电炉冶炼工艺3.ppt

电炉炼钢工艺 1 电炉炼钢工艺的发展历程 1905年第一台5吨工业炼钢电炉建成 （德国人R.Linberg） 1936年德国制造了可炉盖旋转的炼钢电炉 1936年美国建成了当时最大的100吨炼钢电炉 1964年美国碳化物公司(W.E.Schwabe)和西北钢铁线材公司(C.GRobinson)提出电炉超高功率概念(Ultra High Power简称UHP)，电炉工业开始走向辉煌。开始与转炉竞争。 1990年后，电炉炼钢技术取得了重大进展。炼钢技术的进步主要进步集中在电炉炼钢领域。 世界电炉生产迅速发展动力 社会废钢积累的增长，环境压力。 低生产成本的经济刺激，廉价废钢及廉价电力。 对提高劳动生产率的追求。采用废钢作原料的电弧炉工艺，流程短，生产率高，全员劳动生产率高达2700~4000 t /（人·a），几乎是高炉—转炉流程的3~4倍。 我国钢铁行业2010年能耗构成的预测值， 矿石经高炉/转炉流程而成粗钢的单位能耗高于600kgce/t，其中氧气转炉炼钢工序能耗仅为10kgce/t，主要能耗是高炉和炼焦工序。 铁前系统烧结、炼焦和高炉炼铁是能耗大户，也是污染环境的大户。 相比之下，废钢经电炉熔炼所生产的粗钢吨钢能耗仅为270kgce/t，而污染的产生及其治理更远优于高炉/转炉流程。 世界粗钢产量增长情况 世界钢产量预测 电弧炉技术的发展 2 电炉炼钢主体设备介绍 机械设备 炉壳、炉门、出钢槽或偏心炉底出钢、炉盖，分水冷和耐材 电极夹持器、电极升降装置 炉盖提升旋转机构、炉体旋转或开出 排烟除尘装置 炉顶加料装置 电气设备 变压器 电抗器 短网 隔离开关及高压断路器 电极升降自动调节装置 3 电炉炼钢的能量来源 电能 化学能。包括炉料带来的物理热及氧化带来的化学热、外来输入的燃料。 传统电炉总能量平衡 现代电炉总能量平衡(装铁水) 3.1 供 电 供电技术发展 普通功率与超高功率电弧炉工作点 配电操作 冶炼阶段根据工艺要求输入的功率是不相同的，在各个阶段调节输入功率大小，电功率的调节称为配电操作。 配电操作分：送电、停电、调换电压、调节电流及电气设备的监护。 配电分手动及自动调节，好的配电制度对缩短冶炼时间及降低电耗是非常重要的。 供电时间确定 C 吨钢电耗，kWh/t W 钢水总重，t P电炉变压器容量，kV.A 变压器利用率， 非通电时间，min 3.2 供 氧 炉门人工吹氧 从1根氧管到3根氧管； 炉门吹氧机械手 强化供氧及安全生产； 炉壁氧燃枪(可加二次燃烧) 辅助能量; EBT氧枪 解决偏心炉的冷区及成分均匀； 炉壁氧气碳粉喷吹模块 可伸入式及固定式； 炉壁及烟道的二次燃烧氧枪 利用余热、能量极限利用 北京科大电炉炼钢用氧专利技术内容 电炉炉门多功能吹氧装置 电炉炉壁氧燃助熔及二次燃烧氧枪 电炉炉壁及EBT氧枪 电炉炉顶氧枪 电炉炉壁氧气及碳粉喷吹模块（集束氧枪） 电炉泡沫渣技术 电炉用氧诊断－－电炉用氧模块化控制技术 在吹氧条件下，熔池中 各元素氧化1kg时所产生的理论热值 在电炉采用多种供氧方式以后，如何做到炉内均衡供氧是非常重要的。 目的：1、控制吨钢耗氧； 2、提高金属收得率； 3、解决除尘冷却装置及电极等氧化。 控制方式： 1、结合热平衡及物料平衡； 2、结合原有炉次的供氧曲线； 3、根据冶炼状况，分解不同供氧方式的供氧量； 4、检测冶炼过程炉气成分的变化，调整供氧量。 4 电炉炼钢的原料 传统的电弧炉炼钢是全废钢工艺以冷废钢为主，配加10％左右的生铁块； 现代电弧炉炼钢使用的其它原料还有：除冷生铁外，直接还原铁（DRI，HBI）、热铁水、碳化铁等； 电弧炉炼钢的原料构成对其工艺、装备、指标等有决定性影响； 不同原料结构下的生产过程是不可比的。或者说只有原料结构相当的情况下才是可比较的。 废 钢 电炉炼钢是一种铁资源回收再利用过程，也是一种处理污染的环保技术 。 仅就电炉炼钢工序而言，废钢是基本原料，废钢原料需进行鉴别、分类管理和打包、剪切等预处理。 当前电炉炼钢使用废钢原料的最大问题是金属残留元素，主要是残留的Ni，Cr，Mo等合金元素和Cu，Sn，Bi，Sd，Pb等有害元素。它们在电炉炼钢过程中尚无有效方法去除，残留在钢材中造成种种危害，并在废钢循环再利用过程中不断积累。 目前采用的对策主要有：①加强废钢管理；②在废钢预加工过程中挑选或分离；③冶炼过程配加其他铁源，稀释残留元素的浓