康斯迪电炉操作和使用规程资料

操作和使用因为康斯迪电炉具有常规电弧炉所不同的特点，因此在这里有必要解释技术特点和工艺过程，以便对康斯迪电炉工艺有较好的了解。具有创新的工艺特点康斯迪电炉是一种用于熔炼废钢的设备，不同于其它的电炉地方是废钢始终是跌入到熔池中溶化成钢水。该工艺达到了高的生产率、高质量和友好的环境。高产：因为影响时间少，停电仅仅发生在出钢期间，所以能够充分发挥变压器的作用，从而提高产量和节约能源。高质量：废钢通过康斯迪进入到熔池熔炼，熔池的温度基本保持稳定，冶炼始终是处在普通电炉的精炼状态，一般的电弧炉精炼仅仅发生在出钢前的一段时间，如果提高节奏缩短冶炼时间，精炼的时间是不充足的。环境友好：不考虑外部的环境影响（因为对外部的影响是由除尘设备决定的），对车间内部康斯迪电炉冶炼工艺的噪音和烟气大为减少，由于熔炼状态始终是处于精炼和过热状态，熔池上部始终覆盖着泡沫渣，噪音大大减少，也没有普通电炉由于开启炉盖加料而产生的烟气外泄的污染。由于原来车间结构等限制，没有在车间内部安装屋顶大罩来处理电极孔外泄的烟气和出钢时产生的烟气，但是仍然比一般电炉的生产条件要好的多。操作的工艺要求是和普通的料篮加料的方式相似，但是康斯迪电炉由于连续加料是有它的特点，作为一个规定，主要的工艺描述如下：按照工艺要求将废钢料混合处理后进入到康斯迪跨内，使用康斯迪行车和称重系统将废钢连续地进入到加料段上。加料段的废钢在康斯迪运输机的传送下逐渐进入到预热段。废钢在预热段内受到加热，原料中的有机材料燃烧。在康斯迪的末端是连接小车，将预热段来的加热废钢通过连接小车进入到电炉中，直到达到规定的重量和准备出钢。出钢，下一个周期又开始。在康斯迪电炉的冶炼过程中，废钢的质量和数量对各项指标是极为重要的，对能源的消耗、冶炼高质量产品和耐火材料的保护都产生重大的影响。康斯迪的废钢加料加料是冶炼生产的第一步，和普通的料篮加料一样康斯迪工艺也是按照生产的钢种要求对废钢进行处理混料，即生产什么样的钢种用对应什么废钢。对废钢的要求是要根据生产的钢种进行研究，在具体的生产中就要按照制定好的工艺要求进行作业，分析化验结果，达到规定的要求。康斯迪运输机的任务就是将废钢从康斯迪跨按照工艺要求直接进入到电炉中，将其转化为液体的钢水。该工艺的模型设定的依据是钢水温度保持恒定，并且不断地追踪设定的钢水温度。电功率的常数是已经预先设定好的，选择何种电参数是按照当前生产的条件所决定，系统将控制和调整废钢的给进速率。废钢平均给进速率取决于电炉所使用的功率、废钢的密度，这样就有两种基本概念：电炉使用的功率低就对应较低的废钢给进速度电炉使用的功率高就对应较高的废钢给进速度当电炉所使用的功率是相同的情况下，康斯迪废钢给进的速率就取决于废钢的密度，因此又有两个基本概念：较低的废钢密度就对应较高的废钢给进速率较高的废钢密度就对应较低的废钢给进速率在连续加料的情况下可能会带来在康斯迪上的料过高，或者料太大的问题，将出现堵塞现象。康斯迪的料槽宽度是1800mm，可以使用的高度是700mm，也就是通过动态密封的废钢高度不能超过700mm的高度，康斯迪行车加料的过程中要随时监控加料段上的废钢高度，如果出现不正常的高度就使用磁盘吊将其抹平，或者采取其它措施将高出的废钢移走，最后的办法就是将限制高度的液压限制器打开，让废钢顺利地通过这里，但是这种方法不能常用。