2022年2022年淮钢短流程生产线的技术创新_王忠英 .pdf
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1、第 15 卷第 11期2005 年 11 月中 国冶 金China Metallur gyVol. 15,N o. 11N ov. 2005作者简介 : 王忠英 ( 1967 - ) , 男, 博士后 , 教授级高级工程师;E - mail: wang_zh ongying tom. com;修订日期 : 2005 -08 -26淮钢短流程生产线的技术创新王忠英( 江苏淮钢集团有限公司技术中心, 江苏 淮安 223002)摘要: 淮钢超高功率电炉- 炉外精炼连铸连轧短流程生产线, 通过采用铁水热装、 强化用氧、低铝洁净钢精炼和连铸坯热送热装等主要工艺技术措施, 取得了明显的增产节能效果。自投产
2、以来, 钢质量逐步提高 ,电 耗、 电极耗却逐年下降 , 冶炼时间逐年缩短。关键词 : 淮钢 ;短流程生产线 ; 技术创新 ; 品种开发中图分类号 : TF748. 41文献标识码 : A文章编号 :1006 - 9356(2005) 11 - 0020 - 04Technical Innovation of Compact Production Line at HuaisteelWANGZhong - ying( Jiangsu H uaisteel Co. , Lt d. , H uaian 223002, China)Abstract: Great progress in product
3、ion and energy saving has been achievedin the compact production line of 70 tUH P. EAF- 70 t L F - 150 mm150 mm CC - 18 strands CR at H uaigang w it h the technologies of hot metal char -ging, incr easing oxygenuse,low A l2O3clean steel refining and hot charging rolling. The pro duct qualityis im -p
4、roved, and power consumption,electrode consumption and tapping to t apping time are r educed yearly since t heproduction line put in operation.Key words: H uaisteel;compact product ion line; technical innovation; product development淮钢短流程生产线主要设备由意大利达涅利公司引进。该生产线投产以来,通过不断地技术改造和技术创新 , 采用新技术和新工艺, 提高产品质量,
5、开发新产品 , 使各项技术经济指标和品种规格不断提高和扩大。 2004 年实际产钢已达66 万 t, 优钢比达到 89. 6% , 冶炼吨钢总电耗降到300 kWh 以下,冶炼时间在50 min 左右。1主要设备特性1. 1主要设备及技术参数该生产线由超高功率电弧炉、LF 精炼炉、5 机 5流小方坯连铸机、 18 架全连轧机组组成, 设计生产能力为 40 万 t。电炉采用60 M VA 高阻抗变压器 , 设计 20%超载能力。炉壳直径5800 mm。超高功率电极直径 550 mm。电炉平均出钢量80 t, 最大出钢量90t, 留钢量 15 t。出钢至出钢时间50 min。采用的主要新技术有偏心
6、底出钢、水冷导电电极臂、 水冷炉壁和炉盖、PTI 集束射流氧枪等技术。精炼炉变压器容量12 MVA 。电极直径350mm。升温速度3 6/ min。底吹氩气流量为150 360 L/ min。配备 2 台双侧喂包芯线机。连铸机为 5 机 5 流小方坯连铸。弧半径7 m, 矫直半径 (7/13/) m。冶金长度 11 8 m。流间距 1 m。铸坯断面为 120 mm120 mm 和 150 mm150 mm 两种。中间包容量16 t。结晶器铜管长度850 mm。采用喷水二次冷却。结晶器采用板簧振动, 频率 0 200次/m in, 振幅 0 12 mm。拉矫机速度范围0 4. 0m/ min,
7、铸坯长度9 12 m, 配备结晶器电磁搅拌和液面自动化装置。采用步进梁式加热炉, 加热能力100 t/ h, 有效宽度 12800 mm, 有效长度14500 mm。轧机为18架平立交互连轧机组, 机组为 (3680 mm) / (3580 mm) /( 9470 mm) /( 3370 mm) 。冷床全长 96 m, 配有扁钢堆叠缓冷装置、散叠装置、 在线矫直装置、齐头装置、 成层 装置等。由计算机控制的310 t 摆剪完成成品材运动中的定尺剪切,可按设定长度 5 14 m 的各种定尺剪切 , 断口平整规则、 变形小。2 台全自动液压打包机实现定尺钢材的自动收集、 计数、打包。采用高压水自动
