90t电炉的转炉化改造

技术改造与改进第31卷2013年第3期(总第165期)84368$8485%88%%888848346%%8844%383836838833688s38883430s890t电炉的转炉化改造周良朱海刚(中冶华天工程技术有限公司中天钢铁集团有限公司南京210019)[摘要]90电炉通过转炉化改造后,烟气外溢少,噪声降低,回收了高温烟气中的余热,减少冷却水消耗实现了节能降耗。关键词]90t电軸妒多劝能炉壁氧枪技术经济指标Modification of 90t Electric Furnace ConverterizeZHUO Liang, ZHU Hai-gang(1. Zhongye Huatian engineering and technology Co, Ld.2. Zhongtian Iron Steel Co, Ltd, Nanying 210019)[Abstract]The technical modification of 90t electric furnace converterize are taken so as toreduce the flue gas overflow, noise and cooling water, recover the off-gas heat in the high temperatureflue gas and realize energy saving and consumption reduction(Key words] 90t electric fumace converter, multi-function oxygen lance of fumace wall,techno-economic indexes1前言等为辅料,通过电极起弧加热熔化废钢和升温钢中天钢铁集团有限公司(以下简称中天钢铁)水,并辅以吹氧、喷碳、造渣等进行冶炼的一种炼90电炉炼钢车间始建于1999年,配置了1座90超钢工艺。该工艺冶炼周期长,能耗高,后来有些高高功率电炉、1座100tLF精炼炉,1座90tVD炉、1炉铁水过剩企业逐渐发展用铁水来代替部分废台5机5流大方坯连铸机。工程于2001年投产投钢,有了铁水热装工艺,钢铁料中的铁水比由30%产后还实施了40%铁水热装工艺改造。208年钢增到50%左右,从而缩短了冶炼周期,降低了电耗材价格出现大幅下降,同时废钢价格和工业用电和电极消耗,并取得显著经济效益。然而,当前原价格持续走高,使得电炉冶炼成本居高不下,车间材料和能源价格持续增高导致电炉冶炼成本居高生产一度亏损并面临关停的危险。因此降低电不下,而钢材价格又在下降,传统电炉的生存空间炉生产成本,生产质量优良的优钢产品使电炉厂已越来越小,相比之下,转炉生产成本比电炉要低重获新生成为中天钢铁的头等大事。很多。鉴于中天钢铁有较多富余的铁水、电炉热装于是针对这一状况,中天钢铁根据自己铁水铁水的经验以及市场可提供大功率多功能炉壁氧热送比较高的经验,提出将电炉的钢铁料中铁水枪,为实施转炉化生产工艺改造创造了条件。比提高到85%~90%,废钢等辅料降到10%2010年决定对90电炉逐步实施转炉化改造,最终15%。这一炉料结构基本与转炉相同,通过向炉内于2011年12月热试成功,去掉了电炉变压器及短吹氧、造渣进行冶炼彻底取消电炉电极,这种在网系统,2012年3月产量达80359,并持续生产至电炉中完全利用铁水反应化学能来代替电能的冶今,已取得较好经济效益炼工艺就称之为电转炉冶炼。2.2电转炉生产工艺流程2电转炉生产工艺电转炉生产工艺流程见图12.1电转炉概念23电转炉中国煤化工传统电炉生产是以废钢为主原料,生铁废料电炉进行CNMHG工艺发生较-67-第31卷2013年第3期(总第165期)技术改造与改进④④8%333333333④36④范3公④333④拓B哈333大变化,将按下面工艺进行生产操作。当熔池中碳氧反应剧烈,飞溅严重,炉渣泡沫化严重或渣流速太快时,3支枪不能同时大流量供废钢散状料氧234造渣蒸气回收90电转炉地面出渣(1)配料时,根据铁水磷含量以及冶炼造渣情高温余热锅好烟{90钢水過合金加料况,在料篮底部配入2~3t石灰。中间加料是通过散状料系统向炉内加料。环境除尘器LF精炼好(2)冶炼低磷钢时采用多次换渣法,冶炼非低磷钢时采用少换渣法。图1电转炉生产工艺流程(3)冶炼前期应尽量少流渣,有利于化渣和保持渣量,可充分利用余留的渣量在冶炼中期去磷23.1准各工作这样有利于降低渣料成本和降低钢铁料消耗。冶(1)电转炉出钢后,首先要对炉壁、渣线门坎炼中期是去磷的最佳时机,装入量接近目标值、温出钢口及水冷元件进行检查和维护,并对出钢口度在1580℃以下这是去磷的有利的条件,应及时进行填充料。