電爐冶煉工藝2003

1、電爐煉鋼工藝朱 榮1 電爐煉鋼工藝的發(fā)展歷程電爐煉鋼工藝的發(fā)展歷程 1905年第一臺(tái)年第一臺(tái)5噸工業(yè)煉鋼電爐建成噸工業(yè)煉鋼電爐建成 （德國(guó)人（德國(guó)人R.Linberg） 1936年德國(guó)制造了可爐蓋旋轉(zhuǎn)的煉鋼電爐年德國(guó)制造了可爐蓋旋轉(zhuǎn)的煉鋼電爐 1936年美國(guó)建成了當(dāng)時(shí)最大的年美國(guó)建成了當(dāng)時(shí)最大的100噸煉鋼電爐噸煉鋼電爐 1964年美國(guó)碳化物公司年美國(guó)碳化物公司(W.E.Schwabe)和西和西北鋼鐵線材公司北鋼鐵線材公司(C.GRobinson)提出電爐超高提出電爐超高功率概念功率概念(Ultra High Power簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)UHP)，電爐，電爐工業(yè)開(kāi)始走向輝煌。開(kāi)始與轉(zhuǎn)爐競(jìng)爭(zhēng)。工業(yè)開(kāi)始走向

2、輝煌。開(kāi)始與轉(zhuǎn)爐競(jìng)爭(zhēng)。1990年后，電爐煉鋼技術(shù)取得了重大進(jìn)展。煉鋼年后，電爐煉鋼技術(shù)取得了重大進(jìn)展。煉鋼技術(shù)的進(jìn)步主要進(jìn)步集中在電爐煉鋼領(lǐng)域。技術(shù)的進(jìn)步主要進(jìn)步集中在電爐煉鋼領(lǐng)域。世界電爐生產(chǎn)迅速發(fā)展動(dòng)力世界電爐生產(chǎn)迅速發(fā)展動(dòng)力 社會(huì)廢鋼積累的增長(zhǎng)，環(huán)境壓力。社會(huì)廢鋼積累的增長(zhǎng)，環(huán)境壓力。 低生產(chǎn)成本的經(jīng)濟(jì)刺激，廉價(jià)廢鋼及廉價(jià)電力。低生產(chǎn)成本的經(jīng)濟(jì)刺激，廉價(jià)廢鋼及廉價(jià)電力。 對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的追求。采用廢鋼作原料的電對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的追求。采用廢鋼作原料的電弧爐工藝，流程短，生產(chǎn)率高，全員勞動(dòng)生產(chǎn)率弧爐工藝，流程短，生產(chǎn)率高，全員勞動(dòng)生產(chǎn)率高達(dá)高達(dá)27004000 t /（人（人a），幾乎是

3、高爐），幾乎是高爐轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐流程的爐流程的34倍。倍。 我國(guó)鋼鐵行業(yè)我國(guó)鋼鐵行業(yè)20102010年能耗構(gòu)成的預(yù)測(cè)值，年能耗構(gòu)成的預(yù)測(cè)值， 礦石礦石經(jīng)高爐經(jīng)高爐/ /轉(zhuǎn)爐流程而成粗鋼的單位能耗高于轉(zhuǎn)爐流程而成粗鋼的單位能耗高于600kgce/t600kgce/t，其中氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工序能耗僅為，其中氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工序能耗僅為10kgce/t10kgce/t，主要能耗是高爐和煉焦工序。，主要能耗是高爐和煉焦工序。 鐵前系統(tǒng)燒結(jié)、煉焦和高爐煉鐵是能耗大戶(hù)，鐵前系統(tǒng)燒結(jié)、煉焦和高爐煉鐵是能耗大戶(hù)，也是污染環(huán)境的大戶(hù)。也是污染環(huán)境的大戶(hù)。 相比之下，廢鋼經(jīng)電爐熔煉所生產(chǎn)的粗鋼噸鋼相比之下，廢鋼經(jīng)電爐熔煉所生產(chǎn)的