8、除鳞、在线形状仪名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - 闭环控制系统、 微张力和活套控制、控冷装置、 计算机一、 二级全自动化过程控制与管理等先进技术。2主要工艺技术措施2. 1铁水热装淮钢利用2 座 90 m3和 70 m3高炉 的有利条件,结合超高功率电炉冶炼特点, 于 1997 年在国内率先开发了铁水热装技术。采用兑铁水工艺可降低电耗( 电极消耗 ) 和缩短冶炼时间。高炉铁水温度一般在 1 250 1350, 含物
9、理热在300 335 (kWh) / t, 同时 w( Si) 、 w( C) 较高 , 与氧反应产生约180 200 (kWh) /t 的热量 , 因此每吨铁水约有500kWh 的热量 ; 具体多少电耗与炉料组成、铁水加入方式、电炉容量及供氧强度等有关, 淮钢电炉热装20%铁水 , 冶炼电耗平均下降47 ( kWh) / t, 每炉冶炼时间缩短约9 min 。电炉使用铁水后的生产数据见表 1。表 1电炉热装铁水后的生产数据Table 1Production data of EAF with hot metal charging电炉炉料100% 废钢80% 废钢 + 20% 铁水出钢至出钢时间
10、/ min6960通电时间 / min4440电耗 / ( ( kWh)t-1)390343电极消耗 / ( kgt-1)2. 22. 0总氧量 / ( m3t- 1)2831总碳量 / ( kgt- 1)22注: 未使用二次燃烧技术, 使用炉壁氧油烧嘴。2. 2强化用氧电炉吹氧操作的主要目的是脱碳、脱磷和造泡沫渣, 如果进一步增加电炉配碳 , 利用 C -O反应放出的热量为电炉提供化学能,可降低电耗和缩短冶炼时间。据测算, C -O喷吹强 化冶炼时 , 1 m3氧气可节电 3 ( kWh) / t。电炉强化用氧技术主要包括氧燃烧嘴、炉门氧枪、水冷碳氧枪、 二次燃烧技术及集束射流氧枪等。最初的
11、炉门氧枪为消耗式, 其缺点是消耗大量吹氧管和供氧强度小。德国福克斯等公司开发的水冷氧枪与美国Berr y 公司、德国 BSE工程公司等开发的水冷碳氧枪, 在强化用氧、 促进炉渣泡沫化及缩短熔氧期冶炼时间等方面均取得较好效果。超高功率电炉冶炼过程中氧燃助熔、强化吹氧及泡沫渣操作等产生大量的高温CO, 既增加废气处理系统的负担, 又浪费大量化学能。为此, 通过在熔池上方适量供氧使CO 在炉内产生二次燃烧 , 化学余热得以利用。据理论计算, 采用二次燃烧技术,每使用 1 m3氧气可节电5 8 kWh, 缩短冶炼时间30 s。自二次燃烧技术在纽柯试验成功以来, 得到迅速发展。目前, 美国、日本、德国、
12、法国及意大利均达 到 工业 应 用 水平。西宁 特 钢 将 二次 燃 烧 由CONSTEEL电炉炉内移到炉外的废钢预热通道中进行, 使废钢在回收废气显热的同时, 又回收了化学潜热 , 平均 温度高达600650, 吨钢节 电 95kWh。在铁水热装情况下, 炉门氧枪的超音速射流由于速度衰减、供氧区域有限 , 仅使钢液溶池表面形成凹坑, 氧气流股不能有效作用于溶池, 严重影响到脱碳速度和钢液碳质量分数的均匀性, 限制了铁水比例的提高 ; 而二次燃烧氧枪主要是对炉内形成的CO补充燃烧 , 由于渗透力较小则对脱碳和溶池搅拌影响不大 , 故二者都不适合高比例兑铁水的电炉采用。集束射流氧枪是在拉瓦尔喷管
13、周围增加烧嘴, 使喷管氧气射流被高温低密度介质包围, 减缓氧气射流速度的衰减 ,且在较长距离内保持氧气射流的初始直径和速度 ,能向熔池提供较长距离的超音速集束射流。该射流在氧枪喷头与溶池间距离大于普通氧枪喷头与溶池间距离的条件下, 氧气流股仍能射入溶池, 有较大的穿透深度,得到与底吹气体搅拌相同的效果。同时 , 射入溶池的流股最终分散为气泡, 明显增加了氧气与溶池的接触面积, 改善了炼钢化学反应的动力学条件, 提高了氧气利用率。淮钢电炉热装20% 左右的铁水 , 铁水含有较多的碳、硅、 锰等元素 , 为强化吹氧, 2002 年 4 月前采用 1 座 M ORE 型炉门水冷超音速氧枪 ( 氧气流
14、量2500 m3/ h) 系统, 3 个 M ORE 型炉壁氧油烧嘴( 氧气流量 800 m3/ h) ,1 套喷碳系统。冶炼时使用超音速水冷 C -O 喷枪向熔池内高速吹入氧气, 除去炉料中的碳、磷等 元 素, 并喷 碳造 泡沫 渣, 最 大氧 流量2500 m3/ h、 压力 0 1. 6 M Pa、 流速达 2 马赫 , 供氧强度可达 32 m3/ t( 包括二次燃烧用氧和炉壁烧嘴用氧), 在此条件下每分种可获得约0 03% 0 08%的脱碳速度。3 个 MORE 型氧油烧嘴在熔化期间向熔池喷入氧气和重油, 在冷区燃烧放热,加速炉料熔化, 每个烧嘴的功率为3 M W, 实际使用中供应的能
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