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電弧爐煉鋼安全需實現與爐齡同步

點擊次數:339 發布時間:2019/11/20 15:31:26

  隨著電弧爐設備的改進以及冶煉技術的提高,電力工業的發展,電弧爐煉鋼的成本不斷下降,現在電弧爐煉鋼不但用於生產合金鋼,而且大量用來生產普通碳素鋼,其產量在主要工業國家鋼總產量中的比重,不斷上升。

  電弧爐是什麽樣式的一種爐子,通過金屬電極或非金屬電極產生電弧加熱的工業爐叫做電弧爐。電弧爐按電弧形式可分為三相電弧爐、自耗電弧爐、單相電弧爐和電阻電弧爐等類型。

  國內製造業對特殊鋼質量要求的日益提高,完善我國電弧爐煉鋼流程工藝及裝備水平成為目前提升電爐鋼產品質量的關鍵。與國外電弧爐煉鋼相比,我國電弧爐一直是特殊鋼的生產主力。

  電弧爐煉鋼以廢鋼為主要原料,石灰、增碳劑等為輔助原料。一方麵,隨著汽車、家電等報廢數量的增加,社會廢鋼成分更加混雜;廢鋼中Cu、Zn、Pb、Sn等有害雜質元素,隨廢鋼循環次數的增加不斷富集。另一方麵,輔料的使用同樣會帶來有害元素,影響鋼液潔淨度。為盡量降低原材料的影響,需根據鋼種對原材料使用製訂不同的標準,分鋼種分級別進行原輔料的定製化選擇。如冶煉優質合金棒材時,采用鐵水加廢鋼、優質廢鋼或優質廢鋼加直接還原鐵為原料;冶煉低硫鋼時,盡量使用低硫石灰;冶煉低碳鋼時,選擇低碳輔助原料。

  傳統電弧爐煉鋼熔池攪拌強度弱,抑製了爐內物質和能量的傳遞;通常采用超高功率供電、高強度化學能輸入等技術,但沒有從根本上解決熔池攪拌強度不足和物質能量傳遞速度慢等問題。現代電弧爐煉鋼廣泛采用吹氧工藝以加快冶煉節奏、降低生產成本,相繼開發出諸如爐壁供氧、爐門供氧、集束射流等強化供氧技術。為了解決熔池攪拌強度不足和物質能量傳遞速度慢等問題,業內開發了如底吹攪拌、電弧爐煉鋼複合吹煉等關鍵技術。

  電弧爐煉鋼熔池冶金反應動力學條件差,熔池鋼液成分、溫度不均勻,終點氧含量和渣中氧化鐵含量偏高,Z終影響冶煉指標和鋼液質量。該團隊開發的電弧爐煉鋼安全長壽底吹技術,強化了電弧爐熔池攪拌,噸鋼氧耗、鋼鐵料消耗和終渣氧化鐵含量明顯降低,脫磷效率進一步提高,冶煉終點鋼液質量明顯改善。開發的具有定向多微孔型結構的長壽命底吹元件,具備優良的透氣、耐高溫、抗熱震、抗衝擊等性能。該技術采用基於電弧爐冶煉“熔化—脫磷—脫碳—升溫—終點控製”的分段動態底吹工藝模型,既提高了氣體攪拌效率,又減少了氣液混合脈動流體對底吹元件的機械衝刷和化學侵蝕。具有冗餘功能的電弧爐底吹全程安全預警技術,通過監控底吹流量、壓力及溫度,實現了多點、階梯、分段的全程報警;采用弓形防滲透結構設計,保證了電弧爐爐底結構安全。工業實踐顯示,電弧爐底吹壽命超800爐次,實現了與爐齡同步。

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