4、粗鋼噸鋼能耗僅為能耗僅為270kgce/t270kgce/t，而污染的產(chǎn)生及其治理更遠(yuǎn)，而污染的產(chǎn)生及其治理更遠(yuǎn)優(yōu)于高爐優(yōu)于高爐/ /轉(zhuǎn)爐流程。轉(zhuǎn)爐流程。 電爐煉鋼的其它優(yōu)勢(shì)電爐煉鋼的其它優(yōu)勢(shì)世界粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)情況世界粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)情況世界鋼產(chǎn)量預(yù)測(cè)世界鋼產(chǎn)量預(yù)測(cè)電弧爐技術(shù)的發(fā)展電弧爐技術(shù)的發(fā)展2 電爐煉鋼主體設(shè)備介紹電爐煉鋼主體設(shè)備介紹機(jī)械設(shè)備機(jī)械設(shè)備 爐殼、爐門(mén)、出鋼槽或偏心爐底出鋼、爐蓋，爐殼、爐門(mén)、出鋼槽或偏心爐底出鋼、爐蓋，分水冷和耐材分水冷和耐材 電極夾持器、電極升降裝置電極夾持器、電極升降裝置 爐蓋提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、爐體旋轉(zhuǎn)或開(kāi)出爐蓋提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、爐體旋轉(zhuǎn)或開(kāi)出 排煙除塵裝置排煙除塵裝置

5、 爐頂加料裝置爐頂加料裝置電氣設(shè)備電氣設(shè)備 變壓器變壓器 電抗器電抗器 短網(wǎng)短網(wǎng) 隔離開(kāi)關(guān)及高壓斷路器隔離開(kāi)關(guān)及高壓斷路器 電極升降自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置電極升降自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置3 電爐煉鋼的能量來(lái)源電爐煉鋼的能量來(lái)源 電能電能 化學(xué)能。包括爐料帶來(lái)的化學(xué)能。包括爐料帶來(lái)的物理熱及氧化帶來(lái)的化學(xué)熱、物理熱及氧化帶來(lái)的化學(xué)熱、外來(lái)輸入的燃料。外來(lái)輸入的燃料。傳統(tǒng)電爐總能量平衡總總能能量量630kWh/t=100%電電能能 4 41 10 0kWh/t(65%)燒燒嘴嘴 4 40 0kWh/t(6%)化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng) 1 18 80 0kWh/t(29%)廢廢氣氣 1 14 40 0kWh/t(22%)鋼鋼 3

6、 38 80 0kWh/t(60%)損損失失 1 10 0kWh/t(2%)冷冷卻卻 5 50 0kWh/t(8%)渣渣 5 50 0kWh/t(8%)現(xiàn)代電爐總能量平衡(裝鐵水)3.1 供供 電電60年代-400kVA/tRP-EAFMC30MVA/特殊鋼,合金鋼冶煉周期:180min噸鋼電耗:630kwh/t電極消耗:6.5kg/t高電壓大電流短弧80年代-700kVA/t90年代800kVA/t70年代-500kVA/tUHP1-EAFLFCC(S)BR50MVA/30萬(wàn)噸/棒線材UHP2-EAFLFCCR70MVA/50萬(wàn)噸/扁平材,管材UHP3-EAFLFCCCR100MVA/100

7、萬(wàn)噸/純凈鋼,熱帶冶煉周期:40min噸鋼電耗:230kwh/t電極消耗:1.1kg/t低電壓大電流更短弧高電壓小電流長(zhǎng)弧更高電壓小電流更長(zhǎng)弧燒嘴二次冶金水冷爐壁DRILF/EBT泡沫渣豎爐/用氧雙爐殼連續(xù)加料年代功率級(jí)別-400kVA/t流程變遷變壓器容量/產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)進(jìn)步相關(guān)/配套技術(shù)電氣運(yùn)行供電技術(shù)發(fā)展供電技術(shù)發(fā)展直流電弧爐消除爐襯熱點(diǎn)問(wèn)題，減少電極消耗，攪拌熔池消除偏??；減少對(duì)電網(wǎng)沖擊高阻抗電弧爐利用泡沫渣埋弧操作、提高變壓器水平，降低電極消耗提高功率因數(shù)，減輕對(duì)電網(wǎng)干擾無(wú)功功率靜止式動(dòng)態(tài)補(bǔ)償消除或減弱電弧爐冶煉冶煉中電負(fù)荷造成的電壓波動(dòng)與諧波對(duì)電網(wǎng)的危害降低閃爍和諧波冶煉過(guò)程計(jì)算機(jī)自

