在短网、石墨电极及底阳极布置方面做工作,通过调整炉底阳极、阳极电缆及石墨顶电极的位置使电弧所受的电磁力为零。
同时,需要准确估计炉壳对磁场的屏蔽作用。
4.3.4直流电弧炉炼钢工艺特点,返回,大型的直流电弧炉一般均采用超高功率供电,所以超高功率交流电弧炉的炼钢工艺原则上适用于直流电弧炉。
1)原料及装料制度直流电弧炉多采用单根顶电极结构,因此输入电能集中于炉子的中心部位,加之输入功率较高,所以穿井很快,炉料呈轴对称熔化,极少塌料,废钢熔化特征如图,造渣制度供电制度,4.4竖炉电弧炉,发展概况竖炉电弧炉双竖炉电弧炉复式竖炉电弧炉双电极竖炉直流电弧炉,返回,4.4.1发展概况,随着电弧炉单位功率的不断提高,电弧炉热效率已高达80一90,因而吨钢电耗已降至接近理论极限。
要进一步降低电耗,需引入其它能量。
先是吹人氧气,然后是氧一燃烧嘴助熔。
由于泡沫渣工艺需要向熔池吹入更多的氧气和碳粒,熔池中放出的大量CO可依靠在炉身中引入O2进行后燃烧,放出更多的能量。
但是这些辅助能量的利用率至多不过是50,其余将形成高温热废气而从炉中排走。
吨钢废气带走热量可达150kwh/t。
另外传统的废钢预热方法存在许多难以克服的困难,于是开发了竖炉电弧炉。
返回,4.4.2竖炉电弧炉,返回,下一页,返回,竖炉电弧炉特性数据,下一页,返回,竖炉电弧炉与常规电弧炉比较,4.4.3双竖炉电弧炉,返回,90年代以来,双炉身电弧炉的想法又有所流行,但在观念上和60年代的有所不同。
现代化的电弧炉的出钢一出钢时间已短至50min,其中通电时间35min,而出钢、装料等必要的不通电时间需15min,占着相当大的比例。
缩短这部分不通电时间对提高生产率将起重大作用。
一旦“A”炉的竖炉中间空了的时候,废气温度上升,此时“A”炉中废气将通过“A”B”两炉间的直接管道被引向已装满废钢准备开始熔化的B”炉。
在“A”炉达到出钢温度和目标成分后,靠行程已加长的立柱系统提起电极,转向“B”炉并立即开始熔化。
在“B”炉熔化时,“A”炉可出钢,维护出钢口后再装料,以后的过程和前面已讨论过的一样。
这里两台炉子只需一台电弧炉变压器。
用这种方法减少了不通电时间并预热了炉料,计算表明100t炉子年产可超过1Mt。
这种工艺路线在人力、需求、设计紧凑、消耗数据等方面有很多好处。
双竖炉-电弧炉的成绩(年产900000t),下一页,返回,4.4.4复式竖炉电弧炉,另一种竖炉电弧炉结合形式是所谓复式竖炉电弧炉(CSFCombinationShaftFurnace)。
整个电弧炉设备有2个能够炉底出钢的炉身,l套电极和供电系统以及1套预热用竖炉。
电极和竖炉必须以同一(顺或逆时针)旋转方向轮流地转到炉身之上,每台炉身上部都装有多支氧燃气烧嘴和碳氧枪系统,以提供化学能和造泡沫渣。
和前述的竖炉一电弧炉有所不同,这里预热废钢用的竖炉在设计上包括了2或3套敷铜钢板做的矩形截面水冷的叉子,以控制竖炉中的废钢流动。
这种水冷叉子在EOF(EnergyOptimizingFurnace)设备中得到应用,寿命可达12000炉次。
但究竟也是故障的根源。
若“B”炉用电极和烧嘴进一步熔化已预热过的废钢时,“B”炉的废气被引入“A”炉,“A”炉上方的竖炉用以预热废钢。
被废钢冷却后的废气,温度降至150200。
通过竖炉旋转台的抽气系统引向布袋室。
一定时间后,竖炉中水冷叉子上的预热后的废钢可跌落“A”炉中(拔出叉子),竖炉可再装料。
在“B”炉中过热、精炼完成后就可以出钢。
此时“A”炉中的废钢已被烧嘴和碳一氧枪预热到半熔状态。
于是,将电极连炉顶转向“A”炉,而同时将坚炉转向“B”炉。
“A”炉用电完成熔化、精炼。
“B”炉由竖炉装预热过的废钢,用化学能加热。
每炉出钢要留下约50的钢水。
返回,4.4.5双电极竖炉直流电弧炉,返回,日本石川捣磨重工(IHI)公司开发了双电极竖炉直流电弧炉。
这是一种带废钢予热和连续熔化的新型电弧炉。
1995年末第一台140t竖井式双电极竖炉直流电弧炉在日本东京制钢投产。
略带椭圆形的电弧炉的中心部分,能和预热用竖炉的下口滑动相配合,预热后废钢可落人炉中。
炉子可在短轴方面倾动。
在竖炉两旁炉子的长轴上各装有1根石墨电极,用各自的直流电源供电。
由于两电弧中电流方向相同,因而互相吸引偏向电弧炉中心,保证炉料下落的炉子中心区域为高温区。
竖炉不单用作预热废钢,而且还是废气的过滤设备,将炉尘留于废钢上。
为了保证炉料顺行,竖炉下方带有推废钢措施。
该炉容量达25
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