超高功率電弧爐冶煉基礎(chǔ)知識(shí)

1、達(dá)力普100T超高功率電弧爐冶煉基本知識(shí)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(gè)重要操作6、達(dá)力普100T超高功率電弧爐冶煉過(guò)程中常見(jiàn)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1、 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(lái)的熱能使鋼鐵料熔化、升溫，對(duì)鋼液進(jìn)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(shí)便于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)組織，能滿足實(shí)現(xiàn)連鑄10爐連澆的要求。2、 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。3、 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(dá)力普100T超高功率電弧爐冶煉操

3、作規(guī)程1 、冶煉前的準(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(shí)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(shí)協(xié)調(diào)或處理。一切正常后，才開(kāi)始冶煉生產(chǎn)。熱試車前或停產(chǎn)檢修三天以上重新開(kāi)爐前，應(yīng)先進(jìn)行單體試車和聯(lián)動(dòng)試車，試車正常后才進(jìn)行冶煉。嚴(yán)禁漏水冶煉。2 )開(kāi)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或熔池有明顯的溶洞危及冶煉安全時(shí)必須更換爐體。4 )更換和調(diào)整電極： 電極對(duì)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(duì)接時(shí)，設(shè)專人指揮行車，當(dāng)電極接頭距固定的底部電極200mm時(shí)

4、，由23人扶住電極，對(duì)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，由三人同時(shí)用力擰緊。 更換電極時(shí)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(shí)，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(pán)，確保托盤(pán)正好處于出鋼口正下方，托盤(pán)上表面與尾磚之間間隙不超過(guò)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(pán)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(shí)。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

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(zhǔn)備好的鋼鐵料加入爐內(nèi)。加料時(shí)設(shè)專人指揮行車其余人員遠(yuǎn)離爐前。加料時(shí)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(guò)爐體上沿時(shí)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的情況，確認(rèn)爐上無(wú)人時(shí)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(shè)備性能及冶煉的條件決定。10 、氧燃助熔：送電同時(shí)即開(kāi)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(shí)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(kāi)到中氧和高氧的操作。吹氧助熔時(shí)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(shí)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(shí)即可通過(guò)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(dāng)?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(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(shí)，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%控制，分23次加入，以實(shí)現(xiàn)快速化料、快速化渣、快速升溫及實(shí)現(xiàn)低溫脫磷。16 、噴碳粉：當(dāng)爐渣不能有效埋弧時(shí)，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(dòng)性良好為準(zhǔn)。17 、氧化精煉：當(dāng)溫度大于1520時(shí)，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(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(shí)暫停往爐內(nèi)噴碳粉，以保證渣料快速熔化。渣化開(kāi)后，恢復(fù)往爐內(nèi)噴碳粉、且取樣分析。18 、出鋼條件：19 ）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: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(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)鋼渣放出大部分。19、出鋼操作：1）打開(kāi)爐后水平支撐，將傾爐操作按鈕打到爐后操作位置。2）打開(kāi)出鋼口，出鋼口填料不能自流

9、時(shí)，立即燒氧引流。3）鋼流下來(lái)后，根據(jù)出鋼速度控制傾爐速度，嚴(yán)禁傾爐速度過(guò)快而造成偏心蓋燒漏或更嚴(yán)重的事故。4）實(shí)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(shí)，開(kāi)始慢、中間快、到不下渣時(shí)打到慢檔，避免出鋼后回爐過(guò)程中晃斷電極和下渣。嚴(yán)禁出鋼過(guò)程中大量下渣。6）出鋼過(guò)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(jìn)行調(diào)整，確保鋼液攪拌良好。20 、鋼包合金化：出鋼過(guò)程中，出鋼到三分之一時(shí)，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(jì)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(guò)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(duì)碳含量的要求時(shí)，在出鋼過(guò)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(shí)加大僦氣壓力和流量，出完鋼后保持僦氣強(qiáng)制攪拌222 分鐘。增碳劑加入量與合金加入量計(jì)算方法相同。五、達(dá)力普80T超高功率電弧爐冶煉的兩個(gè)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(shí)對(duì)碳含量要求的范圍內(nèi)；脫碳過(guò)程的碳氧反應(yīng)，加強(qiáng)了對(duì)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)

11、脫磷、脫碳等冶金反應(yīng)進(jìn)行。脫碳的碳氧反應(yīng)過(guò)程是一個(gè)放熱過(guò)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(huì)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(duì)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(dòng)性 熔池?cái)嚢栊Ч皞髻|(zhì)條件六、達(dá)力普100T超高功率電弧爐冶煉過(guò)程中常見(jiàn)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

12、量過(guò)高而鋼液中碳含量在0.30%0.60%之間，且溫度在1580以上；這時(shí)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1580以上；這時(shí)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(shí)取樣分析結(jié)果，確定各時(shí)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

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(yán)重，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。 補(bǔ)爐不到位，對(duì)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(shí)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 )形成原因出鋼口托盤(pán)沒(méi)到位、沒(méi)鎖住，出鋼口托盤(pán)與尾磚之間間隙過(guò)大，出鋼口填料沒(méi)填滿、沒(méi)填實(shí)，造成在冶煉過(guò)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(pán)，確保托盤(pán)正好處于出鋼口

14、正下方，托盤(pán)上表面與尾磚之間間隙不超過(guò)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(pán)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(shí)。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(kāi)爐蓋前，沒(méi)有打好后支撐。3)預(yù)防措施每次旋開(kāi)爐蓋前，將后支撐打到位，并設(shè)專人檢查確認(rèn)。5、出鋼時(shí)爐帽竄動(dòng)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(méi)有鎖定到位，爐蓋沒(méi)落到堵頭內(nèi)，傾爐出鋼或抬爐操作時(shí)，爐蓋移動(dòng)造成。3) 預(yù)防措施壓料時(shí)，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

15、鎖定銷，要求設(shè)專人檢查確認(rèn)6、出鋼時(shí)，出鋼口不自流。1)危害造成燒氧引流，延長(zhǎng)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(guò)高且冶煉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成出鋼口填料燒結(jié)層過(guò)厚；填出鋼口前出鋼口內(nèi)壁渣沒(méi)有清干凈，造成填料結(jié)塊；冶煉過(guò)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(méi)有熔化等。3)預(yù)防措施出鋼口填料必須在干燥場(chǎng)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(shí)間，勤測(cè)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

16、鋼口托盤(pán)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(jì)要求布置，促進(jìn)鋼渣的有序流動(dòng)，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(lái)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(lái)探討節(jié)能降耗的方案。1 ）通過(guò)加快生產(chǎn)節(jié)奏、縮短冶煉時(shí)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(shí)的排渣量，減少煙氣、爐渣帶走的熱量。3）加強(qiáng)營(yíng)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(duì)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超高功率電弧爐