8、動(dòng)化控制按冶金模型、熱模型進(jìn)行最佳配料、電熱平衡、最佳控制功率等計(jì)算，實(shí)現(xiàn)控制、管理、決策合理電氣工作點(diǎn)動(dòng)態(tài)選擇、保證合理供電制度執(zhí)行智能電弧爐利用人工智能，具有三相意識(shí)，也可進(jìn)行電弧爐綜合控制解決電弧爐供電三相不平衡問(wèn)題，減少對(duì)電網(wǎng)沖擊普通功率與超高功率電弧爐工作點(diǎn)普通功率與超高功率電弧爐工作點(diǎn) 配電操作配電操作冶煉階段根據(jù)工藝要求輸入的功率是不相同的，冶煉階段根據(jù)工藝要求輸入的功率是不相同的，在各個(gè)階段調(diào)節(jié)輸入功率大小，電功率的調(diào)節(jié)在各個(gè)階段調(diào)節(jié)輸入功率大小，電功率的調(diào)節(jié)稱(chēng)為配電操作。稱(chēng)為配電操作。 配電操作分：送電、停電、調(diào)換電壓、調(diào)節(jié)配電操作分：送電、停電、調(diào)換電壓、調(diào)節(jié)電流及電氣設(shè)備

9、的監(jiān)護(hù)。電流及電氣設(shè)備的監(jiān)護(hù)。配電分手動(dòng)及自動(dòng)調(diào)節(jié)，好的配電制度對(duì)縮短配電分手動(dòng)及自動(dòng)調(diào)節(jié)，好的配電制度對(duì)縮短冶煉時(shí)間及降低電耗是非常重要的。冶煉時(shí)間及降低電耗是非常重要的。供電時(shí)間確定供電時(shí)間確定C C 噸鋼電耗，噸鋼電耗，kWh/tkWh/tW W 鋼水總重，鋼水總重，t tP P電爐變壓器容量，電爐變壓器容量，kV.AkV.A變壓器利用率，變壓器利用率，非通電時(shí)間，非通電時(shí)間，minmin3.2 供供 氧氧爐門(mén)人工吹氧爐門(mén)人工吹氧 從從1 1根氧管到根氧管到3 3根氧管；根氧管； 爐門(mén)吹氧機(jī)械手爐門(mén)吹氧機(jī)械手 強(qiáng)化供氧及安全生產(chǎn)；強(qiáng)化供氧及安全生產(chǎn)；爐壁氧燃槍爐壁氧燃槍(可加二次燃燒可加

10、二次燃燒) 輔助能量;EBT氧槍氧槍 解決偏心爐的冷區(qū)及成分均勻解決偏心爐的冷區(qū)及成分均勻；爐壁氧氣碳粉噴吹模塊爐壁氧氣碳粉噴吹模塊 可伸入式及固定式；可伸入式及固定式；爐壁及煙道的二次燃燒氧槍爐壁及煙道的二次燃燒氧槍 利用余熱、能量極限利用利用余熱、能量極限利用電爐供氧示意圖電爐供氧示意圖北京科大電爐煉鋼用氧專(zhuān)利技術(shù)內(nèi)容電爐爐門(mén)多功能吹氧裝置電爐爐壁氧燃助熔及二次燃燒氧槍電爐爐壁及EBT氧槍電爐爐頂氧槍電爐爐壁氧氣及碳粉噴吹模塊（集束氧槍?zhuān)╇姞t泡沫渣技術(shù)電爐用氧診斷電爐用氧模塊化控制技術(shù)在吹氧條件下，熔池中 各元素氧化1kg時(shí)所產(chǎn)生的理論熱值反 應(yīng) 熱元素產(chǎn) 物kJ/kgkwh/kg相對(duì)成本

11、*（參考值）AlSiMnFeCCAl2O3SiO2MnOFeOCOCO230.99532.1576.9924.7759.15932.7618.618.931.941.332.549.103.73.26.01.80.50.60.30.6 化學(xué)反應(yīng)中各發(fā)熱元素的來(lái)源首先是爐料廢鋼和生鐵，還有是由碳槍噴入的碳粉或焦粉。對(duì)于普通鐵水，每吹入1m3的氧氣,所含各元素在 1600時(shí)反應(yīng)理論發(fā)熱值約為4kwh。 在電爐采用多種供氧方式以后，如何做到爐在電爐采用多種供氧方式以后，如何做到爐內(nèi)均衡供氧是非常重要的。內(nèi)均衡供氧是非常重要的。 目的：目的：1 1、控制噸鋼耗氧；、控制噸鋼耗氧； 2 2、提高金屬收得

