煉鋼電弧爐節電增產有效措施

2024-07-18 閱讀 6520

煉鋼電弧爐的用電單耗,在一定程度上反映了企業電爐煉鋼的工藝和管理水平,它與爐料質量、布料情況、熔煉鋼種和熔煉工藝等都有著十分密切的關系。近年來,全國各地都突出加強了電爐煉鋼的節約用電工作,使電爐鋼單耗逐年下降。各地采取的主要節電措施,大致有如下幾點:

(1)改進煉鋼工藝、采用高功率煉鋼法。為了縮短冶煉時間,許多企業打破了老式電爐的“三期”煉鋼法。實行吹氧助熔、以氧代礦“熔氧合一”、沉淀脫氧、同爐渣洗等新的煉鋼工藝,使熔煉時間大大縮短,有效地降低了電爐鋼用電單耗。有的企業則采用提高單位裝人量(即噸爐料)的輸人功率,即采用高功率熔煉的辦法來加大熔化功率,縮短熔化時間,降低熔化期電能消耗。如柳州某工程機械廠采用吹氧助熔的辦法,在熔化期當爐門口爐料發紅處于紅熱狀態(900℃),爐料熔化到50%~70%左右時,用壓力為(39.2~58.8)*104Pa的氧氣吹氧助熔。先吹熔爐門兩側的爐料,再吹熔爐坡附近的爐料,最后吹爐膛中間的未熔爐料。根據該廠經驗,吹氧助熔可以縮短熔化期20~30min,使噸鋼單耗下降80~100kWh/t。該廠1.5t電弧爐節電規定:當爐內有熔化小池,爐門附近爐料開始發紅,即可開始用壓力為(29.4~39.2)*104Pa的氧氣吹氧助熔;當爐料熔化至60%~70%時,將吹氧壓力增大到(58.8~78.4)*104Pa,直到熔化還原結束。另外,該廠在氧化期以吹氧脫碳代替分批加礦石脫碳,兩者相比也取得了顯著成效,使氧化期縮短10~20min,使鋼液升溫20℃左右,噸鋼節電50~70kWh。沈陽某水泵廠采用同爐渣洗法工藝,在容量為1.5t的電弧爐上,進行了300多爐的試驗研究,取得了明顯的節電經濟效果。經過用傳統冶煉方法進行60多爐的對比試驗表明:采用同爐渣洗法噸鋼耗電由傳統法的768kW1h,降低到632kWh;冶煉時間比傳統冶煉方法縮短了27min,每噸鋼的冶煉時間平均減少9.7min,煉鋼效率提高22.8%;鋼水質量穩定、化學成分和機械性能均達到部標準要求;煉鋼成本由于電耗降低、冶煉時間縮短、爐子壽命延長.,盛鋼桶壽命延長,比傳統法消耗減少10%左右。江蘇揚州某缸套廠,將原3t電弧爐的650kVA電爐變壓器,更改為1250kVA,采用高功率熔煉法,加大了熔化電流,使熔化期時間縮短了一半左右,使噸鋼耗電大幅度降低。某機車車輛廠,在8t電弧爐擴大至13t容量時,為了不致造成功率等級水平下降。在仍然使用原3000kVA電爐變壓器的情況下,采用不投人電抗器、過載運行的方式強化冶煉,也取得了很好的節電效果。為防止在熔化期由于電弧短路造成的電流沖擊影響,該廠采取用吊芯來加固變壓器線圈、增強抗電動力。同時改善了電極控制系統,使電極提升速度加快,以減少短路次數的辦法來克服由于不投人電抗器運行而造成的影響。