保证工艺稳定的另一个基本点是废钢加料需要均匀连续。生铁中的含碳量是工艺上最为重要的参数之一，进入到熔池中的生铁要基本上连续加入，在加料期间将生铁完全均匀的加到康斯迪上，但是要避免在冶炼的后期将生铁进入到炉内。其它的原料将用来改变废钢的密度，如切削料等。废钢在预热段的行为进入到电炉的一段康斯迪运输机称为预热段，在预热段中废钢和烟气逆向运动，后燃烧是将一氧化碳转为二氧化碳，同时带来了化学能量加热废钢，一氧化碳气体的产生是电炉冶炼过程的吹氧喷碳所至，产生一氧化碳必不可少的条件是在熔池中的碳很少的部分被氧化掉。（注：其实是吹氧喷碳造泡沫渣，大量的一氧化碳气体在渣中形成了泡沫，增大了渣的体积而形成用于屏蔽电弧的泡沫渣，吹氧喷碳不断的进行，气体也不断地被负压吸向预热段，工艺上要求在预热段里完成所有的电炉产生的一氧化碳气体燃烧完毕）控制后燃烧由两种仪器进行监控：烟气温度的连续测量系统在烟气离开预热段的管路上设有定氧仪，用于测量该出的烟气氧含量按照测定的结果，计算机自动控制调节后燃烧所需要的空气量。测量烟气温度的目的是给安全烧嘴提供控制信号，以便按照程序给定的温度打开安全烧嘴所需要的液化气。在电炉开始操作的时候，最小的氧过剩系数约为7％，而且烟气的温度设定约为700度。为了保证后燃烧发生在最为恰当的位置和最有效的利用后燃烧的能量，所需要的空气量和于烟气的混合情况是非常重要的。为了限制烟气的泄漏和空气不受控制的进入，在预热段布置有水封。在炉盖和炉壳之间的间隙也将产生空气的泄漏，使后燃烧发生在电炉中，这是我们不希望看到的。，因此必须仔细地清理炉盖和炉壳之间的杂物，减少间隙，在工艺操作上也要尽可能地限制炉门的开启度。在预热段水冷盘上的废钢要保持系统处于运动之中，即使是以低的速度前进，要避免废钢过热造成溶化和体积上的改变。（注：因为在出钢前康斯迪才停止向电炉输送废钢，此时预热段水冷盘上都是废钢，如何对待这个问题，我认为这时的炉气的温度不高，而且由于氧枪不工作烟气量不大，不至于将废钢溶化，这个问题要请教得兴专家）操作周期和应用模式整个的电炉冶炼周期概括为下列几个过程偏心炉底出钢机构关闭留钢称重新的冶炼过程开始加料熔炼最后阶段过热和脱碳出钢操作准备出钢偏心炉底出钢机构关闭该阶段指出钢量达到要求的重量时，整个电炉快速返回。最大的出渣操作的角度是－10度，其实在实际生产中是不会使用到这么大的角度的，这是作为操作上有这个余地的，在经过一定的时间后可以达到这个角度的，有一点要特别注意，在出钢和出渣的时候，系统是允许自动快速返回到设定的位置角度上的。在向出渣侧倾动时，不允许快速倾动，事实上，当启动缓冲器处于中间的－2度的情况下，电炉是可以使用正常的速度达到－10度的位置。当处在这个位置上，要保证下列事件：废钢停止进入或者铁水不能加入关闭EBT出钢口，在操作上要动作两次，目的是将出钢口的挂渣打掉同时操作者打开EBT出钢口，检查和清理出钢口的通道，不允许有任何出钢障碍如果一切OK，向EBT出钢口填沙，其灌沙量要稍微大于计算量然后电炉控制台操作工将连锁开关打到设定位置，从出钢操作台离开返回到主控制台当执行上述的工作时，可以清理炉门槛出钢口准备工作和炉门槛清理工作完成后，将电炉倾动到水平的位置上当进行上述的工作的时候，连接小车抽向西面，也就是连接小车水冷盘前端从电炉里抽出来，连接小车此时是不