12、率；、提高金屬收得率； 3 3、解決除塵冷卻裝置及電極等氧化。、解決除塵冷卻裝置及電極等氧化?？刂品绞剑嚎刂品绞剑?1 1、結(jié)合熱平衡及物料平衡；、結(jié)合熱平衡及物料平衡； 2 2、結(jié)合原有爐次的供氧曲線；、結(jié)合原有爐次的供氧曲線； 3 3、根據(jù)冶煉狀況，分解不同供氧方式的供氧量；、根據(jù)冶煉狀況，分解不同供氧方式的供氧量； 4 4、檢測(cè)冶煉過(guò)程爐氣成分的變化，調(diào)整供氧量。、檢測(cè)冶煉過(guò)程爐氣成分的變化，調(diào)整供氧量。4 電爐煉鋼的原料電爐煉鋼的原料 傳統(tǒng)的電弧爐煉鋼是全廢鋼工藝以冷廢鋼為主，傳統(tǒng)的電弧爐煉鋼是全廢鋼工藝以冷廢鋼為主，配加配加1010左右的生鐵塊；左右的生鐵塊； 現(xiàn)代電弧爐煉鋼使用的其

13、它原料還有：除冷生現(xiàn)代電弧爐煉鋼使用的其它原料還有：除冷生鐵外，直接還原鐵（鐵外，直接還原鐵（DRIDRI，HBIHBI）、熱鐵水、碳化）、熱鐵水、碳化鐵等；鐵等； 電弧爐煉鋼的原料構(gòu)成對(duì)其工藝、裝備、指標(biāo)電弧爐煉鋼的原料構(gòu)成對(duì)其工藝、裝備、指標(biāo)等有決定性影響；等有決定性影響； 不同原料結(jié)構(gòu)下的生產(chǎn)過(guò)程是不可比的?；蛘卟煌辖Y(jié)構(gòu)下的生產(chǎn)過(guò)程是不可比的?；蛘哒f(shuō)只有原料結(jié)構(gòu)相當(dāng)?shù)那闆r下才是可比較的。說(shuō)只有原料結(jié)構(gòu)相當(dāng)?shù)那闆r下才是可比較的。廢廢 鋼鋼 電爐煉鋼是一種鐵資源回收再利用過(guò)程，也是一種處理電爐煉鋼是一種鐵資源回收再利用過(guò)程，也是一種處理污染的環(huán)保技術(shù)污染的環(huán)保技術(shù) 。僅就電爐煉鋼工序而言

14、，廢鋼是基本原料，廢鋼原料需僅就電爐煉鋼工序而言，廢鋼是基本原料，廢鋼原料需進(jìn)行鑒別、分類(lèi)管理和打包、剪切等預(yù)處理。進(jìn)行鑒別、分類(lèi)管理和打包、剪切等預(yù)處理。 當(dāng)前電爐煉鋼使用廢鋼原料的最大問(wèn)題是金屬殘留元素，當(dāng)前電爐煉鋼使用廢鋼原料的最大問(wèn)題是金屬殘留元素，主要是殘留的主要是殘留的NiNi，CrCr，MoMo等合金元素和等合金元素和CuCu，SnSn，BiBi，SdSd，PbPb等有害元素。它們?cè)陔姞t煉鋼過(guò)程中尚無(wú)有效方法去等有害元素。它們?cè)陔姞t煉鋼過(guò)程中尚無(wú)有效方法去除，殘留在鋼材中造成種種危害，并在廢鋼循環(huán)再利用除，殘留在鋼材中造成種種危害，并在廢鋼循環(huán)再利用過(guò)程中不斷積累。過(guò)程中不斷積累

15、。目前采用的對(duì)策主要有：目前采用的對(duì)策主要有：加強(qiáng)廢鋼管理；加強(qiáng)廢鋼管理；在廢鋼預(yù)在廢鋼預(yù)加工過(guò)程中挑選或分離；加工過(guò)程中挑選或分離；冶煉過(guò)程配加其他鐵源，稀冶煉過(guò)程配加其他鐵源，稀釋殘留元素的濃度。釋殘留元素的濃度。其它金屬料其它金屬料冷生鐵：配碳、稀釋殘留元素、渣量增加冷生鐵：配碳、稀釋殘留元素、渣量增加直接還原鐵：粒狀直接還原鐵（直接還原鐵：粒狀直接還原鐵（DRIDRI）和塊狀熱）和塊狀熱壓塊（壓塊（HBIHBI）鐵水：配加鐵水：配加1010的熱鐵水，帶入的物理熱約為的熱鐵水，帶入的物理熱約為25kwh/t-steel25kwh/t-steel，化學(xué)熱約，化學(xué)熱約25kwh/t-stee