引進先進的電弧爐連續煉鋼裝備技術進一步實現節電、增產的目的:河南太行全利集團在仔細研究世界各國先進電爐煉鋼技術經過近10年的研究積累,研制開發符合中國特色的連續煉鋼技術裝備-DP廢鋼預熱電爐連續裝料裝置,該新型煉鋼裝備徹底改變了常規的電爐操作工藝。國產DP裝備利用電弧爐排出的高溫廢氣對送往爐中的爐料進行連續預熱。國產DP裝備可以實現電爐側面連續加入爐料,同時在出鋼時,爐內一般要保持1/3~1/2的留鋼量,出鋼后即刻連續送人爐料,繼續下一次的冶煉。電極不直接加熱爐料,國產DP連續輸送裝備其主要特點是連續加料、連續預熱和連續冶煉。它通過連續給料和預熱爐料節省了電能和化學能。電爐冶煉過程中熔池穩定,電氣干擾小,車間內噪音較低,工作環境大為改善。該裝備經過2004年河南舞鋼90噸電爐首次工業實踐后歷經近10年的發展和完善,又先后取得在河北冀南特鋼、湖北華鑫特鋼、蕪湖新興鑄管有限責任公司、越南DANA-Y鋼鐵公司、越南東南亞鋼鐵、印尼蘇門答臘鋼鐵集團公司(GrowthSteelGroup)和世界頂尖的韓國浦項制鋼POSCO集團公司等企業廣泛采用經過長期的工業實踐,DP系列裝備被確定具有以下工藝特點:在控制氣體同時連續地給電爐加入金屬原料(重和輕的廢鋼、生鐵、HBI等)并對其進行預熱的過程。加入料是直接由廢鋼場地或軌道車裝入傳送帶的。之后廢鋼被連續并自動地運至電爐,同時在預熱傳送帶中由爐中的廢氣進行預熱。一旦被預熱,廢鋼將被送入電爐,在其中廢鋼將由鋼液連續熔化。它允許連續的平熔池操作,這是其較傳統的爐直接用電弧化鋼的一個關鍵優勢。與其它電爐工藝相比,DP系列裝備工藝具有如下優勢∶產量的增加15-30%、更少的電能消耗(噸鋼節電80-100度)、更少的電極消耗、更少的人員配置、更少的耐材及維護成本、粉塵處理量減少了20%~30%、更低的生產成本、對環境的影響的減少和噪聲的減少、電網紊亂減少、廢鋼收得率提高約2%。

(2)加強爐料管理,采取飽和爐次、超裝爐料、正確合理配裝爐料等方法,減少各項熱損失。電弧爐煉鋼所用的原材料,大多為廢鋼鐵、返回鋼、生鐵、精鋼材、合金材料等以及脫氧劑、氧化劑、增碳劑、造渣材料,尤其是廢鋼鐵,有大小、輕薄、高碳、低碳、合金與碳鋼混雜在一起,使用保管時應盡量分類存放,不得混人泥砂雜物。爐料尺寸在條件允許的情況下,亦應按大、中、小分別堆放、裝料時則宜合理搭配使用,以減少爐內“搭棚”現象,加快爐料的熔化。裝料時,應按照“上疏下密、中間高四周低、爐口無大料”原則,以達到“穿快”、保證爐料順利熔塌和熔化。底層裝生鐵,中間裝厚鋼料,四周裝輕薄料,上層裝鋼、鐵屑等,以保證爐溫均勻,加速熔化。為了相對減少每噸鋼的冶煉時間和渣量,減少爐體和水冷系統的蓄熱、散熱損失,每爐裝料時應盡可能超裝,通常小容量電弧爐,超裝量可超過規定容量的40%~50%0

(3)根據冶煉工藝的不同要求、合理配電。在精煉過程中,應掌握高溫氧化,中溫還原、低溫澆鑄的原則,以實現優質、低耗,在熔化期,通電起弧的10min內,宜用二級電壓供電,以穩定電弧和減少弧光損壞爐蓋,待電弧穩定后再用最大功率送電,以加速熔化。熔化后期,為保護爐墻、爐蓋不受損傷,可適當減少輸人功率,直至氧化期的中后階段,由于氧化放熱反應劇烈、放出大量化學反應熱,鋼液升溫快,此時,可用小功率供電(中級電壓與電流)。在還原期加人稀薄渣料后則應采用中級電壓和大電流,加人碳粉后,再輸人中等功率,待渣形成后,又輸人小功率。采用上述供配電辦法,可對降低電耗起到良好作用。