允许运动的，在这个阶段，废钢是停止在预热段的末端，在这个位置上有温度等信号检查装置（得兴的手册阐述有指示废钢的位置仪器，我认为是不可能的）另外，利用这个阶段的空闲时间启动康斯迪，向连接小车进料，康斯迪行车向加料段上料，保持整个的运输机上都是废钢（注：如果向连接小车给料的话，他的条件是什么，是连接小车在完成所有的电炉准备工作后，液压缸动作，将水冷盘前端送到电炉内部，然后再启动康斯迪动作；另一个操作上有可能是，当连接小车还是处在后面的时候，也是可以启动康斯迪进料，在康斯迪运动的过程中液压缸动作将水冷盘送到电炉内部，我认为后一种情况是不允许的，只能是前一种情况，当连接小车处在外面的位置时，计算机程序是不允许开动连接小车的电机的。）留钢称重当电炉返回到水平位置上的时候，也就是启动缓冲器将电炉支撑在设定的位置上，称重系统开始对炉内的留钢量进行称重计算。如果称重的留钢量于所希望的设定值有出入的话，操作者可以通过相应的界面进行修改，给出实际的留钢量。电炉主控制台上的操作职工要熟悉所发生的各种事件，必须知晓留钢量的偏差对自动化控制产生的影响。仅仅一项非自动化控制管理的是康斯迪行车称重系统出现故障时。（这段话的意思我还没有认识清楚，对康斯迪行车我方是没有称重设施的，任何和计算机结合起来，我认为完全依靠电炉上的称重系统进行工作，操作熟练后即使电炉操作系统出现故障也是能够通过钢水的液面高度来判断炉内的钢水量，对康斯迪行车上没有计量问题要和得兴的专家讲明）不管在什么情况，操作工肉眼观察估计钢水量是必须要做的事情。操作工观察炉内的留钢情况，检查炉膛耐火材料的条件，留钢钢水液面要比偏心炉底低150－250mm。除非留钢量特别少，在下一炉冶炼时需要较多的废钢进入创造合适的留钢量。当留钢量很少的情况下，就必须使用料篮加料的方式补充废钢，也就是料篮总是要准备好的。新的冶炼程序开始当电炉回复到水平位置上的时候，将康斯迪连接小车水冷盘进入到炉内，当水冷盘前端到达它的工作位置时，振动给料系统自动开启，现在要注意的是，监控系统仍然处于“手动”模式状态下，当连接小车到达它的工作位置时，就可以通过“自动工作模式”受料，所以整个过程是处在自动控制系统的监视之下。插入氧枪，吹氧喷碳，产生泡沫渣，此时的电炉处在了冶炼状态之中。在开始的状态点，所要计算的数据不多，如钢水的重量和温度，工作地要测量此时实际的钢水温度，最后尽可能地修正留钢的重量。后燃烧始终处在激活状态，如果烟气的温度低于设定值，安全烧嘴将自动处于“高温火焰”的模态下。在冶炼过程中的目标是通过修改康斯迪给料速率来达到和保持熔池温度基本恒定。在冶炼中也是必要通过手动模式来修改给料速率，修正到所希望的数值，计算过程发生在电炉控制柜的计算机内。当这个计算机打开后，系统自动地从手动模式转到自动模式下，自动模式将重新选择计算机控制柜里的计算器。概括的说，在这个阶段的目标是钢水温度达到1585度（自动系统能够帮助做这件事），熔池的碳的含量达到0.15-0.20％，对氧枪来讲，除了吹氧喷碳量上的要求外，氧枪的位置是重要的，因为熔池中碳的含量对于后燃烧和泡沫渣的形成极为重要。加料熔炼熔池和温度和碳含量总是要不断分析测量，测温和取样分析同步，作为一个规定，在第一炉冶炼时必须测量温度5－7次，其次取样的频率也是取决于操作者的冶炼水平和实际经验。