16、l25kwh/t-steel，（而，（而氧耗氧耗6 67m7m3 3/t-steel/t-steel）碳化鐵碳化鐵(Fe(Fe3 3C)C)：技術(shù)問(wèn)題，不能大量生產(chǎn)：技術(shù)問(wèn)題，不能大量生產(chǎn) 5 電爐冶煉工藝電爐冶煉工藝n 傳統(tǒng)冶煉工藝傳統(tǒng)冶煉工藝( (三段工藝三段工藝) ) 熔化期、氧化期、還原期熔化期、氧化期、還原期n 現(xiàn)代冶煉工藝現(xiàn)代冶煉工藝( (二段工藝二段工藝) ) 熔化期、氧化期、加爐外處理；熔化期、氧化期、加爐外處理； 或稱(chēng)熔氧脫磷期、脫碳升溫期或稱(chēng)熔氧脫磷期、脫碳升溫期n 操作步驟：補(bǔ)爐、裝料（配料）、熔化期、操作步驟：補(bǔ)爐、裝料（配料）、熔化期、氧化期、精煉氧化期、精煉(或還原

17、期或還原期)、出鋼、出鋼5.1 補(bǔ)補(bǔ) 爐爐 電爐補(bǔ)爐工作量是很大的，補(bǔ)爐的重點(diǎn)是：電爐補(bǔ)爐工作量是很大的，補(bǔ)爐的重點(diǎn)是： 渣線渣線( (渣的浸蝕渣的浸蝕) )； 靠電極靠電極( (最容易跑鋼的地方最容易跑鋼的地方) )；電弧的輻射；電弧的輻射； 補(bǔ)爐用大鏟或噴槍。補(bǔ)爐用大鏟或噴槍。 5.25.2裝料裝料( (配料配料) )對(duì)廢鋼的要求對(duì)廢鋼的要求 （1 1）不允許有有色金屬。）不允許有有色金屬。（2 2）不允許有封閉器皿、易爆炸物。）不允許有封閉器皿、易爆炸物。（3 3）入爐的鋼鐵料塊度要合適，不能太大。）入爐的鋼鐵料塊度要合適，不能太大。裝料量要求裝料量要求 二次進(jìn)料：第二次進(jìn)料：第1 1次

18、，次，6060；第；第2 2次，次，4040； 三次進(jìn)料：第三次進(jìn)料：第1 1次，次，4040；第；第2 2、3 3次，次，3030； 四次進(jìn)料：第四次進(jìn)料：第1 1、2 2次，次，3030；第；第3 3、4 4次，次，2020。配碳的重要性配碳的重要性 重要性：重要性：廢鋼鐵氧化、氧化期去氣廢鋼鐵氧化、氧化期去氣(N(N、H)H)、去、去夾雜；夾雜； 最低配最低配C C計(jì)算：計(jì)算： 配配C C量量%=0.50%(%=0.50%(熔化期損失熔化期損失)+0.2-0.3%()+0.2-0.3%(氧氧化需要化需要)+)+氧化終了碳含量。氧化終了碳含量。裝料原則：裝料原則： 大、中、小料配合；大、中

19、、小料配合； 重料在下、輕料在上；重料在下、輕料在上； 大塊在中、輕料在邊大塊在中、輕料在邊。5.3 廢鋼熔化階段操作廢鋼熔化階段操作 熔化期是電爐工藝中能源消耗的大頭，冶煉時(shí)熔化期是電爐工藝中能源消耗的大頭，冶煉時(shí)間的間的50-80%50-80%，因此，電爐的節(jié)能降耗主要在熔化，因此，電爐的節(jié)能降耗主要在熔化期。期。 廢鋼熔化過(guò)程：從中心向四周、從熱區(qū)向冷區(qū)、廢鋼熔化過(guò)程：從中心向四周、從熱區(qū)向冷區(qū)、從下向上。從下向上。 熔化期操作原則：合理供電、合適吹氧、提前熔化期操作原則：合理供電、合適吹氧、提前造渣。造渣。 吹氧方式：自耗式：可切割、可吹渣鋼界面；吹氧方式：自耗式：可切割、可吹渣鋼界面

