100 t竖式电炉高效炼钢技术分析.docx

100t竖式电炉高效炼钢技术分析杨锟2006-2-28
（安阳钢铁集团公司第一炼轧厂，河南安阳455004）摘要：分析了安钢100t带指形托架的竖式电炉（FSF）高效炼钢工艺中的废钢预热、铁水热装、强化用氧等核心技术；讨论了竖式电炉在生产实践中遇到的废钢原料和环保等问题；提出了培育废钢加工市场、深加工废钢、适当调整废钢布料方式和结构以及完善电炉除尘系统设计与工作的改进意见。关键词：竖炉；废钢预热；热装铁水；二次燃烧Thehighlyeffectivesteel-makingtechnologyanalysisofthe100tfingershaftelectricfurnace(FSF)YANGKun(AnyangsteelandirongroupcompanytheNo.1steelmakingandsteelrollingfactory,theHenanAnyang455004)Abstract：thisarticleanalyzedthecoretechnologyofscrapsteelpreheating,themoltenironhotcarrying,theintensifiedoxygenusingandsooninthe100tfingershaftelectricfurnace(FSF)highlyeffectivesteel-makingtechnics.Discussedtheissuewhichthe100tfingershaftelectricfurnacemetintheaspectofproductionpractice,gavethestrategeticimprovementopinion.keyword：theshaft,scrapsteelpreheating,moltenironhotcarrying,twotimeburns作者简介：杨锟（1973-），男，大学本科，助理工程师；[e-mail]；修订日期：自1988年FUCHS公司第1座竖式电炉在丹麦DDS公司投产至今，世界上已投产和在建的竖式电炉达20多座；经历了不带指形托架、带指形托架和双竖炉的竖式电炉3个发展阶段，分别实现50％、100％的废钢预热和最短的非通电时间（一电两炉）。它以其良好的技术特点和技术经济指标受到电炉炼钢工作者的关注[1]。安钢的100tFSF采用了多项在生产中得到验证的先进技术，如使用部分铁水、圆心底出钢、电炉侧壁氧油烧嘴、超音速碳氧枪、指形托架预热废钢、铜钢复合水冷板、自支承型设计的水冷炉盖、导电电极横臂、电极直接喷淋冷却、炉盖第5孔的自动加料系统、自动调节废气的连续式炉压监控装置、智能化控制系统。2002年100tFSF产量为91万t，年出钢8620炉，变压器利用系数C=12639VA·a；2003年2月1日，实现了日产钢35炉，生产连铸坯3800t。目前月最好指标为：电炉产钢量98857.86t，冶炼周期41.43min，其中通电时间30min，电耗（21.2％铁水）231.80（kW·h）/t，电极消耗1.22kg/t。1废钢预热技术废钢分两料篮装料，在前1炉开始精炼时关闭氧油烧嘴和竖炉指形托架，再装入下1炉的第1批料。前1炉出钢后留有10%～25%的钢水和渣。打开竖炉指形托架，将已预热过的第1篮废钢加入炉中，开启氧油烧嘴，同时加入第2篮料，兑入铁水，开始通电熔化废钢，碳氧枪吹氧，造泡沫渣。第2篮料在炉内逐步预热，进入熔池熔清，钢水温度、成分合格后出钢。100tFSF废钢的预热是通过带指形托架的竖式电炉方式实现的。进入20世纪90年代，人们普遍认为通过二次燃烧技术来利用废气的化学潜能要比利用物理显热更有前途，故将烟道扩大为竖炉并与炉身相连。高温废气通过指形拖架的缝隙上升到竖炉并加热炉内废钢；另外，废钢在高温废气流中受到预热的同时，它也是废气中烟尘的第1个过滤装置，这在一定程度上减轻了对除尘系统的压力。这种预热方式充分利用了炉气中所含的有形热量和二次燃烧的化学热，废钢经预热后的平均温度达到600℃，最高达1000℃以上，预热后的废钢温度比不带指形托架的竖式电炉要高400℃左右，电耗平均降低40（kW·h）/t以上。不带指形托架的竖式电炉因只能对第2批废钢进行预热，故其已被带指形托架的竖式电炉所替代。2热装部分铁水技术2.1理论依据1350℃铁水热焓为1221kJ/kg，因此每加1t铁水即可带入物理热1.22×kJ，相当于339kW·h的电能。根据氧化1kg元素熔池吸收的热量，每以1t铁水代替1t废钢(铁水成分（质量分数）为:C4.3%，Si0.70%，Mn0.80%，P0.18%；废钢成分（质量分数）为:C0.45%，Si0.30%，Mn0.80%，P0.18%)，以14