(4)進行節電技術改造,降低用電設備損耗。某廠對31煉鋼電弧爐短網硬排布置,由水平布置改為三角形布置,使A,B,C三相電抗基本相等,避免了出現過熱點,減少了渦流損失,縮短了熔化時間。同時,該廠還將短網導線改為水冷電纜,降低了溫度,減少了電熱損失。其次,調整三相電極的布置。使其向爐子中心有40的傾斜,從而使電極熔化點溫度集中,易形成熔池,加快熔化速度。也可采取改換電極夾頭、降低夾頭渦流損耗。有的企業原用電極夾頭為鐵夾頭,渦流損耗大,經改換為銅夾頭后,不但延長了夾頭使用壽命,且使噸鋼電耗下降約15kWh。為保持最佳電弧功率,使電極能快速準確地跟蹤電弧狀態的瞬間變化,調節電極位置以調節電極的弧隙長度,有的企業將電弧爐的電極驅動操縱裝置,由轉差電機改為可控硅小慣量電機驅動,從而使輸人功率波動限制在最小范圍內,降低了電能消耗。如大連某起重機廠,改用品閘管小慣量電機驅動裝置后,使噸鋼電耗下降2530kWh。有的企業則采用微機控制的品閘管-雙繞組異步電動機調節系統改造原滑差電機電極驅動裝置。使噸鋼電耗由原730kVTh,降為638kWh,且使噸鋼電極消耗減少0.9~1kg。另外,對老式變壓器進行更新,降低變壓器損耗。一般老式變壓器損耗高達8%~10%,而且輸出檔數少,難于制定合理的供電曲線,當更換為節能型電爐變壓器后,損耗可降低4%~5%,在容量不變的情況下,可相應增加輸人功率,使冶煉時間縮短,達到降低電耗的效果。為減少短網及變壓器出線各連接部位的接觸壓降,還可在各連接接頭處采用DG1型導電膏涂敷,以減少接頭處功率損失。如福州某砂輪廠,在1000kVA電爐變壓器二次側接頭處,變壓器出線導電排對銅排、銅排與銅排、銅排與母線等處,涂敷導電膏后,電流為6000A時,平均接觸壓降僅為涂前的11.5%;三相的接頭共可減少435.7W功率損耗,且接觸壓降穩定,銅排處溫度達120℃以上,導電膏也無流失情況。此外,采用新型耐火材料延長爐子壽命,在渣線部位爐體改用鎂碳磚砌筑,從而降低砌爐成本和電能消耗。在操作上,推行爐前化學成分快速分析、加快鋼水測溫、嚴格控制出爐鋼水溫度、快速裝料等,也都是行之有效的降耗節電措施。

(5)采用磁鏡直流電弧爐代替交流電弧爐。電弧爐采用直流供電,具有電弧穩定,短網壓降小,磁路渦流損耗小,電弧的熱交換效率高,對電網無頻繁的工作短路電流沖擊等優點。它與常規的三相交流電弧爐煉鋼相比,可使冶煉熔化期縮短60%,電耗減少22%,且使脫磷脫硫速度加快。太原某重型機器廠于1985年將一臺擬報廢的電弧爐改裝為磁鏡直流電弧爐,至今已煉出優質鋼6萬多噸,噸鋼電耗顯著下降,以往該廠歷史紀錄單爐最佳電耗在509kWh/t以上,現在單爐電耗大多在400~500kWh/t之間,最低單耗曾達315.76kWh/t。改造前該爐年平均單耗為679kWh/t,改后降為年平均584.6kWh/t。且冶煉速度加快,由過去每日最多煉4爐鋼增加到每日煉7爐鋼,使用合格電極的月份噸鋼耗電極也比改造前下降10%~17%,砌爐用鎂砂平均噸鋼消耗比改造前減少8%,功率因數由0.85上升到0.92,且三相電流平衡、電弧穩定,噪聲顯著降低。(河南太行全利重工李勇搜索編輯)

