超高功率電弧爐冶煉基礎(chǔ)知識

1、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐冶煉基本知識內(nèi)容1、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐冶煉目的和任務(wù)2、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐設(shè)備構(gòu)成3、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐冶煉使用的原材料4、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐冶煉操作規(guī)程5、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐冶煉的兩個重要操作6、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐冶煉過程中常見事故及預(yù)防措施7、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐冶煉的能量平衡8、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐冶煉的物料平衡一、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐冶煉目的和任務(wù) 利用電能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化來的熱能使鋼鐵料熔化、 升溫，對鋼 液進(jìn)行高溫精煉，獲得成分合格、溫

2、度合適、氣體含量低、夾雜 含量少的適于 LF 精煉的鋼液；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。二、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐設(shè)備構(gòu)成 達(dá)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(jī)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。三、達(dá)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550mnm勺超高功率電極7、耐火材料：渣線和熔池的鎂

3、碳磚，爐底、爐坡的鎂質(zhì)打 結(jié)料。四、達(dá)力普100T超高功率電弧爐冶煉操作規(guī)程1 、 冶煉前勺準(zhǔn)備工作：1 ) 檢查機(jī)械、 電氣、 水冷、 液壓、 上料等設(shè)備系統(tǒng)是否正常；否則應(yīng)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(yīng)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(yīng)先進(jìn)行單體試車和聯(lián)動試車，試車正常后才 進(jìn)行冶煉。嚴(yán)禁漏水冶煉。2) 開爐前準(zhǔn)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或熔池有明顯勺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

4、凈電極絲扣內(nèi)的灰塵。 電極對接時，設(shè)專人指揮行車，當(dāng)電極接頭距固定的底部電極2OOmm0寸，由23人扶住電極，對準(zhǔn)電極絲扣，由專人指揮 緩慢下落。 電極接頭進(jìn)入電極孔中后，由三人同寸用力擰緊。更換電極時由專人指揮，電極卡頭距電極接縫300mn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寸， 電極下緣距爐沿在300mn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(jìn)行 下步操作； 合好托盤后鎖定出鋼口啟閉機(jī)構(gòu)， 接著向出鋼口中填 入出鋼口填料

5、，要求出鋼口填滿后搗實。3、補(bǔ)爐 ：補(bǔ)爐要求快補(bǔ)、薄補(bǔ)、溫降快的先補(bǔ)。4、裝料 ：填堵好出鋼口后，打好爐體后支撐，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(zhǔn)備好 的鋼鐵料加入爐內(nèi)。加料時設(shè)專人指揮行車其余人員遠(yuǎn)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(dāng)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(yán)爐蓋 ：壓好料后，旋回爐蓋，到位后、蓋嚴(yán)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(xì)觀察爐上及爐體周圍

6、的情況，確認(rèn)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，具體供電制度在掌握了設(shè)備性能及冶煉的條件 決定。10、氧燃助熔 ：送電同時即開始進(jìn)行氧燃助熔。嚴(yán)格按氧燃助熔 設(shè)備要求的操作程序進(jìn)行操作。11、吹氧助熔 ：送電后，當(dāng)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(yán) 禁直接開到中氧和高氧的操作。吹氧助熔時根據(jù)當(dāng)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

7、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(dāng)?shù)谝淮瘟先刍?85%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護(hù)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(jìn)行壓料。 壓好料蓋嚴(yán)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(dāng)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%空制，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(dāng)爐渣不能有效埋弧時，往爐內(nèi)噴入碳粉，往爐內(nèi)

8、 噴入的碳粉量按 15Kg/min 左右空制，以爐渣穩(wěn)定埋住電弧且爐 渣流動性良好為準(zhǔn)。17、氧化精煉：當(dāng)溫度大于1520C時，取樣分析，溫度在15601580 C放掉大部分熔清渣，根據(jù)成分分析結(jié)果和目標(biāo)控制成分確 定加入渣料量、 供氧強(qiáng)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(fù)往爐內(nèi)噴碳粉、且取 樣分析。18、出鋼條件 ：1 ）化學(xué)成分：C:成品規(guī)格下限值加入合金帶入碳量（00.05%）;P: 1640C。3）精煉、連鑄具備接鋼條件。4）鋼包已準(zhǔn)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