在自动模式状态下，系统是按照计算得出的熔池温度进行调整康斯迪的给料速率的，系统同时自动的接收实际测温更新数据。自动系统将随时显示废钢加入到炉内的重量，并且知道在康斯迪上还有多少重量的废钢，并且以合适的方式给康斯迪跨显示。在本次冶炼周期加料完成之前，如果下一炉钢的废钢有不同的要求就要给出信号到康斯迪废钢跨，如果没有信号给出，就默认和上一炉钢是同样的原料。过热和脱碳当废钢进入到炉内达到一定的量时，就进入到了过热期，此时康斯迪上仍然有该炉所需要的废钢。在这个阶段中，系统自动地降低康斯迪的给进速率，氧枪的喷碳减少，而且氧枪的位置是朝向了废钢进入的方向（吹向渣中，我不太明白，因为手册中的scrap和slag不分），目的是脱氧创造条件，吹氧的目的是使钢水达到所要求的碳含量，电炉向炉门方向倾动使渣自发流出电炉。出钢前的准备在冶炼末期准备出钢，必须将所有的准备工作作好迎接出钢，将出钢小车开到电炉底下，准备铁合金和其它辅助材料在出钢期间加入到钢包中。当钢水温度和含碳量达到出钢要求时，将康斯迪速度旋钮调到53位置（我不太明白），系统自动跳到手动模式，将连接小车从电炉方向抽向西面，升高电极到出钢位置，康斯迪系统停止和伴随连接小车水冷盘抽出电炉只能发生在出钢之前这段时间。出钢出钢操作在炉后操作台中，操作工从主操作台达到炉后出钢操作台，使用选择键，此时就可以控制偏心炉底出钢机构和电炉的倾动。当电炉倾动4－5度时（此值可以修改），打开出钢机构，作为安全上的考虑，出钢重量和倾动的角度相对应，最后一旦检验了正常的操作所需的过程，出钢过程按照下列顺序进行：在电炉倾动操作期间，将保持电炉位置的缓冲定位块移开倾动电炉向出钢方向出钢机构的锁定块解除连接出钢口托板打开当确定达到一定的角度时，摇架可以迅速返回，电炉位置定位块自动移开，允许电炉完全回复。出钢完成后，新的一个冶炼周期又开始了。出钢时注意事项：使用偏心炉底出钢机构极为重要的一点是检查炉内钢水的液面，为了保证工艺上要求的无渣出钢，而且对安全也是极为重要的。倾动出钢和倾动出渣动作要平稳，避免钢水的液面突然晃动达到水冷件上。当出钢小车达到出钢位置时，操作者要检查炉内没有任何水在液面上。必须特别主要漏水事情的发生，绝对避免任何带水现象，检查和排除渗水点，并且等到水完全蒸发后才能重新执行出钢程序。出钢逻辑顺序开始状态和条件电炉变压器开关断开炉盖在炉壳上炉门打开调节器连接（不知道意思）电极在出钢位置上压缩空气P>4.5bar钢包车在出钢位置上出钢阶段阶段动作控制位置0阶段检验电炉内是否有水1阶段出钢倾动停止在2度上，垂直定位装置断开（指定位缓冲器）出钢操作台，自动2阶段EBT机构连锁打开、托板打开、1#出钢位置到达，连续出钢出钢操作台控制，自动3阶段重新倾动出钢停止在5度的位置上，2＃出钢位置达到，连续出钢出钢操作台控制，自动4阶段重新倾动出钢停止在9度的位置上，此时可以快速返回也可以倒空炉内钢水出钢操作台控制，自动。如果是倒空钢水则用执行手动控制5阶段继续倾动，停止在钢包已经接收预定的钢水量的角度上出钢操作台控制，自动6阶段快速返回一直到－2度，然后快速返回停止缓慢回复到水平状态，电炉停止运动，出钢小车开出出钢操作台控制，自动7阶段EBT托板机构清理，检修平台开出来，开启托板检查出钢操作台控制8阶段EBT托板关闭，托板安全锁定，检修平台抽回，修理出钢口袖砖出钢操作台控制9阶段电炉倾动>0度，电炉位置缓冲器到位，电炉返回到水平位置在主控制台操作特别情况可能发生下列特别情况：钢水返回重新冶炼提前出钢推迟出钢钢水返回重新冶炼：总是会发生这种情况，这也是特别事件，在自动控制模式下系统是不能管理的，钢水返回之后，要重新订正炉内的钢水重量，测量钢水的温度，取样分析化学成分，作完这些工作后系统才能处于正常的监控状态之中。