20、； 水冷式：只能吹渣鋼界面。水冷式：只能吹渣鋼界面。優(yōu)化的供電曲線優(yōu)化的供電曲線0510152025303540455004812162024288m in4m in3m in5m in2m in5m in2m in5m in2m in19/618/621/615/518/621/615/518/615/5( 精煉 ) ( 二 次 料 )( 加鐵 水) ( 一 次 料 )供 電 時(shí) 間 m in 電壓級(jí) 別/電流 級(jí) 別 V/A 5.4 5.4 電爐氧化期操作電爐氧化期操作 氧化期的任務(wù)：氧化期的任務(wù)： 繼續(xù)脫繼續(xù)脫P(yáng) P、脫、脫C C 去氣去氣(N(N、H)H)、去夾雜、去夾雜 鋼液升溫鋼液

21、升溫電爐熔氧期操作：電爐熔氧期操作： 熔化廢鋼與氧化期脫碳結(jié)合，提前造渣脫磷。熔化廢鋼與氧化期脫碳結(jié)合，提前造渣脫磷。元素氧化方式元素氧化方式鐵礦石氧化：鐵礦石氧化： 吸熱、有利于脫磷、增加金屬量吸熱、有利于脫磷、增加金屬量 Fe 2O3+3C=2Fe+3CO吹氧氣氧化：吹氧氣氧化： 放熱、對(duì)脫磷不利、但可部分脫硫，渣中放熱、對(duì)脫磷不利、但可部分脫硫，渣中氧化鐵增加。氧化鐵增加。礦石加吹氧礦石加吹氧氧化期操作氧化期操作熔清、取樣分析熔清、取樣分析( (全分析全分析) )、加石灰、吹氧化渣、加石灰、吹氧化渣、流渣脫流渣脫P(yáng) P、加石灰、測(cè)溫、加石灰、測(cè)溫, ,視鋼中含碳量吹氧脫碳；視鋼中含碳量吹

22、氧脫碳；看看P P：取樣分析、看渣子的顏色（黑亮：取樣分析、看渣子的顏色（黑亮P P高、灰黑高、灰黑P P低）、低）、看渣子的泡沫化；看渣子的泡沫化；看看C C ：取樣分析、看火花、砂輪對(duì)比、副槍?zhuān)唬喝臃治?、看火花、砂輪?duì)比、副槍?zhuān)豢礈囟龋核{(lán)白亮、淺藍(lán)、深藍(lán)、淺紅、深紅看溫度：藍(lán)白亮、淺藍(lán)、深藍(lán)、淺紅、深紅；取樣全分析、測(cè)溫，靜沸騰等待出鋼取樣全分析、測(cè)溫，靜沸騰等待出鋼；傳統(tǒng)工藝：扒除氧化渣，為還原期造渣做準(zhǔn)備。 氧化期的造渣氧化期的造渣氧化期的造渣要根據(jù)脫磷及脫碳的要求、氧化期的造渣要根據(jù)脫磷及脫碳的要求、具有合適的爐渣成分及流動(dòng)性具有合適的爐渣成分及流動(dòng)性 渣中渣中FeOFeO含量一般

23、控制在含量一般控制在10102020，堿，堿度控制在度控制在2.5-3.02.5-3.0，總渣量在，總渣量在2 24 4。磷的控制磷的控制3 3個(gè)關(guān)鍵因素：爐渣氧化性、石灰含量、溫度。個(gè)關(guān)鍵因素：爐渣氧化性、石灰含量、溫度。 HealyHealy經(jīng)驗(yàn)式：經(jīng)驗(yàn)式： lg(%P)/%P=22350/T-lg(%P)/%P=22350/T-16.0+0.08%(CaO)+2.5lg%(TFeO)16.0+0.08%(CaO)+2.5lg%(TFeO)常規(guī)工藝常規(guī)工藝%P0.030%P0.030以下以下脫磷的主要工藝：脫磷的主要工藝： 強(qiáng)化吹氧提高初渣氧化性強(qiáng)化吹氧提高初渣氧化性 提前造高堿度渣提前造

