超高功率電爐快節(jié)奏優(yōu)鋼生產(chǎn)的探討
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1前言 超高功率電爐快節(jié)奏生產(chǎn)是節(jié)約冶煉電耗、降低噸鋼成本的有效手段;實(shí)現(xiàn)高附加值的優(yōu)質(zhì)鋼高質(zhì)量、快節(jié)奏的生產(chǎn),能有效地提高煉鋼廠的技經(jīng)指標(biāo)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。南京鋼鐵集團(tuán)電爐廠在探…
1前言
超高功率電爐快節(jié)奏生產(chǎn)是節(jié)約冶煉電耗、降低噸鋼成本的有效手段;實(shí)現(xiàn)高附加值的優(yōu)質(zhì)鋼高質(zhì)量、快節(jié)奏的生產(chǎn),能有效地提高煉鋼廠的技經(jīng)指標(biāo)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。南京鋼鐵集團(tuán)電爐廠在探討快節(jié)奏生產(chǎn)優(yōu)鋼時(shí),通過設(shè)備改造、技術(shù)進(jìn)步及工藝改進(jìn).取得了較好的效果。
2工藝裝備條件
2.1電爐
100tUHP—EAF—EBT,爐殼內(nèi)徑5900mm,爐容927m3,變壓器6O(1+02)MVA,1只主氧槍及安裝2支爐壁module氧燃槍,2只燒嘴,1支EBT氧槍,3支底吹攪拌元件。
22精煉爐及VOD爐
UHP—IF爐,變壓器l2+2O%MVA、在線布置;二次精煉設(shè)施包括一座真空脫氣VD,裝有真空吹氧脫碳VOD,以及一個(gè)單獨(dú)的鋼水成分和溫度的精調(diào)站。處理能力:鋼包容量LF:100t,LF+VD處理80t,LF+V0[I7Ot。
2、3連鑄機(jī)
5機(jī)5流方/矩坯,R80m,方坯截面130mm×130mm.150mm×150mm,矩坯150mm×220mm,配結(jié)晶器電磁攪拌裝置,結(jié)晶器液面檢測(cè)及自動(dòng)控制裝置。
2.4原料
熱裝鐵水比30%~40%,采用一次廢鋼和一罐鐵水的裝料制度,部分爐次可實(shí)行庋鋼預(yù)熱。
3冶煉鋼類及質(zhì)量期望指標(biāo)
3.1冶煉優(yōu)質(zhì)鋼及舍金鋼種范圍
礦用鋼絲繩鋼、輪胎子午線鋼絲繩用鋼、預(yù)應(yīng)力鋼絲用鋼、工具鋼、冷墩鋼、彈簧用帶(線)鋼、合金鋼等。
4工藝控制要點(diǎn)
4.1成分要求
終點(diǎn)成分:[c]>03%,且低于成品鋼成分下限-0.10%,[P]<0.012%。
5生產(chǎn)節(jié)奏
5.1精煉爐
精煉爐在線布置,精煉結(jié)束鋼包喂絲吊離,空鋼包吊入及準(zhǔn)備到出鋼部位,一般需要lO~12rain;出鋼及鋼水由電爐下到LF精煉位,一般需要4~5rain;在精煉爐最太允許停留(精煉)時(shí)間一般在30~40min。
6生產(chǎn)試驗(yàn)及效果
終點(diǎn)[C]控制的準(zhǔn)確性與金屬料中生鐵(鐵水)量、廢鋼中鑄鐵件在廢鋼中的分布和加人爐內(nèi)的各批料的順序有關(guān),操作者供氧方式及爐內(nèi)熔化有關(guān);一般在熔清~段時(shí)間后采用提前取樣分析,根據(jù)熔池[C]確定補(bǔ)吹氧量;熔池熔清情況不定,熔池[C]不均勻,按一次取樣分析,結(jié)果供氧控制偏差較大:或者[C]高于終點(diǎn)出鋼[C]上限,或者已遠(yuǎn)低于確保的低限[C]控制值。為此,可能需要采用取樣一分析一補(bǔ)吹氧一分析的循環(huán)方法,正常廢鋼取樣l~2次,非正常耗時(shí)0~1.5min。若廢鋼中含較多鑄鐵件時(shí);中層定位取樣l~3次,非正常耗時(shí)l~3min;任意位置,非正常耗時(shí)4~1Omin。這就造成冶煉周期延長(zhǎng),影響生產(chǎn)節(jié)奏。
6.1準(zhǔn)確確定供氧與熔池脫碳速度關(guān)系
消除熔化滯后區(qū)和表面熔化、熔池F部局部未熔化現(xiàn)象,才能做到熔池成分、溫度基本均勻一致,生產(chǎn)組織中采取了如下措施:
(1)盡量提高鐵水熱裝量:在廢鋼熔化同時(shí),供氧就與鐵水c:反應(yīng)產(chǎn)生熱量,提高前期溫度,加快廢鋼熔化和化學(xué)反應(yīng)速度縮短冶煉時(shí)間。
(2)廢鋼質(zhì)量做到分類,含鑄鐵件及大塊廢鋼,裝在廢鋼料籃中部,在廢鋼人爐時(shí)盡量使鑄鐵件處于電極下部,鑄鐵件提前熔化。
(3)爐墻氧燃槍及EBT氧槍盡早使用,消除爐內(nèi)冷區(qū)廢鋼滯后熔化現(xiàn)象。
(4)廢鋼基本熔清時(shí),氧燃槍繼續(xù)供氧,爐壁氧燃槍沿爐墻切向?qū)︿撍┭醯膭?dòng)力帶動(dòng)邊部鋼水循環(huán),底吹A(chǔ)r氣攪拌,鋼水向上部翻卷,電極供電產(chǎn)生磁場(chǎng)的切割磁力線帶動(dòng)爐內(nèi)鋼水循環(huán),供氧表面脫[C]的鋼水及部分[C]進(jìn)入熔池深部及非氧氣覆蓋區(qū),產(chǎn)生[C]反應(yīng),促進(jìn)爐內(nèi)鋼水成分溫度的均勻,取樣及測(cè)溫代表性增強(qiáng)。此種方式下供氧脫碳速度穩(wěn)定,算的準(zhǔn)確率大幅提高,取樣次數(shù)減少,冶煉節(jié)奏加快,同時(shí)冶煉電耗也大幅下降。
6.2精煉爐冶煉工藝改進(jìn)
快節(jié)奏生產(chǎn)品種鋼,在線精煉爐冶煉已成為生產(chǎn)組織的瓶頸,加快優(yōu)質(zhì)鋼脫氧、造渣、成分調(diào)整速度是提高整體作業(yè)水平的關(guān)鍵之一。試驗(yàn)采用下列措施,強(qiáng)化LF精煉效果:
(1)精煉前的預(yù)脫氧:在電爐出鋼前,將部分脫氧造渣劑先行加人包底,利用出鋼時(shí)鋼水落人包內(nèi)的沖擊、攪拌動(dòng)能,增加鋼水與脫氧劑的接觸反應(yīng)界及擴(kuò)散速度,是脫氧反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件最好階段,此種方法運(yùn)用得當(dāng),將使精煉爐造自渣能在鋼包到站精煉2~5min內(nèi)實(shí)現(xiàn),脫氧進(jìn)度提前1/5~1/4。利用電爐出鋼進(jìn)行強(qiáng)脫氧,不占用工藝流程中的額外時(shí)間。
(2)精煉爐脫氧、脫硫:選擇具有強(qiáng)脫氧能力的脫氧劑是加快精煉爐脫氧速度的有效措施。試驗(yàn)用以caC2為主要成分的脫氧劑在精瓊初期加人,使白渣成渣時(shí)間提前4~8min,精煉中期加八通用造渣劑保持白渣.能有效地將鋼水中[0]降到18×10之下;脫氧速度加快。
(3)EAF—LF溫度:品種鋼冶煉,電爐出鋼適當(dāng)提高溫度,對(duì)精煉爐到站取樣偏差可縮小到0.01%~0.03%;較低的溫度,LF必須在供電5min之后才能取樣分析,可進(jìn)行[c成分調(diào)整時(shí)間被縮短;同時(shí)適當(dāng)?shù)母邷兀珶挔t成渣及白渣加快,脫s效率提高。提高到精煉爐溫度,是縮短精煉處理時(shí)間的有效手段之,但它并不會(huì)造成冶煉電耗(EAF+I)增加。
6.3改進(jìn)連鑄工藝
(1)保護(hù)澆鑄改進(jìn):大包到中包,采用—c保護(hù)護(hù)套管,大包滑動(dòng)水口與保護(hù)套管間采用Ar氣保護(hù),減少鋼水在澆鑄過程中的吸氣,減少此過程鋼水二次氧化及吸氧。成功的保護(hù)澆注。
(2)自動(dòng)液面控制有效穩(wěn)定鑄坯速度,減少拉漏。
(3)結(jié)晶器下部電磁攪拌,鑄坯表面和亞表面層的夾雜減少,表面質(zhì)量提高,同時(shí)能減少中心偏析及疏松。
7結(jié)束語
采用熱裝鐵水、氧(燃)槍綜合供氧、出鋼脫氧低、過熱度適當(dāng)、快拉等先進(jìn)工藝,加上嚴(yán)格的生產(chǎn)管理.達(dá)到重點(diǎn)工藝的科學(xué)實(shí)現(xiàn),在保證具有較高鋼質(zhì)的情況下,實(shí)現(xiàn)快節(jié)奏的生產(chǎn)。
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