在冶炼的整个完整的周期前出钢：这是康斯迪电炉灵活性的体现，假如加入铁水等液体，或者需要提前出钢，系统允许：将废钢停放在康斯迪上、钢水过热、脱碳和出钢。出钢后重新确认留钢量为下一炉冶炼作准备。注意：留在康斯迪料盘上的废钢就作为了下一炉冶炼的废钢。推迟出钢：这是灵活性又一体现，有些情况下工艺要求推迟出钢，可以放慢熔炼速度，当然需要额外的能量，另外也可以熔炼一部分下一炉的废钢，留钢增大。空炉更换炉壳需要倒空炉中的钢水；为了观察耐火材料的侵蚀情况需要倒空或倒出一部分留钢量。在这个阶段，需要有为下一炉启动所需要的起码留钢量，或者重新用料篮创造留钢量。正常的留钢量必须是约40吨。重新启动电炉必须准备好所有的介质，如压缩空气、冷却水、氧气、预热段后燃烧空气、液压介质、除尘系统等。在MMI界面上检验介质所需的量。确认没有报警产生，这时才能将真空开关合上送电。不管发生是哪一种报警，都必须马上处理。在任何情况下，设备准备运行，要保证危险场所没有人员在场。在描述操作顺序之前，我们将提供一些总体规则：按照设定要求将废钢加入到电炉中，以创造留钢，也要将足够量的石灰加入到废钢中（约每吨约需要35－40千克石灰）。在这个阶段，电炉操作的电参数（电压和电流）对于启动电流创造留钢是一样的。在冷废钢启动的时候是属于冷金属料冶炼过程，和连续加料熔炼状态是不同的，此时的康斯迪预热段是空的，废钢在加料段上加料在合适的时间内达到连接小车（这里我有点不明白），在启动的时候需要较多的能量消耗（我估计是加热烟气到700度以上，开启液化气强火焰）在料篮向电炉加料之前就启动烟气控制系统（指除尘系统开车）和定氧仪分析系统，这是电炉操作的准备条件之一。作好准备工作后，现在可以开始将料篮废钢倒入到炉内，熔炼创造留钢量。作为新的电炉，熔炼是逐步的过程，需要给系统较长的时间确定各种参量。尽可能快的启动氧枪，吹氧喷碳，即使是吹氧喷碳的量不大也要做，目的是尽可能地创造泡沫渣。连接小车启动伸进到电炉内，此时的除尘系统喷水系统的水量要小，避免耐火材料的侵蚀，因为此时的电炉烟气温度低（这里讲的是得兴公司开发的烟气冷却系统，使用雾化水强制冷却高温烟气，我们没有购买这个技术）连接小车在运动之前不能有任何的废钢在里面，以免损坏连接小车的水冷盘造成漏水事故的发生（在这里我还是不明白，何时康斯迪启动，因为必须等到料篮加入的废钢完全溶化后才能向炉内加废钢，因为康斯迪是空的，运行又必须有一定的时间，系统必须给出一个提前量，我们还要注意的是要将信号传给康斯迪行车，或者康斯迪系统动作进入到正常运行的状态时就加料）一旦料篮废钢溶化完成，达到所需要的温度时就开始连续加料过程。对于料篮加料操作是有一定的特殊性，在下列章节中给出一些特殊的操作程序。料篮加料在指定的区域内准备料篮，废钢计量称重，废钢不能潮湿，预先对废钢进行分选，达到料篮加料的废钢品种。要注意料篮加料的安全操作，因为此时使用的是行车吊运料篮加料，有关的电炉连锁关系给予注意。