24、高堿度渣 流渣造新渣流渣造新渣 噴粉技術(shù)的應(yīng)用噴粉技術(shù)的應(yīng)用氧化期噴粉脫磷氧化期噴粉脫磷碳的控制碳的控制作用：減少金屬燒損、作用：減少金屬燒損、降低熔池溫度、促進(jìn)降低熔池溫度、促進(jìn)鋼渣反應(yīng)、促進(jìn)脫磷、鋼渣反應(yīng)、促進(jìn)脫磷、促進(jìn)泡沫渣形成、去促進(jìn)泡沫渣形成、去氣去夾雜。氣去夾雜。溫度控制溫度控制T出鋼出鋼=t1+t過(guò)程過(guò)程 t加熱加熱 t澆鑄澆鑄 t1 液相線溫度液相線溫度t過(guò)程過(guò)程 過(guò)程降溫過(guò)程降溫 t加熱加熱 鋼包溫度補(bǔ)償鋼包溫度補(bǔ)償 t澆鑄澆鑄 澆鑄降溫澆鑄降溫氧化終點(diǎn)特別情況處理氧化終點(diǎn)特別情況處理（1 1）碳高）碳高磷磷低，溫度低，吹氧；溫度高，低功率低，溫度低，吹氧；溫度高，低功率操作

25、；操作；（2 2）碳高）碳高磷磷高，先脫高，先脫P(yáng) P后脫后脫C(C(可加部分礦石可加部分礦石) )；（3 3）碳低）碳低磷磷高，溫度合適，造高，溫度合適，造FeOFeO渣；溫度高渣；溫度高(加加礦石礦石)，停電；，停電； (4) (4) 低低磷磷低溫，性碳低，加大電功率低溫，性碳低，加大電功率, ,造泡沫渣；造泡沫渣；碳高，吹氧，一般功率。碳高，吹氧，一般功率。 5.5 冶煉過(guò)程造泡沫渣冶煉過(guò)程造泡沫渣泡沫渣是指在不增大渣量的情況下，使?fàn)t渣呈泡沫渣是指在不增大渣量的情況下，使?fàn)t渣呈很厚的泡沫狀很厚的泡沫狀泡沫渣的作用泡沫渣的作用采用長(zhǎng)弧泡沫渣操作可以增加電爐輸入功率，采用長(zhǎng)弧泡沫渣操作可以增

26、加電爐輸入功率，提高功率因數(shù)及熱效率；提高功率因數(shù)及熱效率；降低電爐冶煉電耗，縮短了冶煉時(shí)間；降低電爐冶煉電耗，縮短了冶煉時(shí)間；減少了電弧熱輻射對(duì)爐壁及爐蓋的熱損失；減少了電弧熱輻射對(duì)爐壁及爐蓋的熱損失；1.1.泡沫渣有利于爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)，特別有利于脫泡沫渣有利于爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)，特別有利于脫P(yáng) P、C C及去氣（及去氣（N N、H H）泡沫渣對(duì)電能輸入的影響泡沫渣對(duì)電能輸入的影響影響泡沫渣的因素影響泡沫渣的因素吹氧量吹氧量熔池含碳量熔池含碳量爐渣的物理性能爐渣的物理性能(粘度、表面張力粘度、表面張力)爐渣的化學(xué)性能爐渣的化學(xué)性能(FeO、堿度、堿度)熔池溫度熔池溫度渣量渣量對(duì)爐渣泡沫渣高度的影響對(duì)

27、爐渣泡沫渣高度的影響泡沫渣新工藝泡沫渣新工藝1、設(shè)備要求、設(shè)備要求 性能穩(wěn)定及易操作的噴粉設(shè)備性能穩(wěn)定及易操作的噴粉設(shè)備 碳粉噴吹量、粒度及噴粉速度控制碳粉噴吹量、粒度及噴粉速度控制 穩(wěn)定干燥的噴吹氣源及定期的設(shè)備檢查穩(wěn)定干燥的噴吹氣源及定期的設(shè)備檢查泡沫渣技術(shù)泡沫渣技術(shù)2、造泡沫渣的新思路、造泡沫渣的新思路-解決噴吹區(qū)域解決噴吹區(qū)域 爐門(mén)區(qū)及爐后區(qū)域同時(shí)噴碳，全熔池區(qū)域泡沫爐門(mén)區(qū)及爐后區(qū)域同時(shí)噴碳，全熔池區(qū)域泡沫化及全程泡沫渣冶煉?；叭膛菽睙挕?、熱裝鐵水后的泡沫渣、熱裝鐵水后的泡沫渣 有豐富的碳源，噴碳任務(wù)減輕，但噴碳粉有豐富的碳源，噴碳任務(wù)減輕，但噴碳粉在冶煉前期及后期作用是很大