9、分。1 9、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(yán)禁傾爐速度過快而造成偏心蓋燒漏或更嚴(yán)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(yán)禁出鋼過程中大量下 渣。6）出鋼過程的攪拌：出鋼前接通氬氣，氬氣壓力為0.40.6Mpa, 氬氣壓力大小根據(jù)鋼液攪拌效果進(jìn)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

10、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-鋼液中該元素殘量）X鋼水量（Kg） 一合金中該元素含量一該元素回收率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(yīng)在加入脫氧劑和合金之后， 增碳劑要沿鋼流加 入，同時加大氬氣壓力和流量，出完鋼后保持氬氣強(qiáng)制攪拌23 分鐘。增碳劑加入量與合金加入量計算方法相同。五、達(dá)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

11、內(nèi)；脫碳過 程的碳氧反應(yīng)， 加強(qiáng)了對鋼液熔渣的攪拌， 促進(jìn)鋼液中物質(zhì)的傳 遞，促進(jìn)鋼與渣的接觸， 促進(jìn)熱量的傳遞； 從而促進(jìn)鋼液中氣體、 夾雜的上浮排除，促進(jìn)脫磷、脫碳等冶金反應(yīng)進(jìn)行。脫碳的碳氧 反應(yīng)過程是一個放熱過程， 尤其是在煉鋼條件下碳氧反應(yīng)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(qiáng)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(dá)到規(guī)范的要求。2）影響脫磷反應(yīng)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

12、熔池攪拌效果及傳質(zhì)條件六、達(dá)力普 100T 超高功率電弧爐冶煉過程中常見事故及預(yù)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(yīng)。渣中氧化鐵含量過高而鋼液中碳含量在0.30%0.60%之間，且溫度在1580C以上；這時形成的劇烈碳氧反應(yīng)。鋼中氧含量高，渣中碳含量高，且熔池溫度在1580C以上；這時形成的劇烈碳氧反應(yīng)。 漏水冶煉2) 大沸騰的危害 是安全的重大隱患， 嚴(yán)重的燒壞設(shè)備、 燒傷人員， 造成重大 的安全事故。 金屬回收率低3) 預(yù)防大沸騰的措施 每爐鋼冶煉之前仔細(xì)檢查各水冷件，凡有漏水進(jìn)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

13、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(qiáng)度及 往爐內(nèi)噴吹碳粉速度，避免鋼渣間劇烈碳氧反應(yīng)。2、爐體漏鋼1) 危害燒壞設(shè)備，影響正常的生產(chǎn)節(jié)奏，金屬收得率低。2)形成原因 熔池爐襯侵蝕嚴(yán)重，沒有發(fā)現(xiàn)。 補(bǔ)爐不到位，對發(fā)現(xiàn)熔損的地方?jīng)]補(bǔ)好。 有水漏到爐襯上，造成該部位急劇損耗。3) 預(yù)防措施 每爐鋼加料前，仔細(xì)觀察爐襯，有侵蝕嚴(yán)重處，及時補(bǔ)好。 每爐鋼冶煉前， 必須仔細(xì)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1) 危害嚴(yán)重危害到設(shè)備設(shè)施及人員的安全， 嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行， 嚴(yán)重影響金屬的回收率。2) 形成原因出

14、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(yù)防措施 嚴(yán)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(jìn)行下步操作；合好托盤后鎖定出鋼口啟閉機(jī)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(shè)備，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順利進(jìn)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(yù)防措施 每次旋開爐蓋前，將后支撐打到位，并設(shè)專人檢查確認(rèn)。5

15、、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(yù)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(yán)爐蓋，且鎖好鎖定銷，要求設(shè)專人檢查確認(rèn)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(yán)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(yù)防措施 出鋼口填

16、料必須在干燥場地保存， 如出鋼口填料受潮， 必須 進(jìn)行低溫烘烤干燥后再投入使用。出鋼口填料烘烤溫度80 150C。 控制好冶煉溫度和冶煉時間， 尤其在試生產(chǎn)期間， 氧化期要 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(yán)出鋼口托盤并鎖好出鋼口啟閉機(jī)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(yán)格按 設(shè)計要求布置， 促進(jìn)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(dá)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(xué)能轉(zhuǎn)化成的熱能 加入鐵水而帶入的

17、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(qiáng)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(jìn)行有功功率補(bǔ)償，提高變壓器的功率因素，提高 電能利用率。八、達(dá)力普 100T 超高功