因为行车吊运料篮在电炉的上方，必须注意安全，保障设备和人身的安全。警告：在吊运料篮废钢时不能站在它的下方，避免危险。在连锁条件满足的情况下才能打开炉盖加入废钢，电极和炉盖在安全的位置后才能将料篮吊运到电炉的上方加料。注意：不能进入到炉盖的下方。所有的操作要保证没有人员在开启旋转炉盖的区域，设备运行的区间也是没有人员。特别注意电炉炉盖、炉门等开口的地方有可能钢水产生喷溅造成危险事故的产生。无关的人员不能站在电炉附近，控制室的门要锁上，窗户要关闭。料篮加料废钢要在合适的区域，不能将废钢留在上炉壳和炉盖的法兰接合部，要保证炉盖顺利关闭，如果有废钢在这个部位上的话是极为危险的（注：对设备将产生影响，我们在现场操作是一定要注意，如果出现废钢在法兰上，人工要清理这个部件上的废钢）对炉盖上的耐火材料小炉盖进行检查。一旦炉盖放置在电炉炉壳上，料篮加料阶段就完成了。停止冶炼时所做的工作总体警告：操作上的设备必须进行检查，并且对相关的设备也要进行检查。这里是给出了总体上的要求，但是在职工培训期间要给他们详细的要求。操作检验要点：电炉停产较短的时间和较长的时间电炉停产较短时间和较长时间后的工作点的设定机器停止运行短时间停产出钢完成后，检查和判断炉内的耐火材料情况，炉盖开启情况，和EBT的工作情况检验下列的安全装置：电极立柱架的挂钩、升降安全装置、摇架下的启动缓冲定位装置确认各种操作设备在主控台上处于合适的位置上关闭液压高压回路上的选择参数停止有关的电器设备关闭电极调节系统关闭液压站里的循环泵当冷却水冷却到一定的温度时关闭有关的泵站切断有关的电器开关，节电长时间停产除了短时间所做的工作外，还需要做下列工作。电器绝缘情况检查安全装置检查变压器保护系统的检查液压站油箱检查油品各种设备润滑油位的检查和加润滑脂设备恢复生产短时间停产后的设定启动液压站，等到油温达到规定的数值后，调整液压伺服阀到最佳的操作状态。注意：电炉不能在液压介质处在冷态下工作，这样将加大设备的磨损和使设备处在非正常的状态。打开液压站的泵组，液压站系统工作，检验设备达到规定的工作压力检验压缩机处在自动位置上，在MCC柜子上，准备启动操作液压站的循环泵，打开主要的部分参数，液压作用到分配器组上，此时的分配器组是处在“关”的位置上，不能引起电炉上的任何动作检验压缩空气压力，保证气动元件能够正常工作检验有压情况下分配器管路是否有泄漏情况发生，保证执行油缸处在良好的状态中对电炉操作设备进行必要的检查检验：检查出渣和出钢倾动情况、EBT机构开启和电炉位置缓冲器检验打开冷却水泵，检验所有有关的参数，主控台上计算机没有水温、流量和压力报警检验变压器开关，此时的变压器开关处在断开状态上检验电炉变压器相应的报警信号合上变压器开关对每一个电极装置进行检查，在将电极锁定缸脱离后，检验电极的换向器在自动位置上，长时间停产后的设定上述的短时间停产后的设定工作都要做，然后还需要作下列工作：检验液压站油箱里的油品化学成分，如果不符合要求就必须更换在操作液压泵之前检验油位和进油管路和相应的阀启动泵组后，检查温度，观察是否有不正常的噪音、振动发生，在电机运行之前要检查电器绝缘情况，关闭阀门，将蓄能器中的液压介质达到设定的油位，停止泵，恢复蓄能器中的氮气压力形成的气垫。在进油口检验过滤器，检验压缩机状态，检查管路中有无破裂损坏现象，检查油位。