电炉降低冶炼电耗的研究与实践.doc

电炉降低冶炼电耗的研究与实践炼钢车间一、 前言机制公司炼钢车间现有正常运转的一座30t电炉和一座30t钢包精炼炉，属于短流程炼钢。2009年冶炼平均电耗为450kwh/t，为此炼钢车间攻关小组展开技术攻关，摸索出一条降低冶炼电耗的途径。2010年电耗稳步下降到421kwh/t，降幅达6.4%。 电弧炉炼钢是以宝贵的电能作为主要能源。目前国外已采用的短流程具有很大潜力,吨钢电耗已可达 180 kW h左右,甚至更低。据资料表明，整个电炉炼钢过程能量平衡基本分布如下表：能量来源电能（65%）氧燃烧嘴（5%）放热反应（30%）能量去向废气热能（21%）冷却水能（12%）渣中热能（10%）进入钢水（57%）机制公司的炼钢电耗相比之下较高 ,很有必要大力推进技术进步 ,实现节能降耗 ,发挥短流程工艺的生命力。二、冶炼电耗搞的原因1、原料对电耗的影响2009年由于废钢质量不稳定、轻薄料多、夹杂严重、几何尺寸超长、单块超重造成装料不密实 ,每炉钢进料次数平均达 2.5次 ,多的达 45次。根据监测 ,每多进一次料 ,需要延长冶炼时间 25 min,增加电耗 50 kWh / t。由于个别废钢太长造成炉盖盖不严 ,大量热气、 火焰冒出损失了热能 ,导电不良的渣钢及大块废钢装料位置不正确 ,冶炼时搭桥塌料而打断电极 ,增加了电极消耗和冶炼时间。2、工艺执行不到位有的配电操作工没有按合理的供电曲线配电 ,炼一炉钢始终用一个电压档位以及大电流冶炼。铁水供应不足导致炼钢工艺比较散乱 ,炼钢过程中等待时间 (换炉盖、换炉体、等铁水 )较长。出钢温度普遍较高;有的超出出钢温度 40多度 ,根据计算钢水温度每提高 10 ,冶炼电耗上升 4 kWh / t。三、 降低电耗的措施1、加强废料管理 ,优化配料方案废钢质量是影响电耗的客观因素 ,而原料管理是影响电耗的主观因素。首先应对废钢进行处理 ,过长的废钢应割断 ,使其不超过 0 . 5 m,大块废钢不得超过 500 kg。对特殊轻薄料须进行打包处理 ,废钢原料应按大、 中、 小分别放开堆放。装料要讲究科学合理 ,大、 中、 小料的合理配比为:小料 15%25% ,中料 45% 50% ,大料 35%45%。装料的顺序为:先在底部铺一半小料 ,小料上面辅大料 ,大料集中在电弧高温区 ,中料可以加在大料上部和四周以填满空隙 ,最上面再铺剩余的小料 ,以利于电极迅速“穿井 ” 。可以说钢铁料质量与优化配料对降低冶炼电耗起到关键作用。2、科学合理供电电炉炼钢各冶炼过程具有不同的特点 ,因此各阶段要采用不同的电压、 电流供电 ,在冶炼过程中尽可能地发挥变压器的供电能力 ,以达到电弧功率最大。 熔化期:熔化期约占总冶炼时间的 50%60% ,电力消耗占总消耗的 60%70%。采用最大功率供电 ,可以缩短冶炼时间 ,对节电有利。在冶炼初期 510 min,为了防止电弧直接辐射炉盖 ,宜用中级电压、 大电流冶炼。 “ 穿井 ” 后用长弧冶炼 ,选择最高电压、 最大电流冶炼。熔化后期 ,在绝大多数炉料熔化后 ,为减少长电弧辐射 ,宜采用中级电压、 大电流冶炼。 氧化期:氧化初期为使渣料快速熔化及熔池激烈沸腾 ,应输入最高电压、 最大电流冶炼。氧化后期采用中级电压、 大电流冶炼。 精炼期:钢水比较平静 ,采用中级电压,大电流合适。出钢前 3 min用中级电压，大电流冶炼。采用该供电曲线可节约1015 kWh / t钢 ,供电时间缩短 810 min。3、工艺的优化 第一次进料在罐底底垫大量的石灰 ,这样有利于低温去磷 ,利于早期成渣、早期脱磷 ,同时对炉底耐火材料亦起了缓冲保护作用。 严格执行规定的留钢量 ,余钢和余渣应回炉。留钢量越多 ,越有利于提前形成熔池 ,具有稳定电弧的作用。有助于造泡沫渣和熔化废钢。但留钢量过多 ,会因钢水反复升降温而引起电耗增加。经过对比和总结大家一致认为留钢量为 7-8 t对缩短熔化时间 ,降低冶炼电耗有很大作用。余钢和余渣有很高的温度 ,将余钢和余渣倒在炉内 ,可以增加热量收入。炉后减少能量消耗的措施及炼钢工艺的紧凑化、 高效化 ,使得过程温度降低最终表现在降低出钢温度的接纳效果上 ,采用预热良好的钢包可节能约 5-10 kWh / t钢。提高罐铁配比的冶炼新技术。提高生铁配比 ,并相应提高吹氧强度。在正常情况下 ,罐铁中 C、 Si、 Mn、 P等的氧化放热可加快废钢熔化速度 ,降低电耗。铁水氧气均为载能体 ,炼钢过程的氧气铁水耗量均可以折算为电能。另一方面利用罐铁可以弥补废刚的不足 ,调整炉料质量 ,降低电炉钢中有害残余元素含量。 在熔化后期、 氧化期均采用喷粉泡沫渣技术。在炉料熔化的中后期 ,熔池逐渐形成 ,电弧裸露时往弧区附近喷粉造渣并将吹氧管置于成渣区或钢渣界面 ,使渣起泡 ,以利于吹氧助熔。泡沫渣有利于增大渣钢界面 ,有效地利用氧化性高、 流动性好和温度较低的熔渣强化脱磷。可提高最高电压产生长电弧 ,使长电弧插入很厚的泡沫渣中 ,从而使电能的利用率提高。4、提高操作技能 ,减少设备故障发生率实施各类培训、技术交流、技术会议等“走出去、 请进来 ” 的方式消化吸收先进技术 ,举行技术比武 ,促进整体水平提高。机制公司要求设备有高可靠性、 高安全性和高可开动率 ,为此对设备的维护和维修提出了更高要求 , 要求设备维修实行预知维修和定期维修相结合的维修制度。通过加强管理后 ,设备故障发生率有所下降 ,在计划允许的情