28、的。在冶煉前期及后期作用是很大的。 鐵水熱裝的終渣鐵水熱裝的終渣FeO高達(dá)高達(dá)30。 5.6 電爐還原期電爐還原期還原期是轉(zhuǎn)爐煉鋼沒(méi)有的。還原期是轉(zhuǎn)爐煉鋼沒(méi)有的。 還原期的主要任務(wù)是：還原期的主要任務(wù)是： 1 1 去除鋼液中的氧去除鋼液中的氧 2 2 去除鋼液中的硫去除鋼液中的硫 3 3 調(diào)整鋼液的溫度，成份到規(guī)定成分；調(diào)整鋼液的溫度，成份到規(guī)定成分； 4 4 合金化合金化 這四點(diǎn)是相互聯(lián)系及同時(shí)進(jìn)行的。脫這四點(diǎn)是相互聯(lián)系及同時(shí)進(jìn)行的。脫O O與與脫脫S S的關(guān)系，合金化與脫的關(guān)系，合金化與脫O O、S S，脫，脫O O、S S時(shí)加入時(shí)加入的合金的合金MnMn，就是成品需要的合金。，就是成品需

29、要的合金。進(jìn)入還原或采用爐外精煉的條件是無(wú)渣出鋼。進(jìn)入還原或采用爐外精煉的條件是無(wú)渣出鋼。無(wú)渣出鋼無(wú)渣出鋼殘余氧化渣的危害：殘余氧化渣的危害： 降低脫硫脫氧能力；降低脫硫脫氧能力； 降低合金收得率；降低鋼包攪拌強(qiáng)度；降低合金收得率；降低鋼包攪拌強(qiáng)度； 降低包襯壽命。降低包襯壽命。偏心爐底出鋼徹底解決了這一問(wèn)題。傳統(tǒng)偏心爐底出鋼徹底解決了這一問(wèn)題。傳統(tǒng)電爐需扒渣。電爐需扒渣。傳統(tǒng)出鋼虹吸出鋼傳統(tǒng)出鋼虹吸出鋼還原期操作還原期操作 扒除氧化渣后加石灰和瑩石扒除氧化渣后加石灰和瑩石 化渣、加碳粉造白渣或電石渣化渣、加碳粉造白渣或電石渣 還原還原5-105-10分鐘推渣，取樣全分析、測(cè)溫分鐘推渣，取樣全

30、分析、測(cè)溫 補(bǔ)加渣料加補(bǔ)加渣料加C C粉粉 成份溫度合格、加合金測(cè)溫度、看脫氧、出鋼。成份溫度合格、加合金測(cè)溫度、看脫氧、出鋼。還原白渣及電石渣還原白渣及電石渣白渣：是用白渣：是用C C粉和粉和SiSi粉還原的爐渣，冷卻后呈白粉還原的爐渣，冷卻后呈白色，過(guò)一會(huì)兒會(huì)粉化；色，過(guò)一會(huì)兒會(huì)粉化；電石渣：過(guò)量的電石渣：過(guò)量的C C粉（或加粉（或加CaCCaC2 2），在渣中有大），在渣中有大量存在，冷卻后呈灰色；量存在，冷卻后呈灰色；白渣與電石渣的比較：白渣與電石渣的比較：電石渣的脫氧、脫電石渣的脫氧、脫S S能能力強(qiáng)（在力強(qiáng)（在S S、O O高時(shí)，采用）高時(shí)，采用）電石渣增電石渣增C C。增。增Si Si 電石渣和鋼液性濕潤(rùn)性較好，鋼水，中易產(chǎn)電石渣和鋼液性濕潤(rùn)性較好，鋼水，中易產(chǎn)生夾雜，所以，不能電石渣出鋼，生夾雜，所以，不能電石渣出鋼，如何破電石渣：如何破電石渣： 加渣料加渣料爐蓋留一條線爐蓋留一條線 6 近年主要電爐煉鋼新工藝近年主要電爐煉鋼新工藝 豎式電爐