篇2:電弧爐煉鋼工安全操作規程

1.應將電爐前各種材料,工具放到指定地點。

2.電爐送電前,應檢查所屬機械、電器、水冷、液壓(或氣壓)、除塵裝置,使其符合安全規定。

3.當出鋼坑和爐前出渣坑中有水,爐底過深,爐壁損壞超過規定時,不得送電煉鋼。

4.爐料要有專人負責檢查。嚴禁將易爆物,密封容器及水、雪塊或帶水的爐料裝入,以防爆炸。

5.當停爐超過24小時,應檢查爐膛情況。發現爐內潮濕或者有水,應設法進行烘烤,干燥后方可裝料熔煉。

6.需要二次裝料時,在裝料前必須把爐門坎墊高,墊牢,以防鋼水跑出。爐料高出爐殼需要吊車壓料時,要有專人指揮,并遵守掛鉤工安全操作規程。

7.吹氧前:①應檢查好閥門,壓力表,氧管(帶),②卡頭要把好,卡緊。

8.吹氧時:①要有專人看管閥門和儀表,并互相配合好,②操作時嚴禁將手放在卡子上,以防回火傷人,③氧氣壓力應保持0.6~0.8兆帕,吹氧熔化合金時,也不要超過1.2兆帕。

9.加礦石或吹氧氧化時,不得過猛過急,以防大沸騰跑鋼傷人。自動流渣時,嚴禁使用潮濕材料掩壓,以防爆炸。

10.捅料、攬拌,扒渣時,爐門坎必須加橫杠,并使其接地,以防觸電。

11.樣勺、樣模,撥樣板等要經常保持干燥,剩余鋼水要倒在干燥的地方,以防鋼花傷人。

12.嚴禁帶負荷停電,也不得兩相送電。送電時,不得有人在爐頂操作。接放電極時,必須和配電員聯系好,先停電,后操作。操作者嚴禁站在爐蓋上。

13.調換電極時,要先將電源切斷。通電時要檢查電壓是否合乎要求,通電后電流不得超過規定數值。

14.冶煉中要對變壓器定期進行檢查。如升溫超過規定數值,要立即采取措施。

15.還原期加粉散狀材料時,應側身投料,以防噴火傷人。

16.打出鋼口時,要站在出鋼槽兩側,不得站在槽子上。出鋼口打開后,不得用鐵管探渣。

17.打錘不得帶手套。橫打時,握撬杠者應在打錘者的對面,立打時,應在側面。

18.翻爐時要注意限位,限位不靈時應及時修理。嚴禁超越限位強制翻爐。

19.電爐爐蓋旋轉時,要和爐后聯系好,不許向前轉。電爐渣盆起吊時要有專人指揮。

20.爐頂及爐頂支架上不得存放物件,在爐頂支架上工作時,不得上下投擲物件。

21.使用水冷爐壁時,爐料裝入量要盡量準確。熔化后發現鋼水過多時,應放至適當,再進行冶煉,嚴禁墊高爐門坎操作。

22.出鋼時,先切斷電源升起電極,并檢查出鋼口是否暢通。出鋼坑潮濕時應緩慢翻爐,不要把鋼水翻出外邊。

23.裝料前發現爐內有未凝固的殘余鋼水,要用石灰掩蓋,以免裝料時濺出鋼水傷人。

24.打斷鋼樣時,要檢查錘頭是否牢固,四周不允許站人,以免鋼樣飛起傷人。

25.使用風動送樣時,要先給化驗室信號,小門不關嚴不允許開氣閥。化驗室返回信號時,立即停風關好小門。

26.使用水冷爐蓋時,爐料不要接觸爐蓋,以防短路把爐蓋打漏。爐蓋漏水時應及時更換或焊補,嚴禁漏水冶煉。

27.冶煉中,發現冷水部位漏水,應及時查明漏水部位,采取措施,嚴禁隨意翻爐。

篇3:電弧爐煉鋼工安全操作規程