换掉炉中的高磷炉渣并补充部分新渣,以防止高(2)仔细检查电转炉各个系统有无故障温回磷。冶炼后期保证一定的渣量主要是防止或23.2装入钢铁料减少钢水飞溅,避免造成结炉沿和炉盖冷钢事故。1)旋开炉盖,通过小料篮快速向炉内加入10t2.35温度控制废钢,炉盖旋回并盖上(如是新炉先用增碳剂、废电转炉不同与转炉,熔池小且浅,炉壳为水旧钢板铺炉底,保护新内衬)。冷,在冶炼过程中要通过流渣适当加入石灰石及(2)行车吊起铁水包将铁水倒入中间铁水包,返矿等冷却剂来控制好温度,避免温度过高或过铁水流槽放低至加铁水位,然后缓慢倾动中间铁低带来工艺事故。水包,让铁水通过铁水流槽缓缓流入炉内,铁水倒加入时机及加入种类要结合温度控制、成分完后,用倾翻机构将中间铁水包回倾至原位,再把要求、成本要求、工艺稳定性等方面考虑。铁水流槽抬至高位。每炉兑铁水90t,根据高炉铁236出钢水情况有时分两罐兑入。出钢前2min内把钢包车开至出钢位等待出2.3.3供氟制度钢。当终点成份、温度达到出钢要求时停止吹炼电转炉主要采用吹氧冶炼,利用 CoJet多功能出钢信号灯亮后开始出钢,确认解锁后再按打开炉壁氧枪向钢水吹氧,一般有3种射流模式,模式1出钢口托板,如不能自流应立即引流,钢水流出为2500m/h,模式2为300mnh,模式3为3400m3h后,根据炉内钢水量和钢包内钢水量适当倾动炉在不同的冶炼阶段应分别采用不同的模式进子以免卷渣,当钢水出至规定要求后,迅速回倾炉行供氧。子。(1)冶炼前期:由于钢液面较低,钢水量少,温出钢实行留钢量操作,留钢量一般前期炉役降较快,应采用模式2或3较合适,当泡沫渣形成留15~20,中后期炉役留30~40左右。后,为了加快冶炼节奏,尽量使用最大流量的模式供氧。3电炉转炉化改造内容(2)冶炼中期:熔池的碳氧反应剧烈,如果泡本着技术可靠、节省投资的原则实施转炉化沫渣形成不好钢水飞溅会较严重容易引起各类改造,要充分利用原有设备和场地。工艺事故应及时更换低流量的吹氧模式1。当炉3.1电炉本体改造渣泡沫化后,应及时更为换模式2或3。(1)拆除了电极横臂和电极,停用 70MVA的变(3)冶炼后期随着炉内钢液面升高和熔池温压器(以后废钢成本低时可恢复)。度升高,是钢水飞溅的易发期,如果熔池钢水飞溅(2)制作严重或泡沫渣不好,这段时间应使用较低流量模炉盖(减少烟中国煤化工代替耐材小式1或模式2。aYHCNMHG68技术改造与改进第31卷2013年第3期(总第165期)(3)缩短电炉上炉壳高度200mm,加高下炉壳部分石灰及渣料。200mm从而增大了下炉壳的容积,并保证炉口标(2)由于造渣料用量加大,对原上料系统料仓高不变。进行扩容改造,增加仓容及仓数。(4)抬高EBT水冷板200mm。(3)因废钢用量大幅减少并为防止废钢装人时(5)制作了2号和3号新的炉壁氧枪水冷板,砸坏氧枪水冷板需改造小料罐,改造后能装10左并向炉内移进600mm右废钢。(6)制作新的炉门框,抬高炉门坎200mm,增(4)增设带称量的倒灌站,用来配装铁水,确大了熔池容积。保铁水装入量稳定。32增加兑铁水装置35增加余热回收装置原先兑铁水是用吊车从炉壳上方直接倒入,电炉生产过程中产生的大量高温含尘烟气采这种兑铁水工艺不能适应电转炉生产,需增加1个用传统的水冷滑套抽出,烟气温度约800兑铁水倾翻小车,包括1个中间铁水包、1个铁水罐1000℃,经过沉降室去除大颗粒粉尘,高温烟气通倾翻支架、1个向炉内注入铁水的过渡溜槽、1套液过一段水冷烟道冷却到550℃左右,再进入自然冷压倾翻系统。该系统在吹炼过程中可控制向炉内却器冷却到280℃后进入布袋除尘器净化后排连续兑入铁水的速度。放。除尘系统在转炉化改造后可以满足除尘需兑铁水装置布置在电转炉炉门侧面平台上,要,无需改造便于操作观察,又不影响炉前操作。改为电转炉后,由于炉内铁水脱碳反应产生33增加多功能炉壁氧枪大量cO,并在水冷烟道和燃烧沉降室内燃烧后产炉壁氧枪为电转炉关键设施要求功率大,控生大量的余热,这部分余热通过冷却水换热后再制精度高,运行稳定可靠。因此,其性能要比传统由冷却塔排入大气,会造成热能浪费并消耗许多电炉好。为此引进了CoeM多功能炉壁氧枪,共3冷却水。在转炉化改造的过程中考虑回收利用电支,分别安装在炉壳侧壁水冷板上,布置见图3。3炉烟气余热,既能节能减排,又可产生巨大的经济支枪可用作加热和吹氧,氧气最大流量可达10效益。因此在改造中增加了1套热管锅炉进行余200m3/h,加热助燃采用天然气,最大流量达400m/热回收。当加人废钢时,炉壁氧枪使用烧嘴功能来加热由于电转炉烟气系统不同于转炉系统,同时熔化废钢,当加入铁水后使用氧枪功能来吹氧脱热管炉有时不稳定或需要维护,在系统设计上考碳虑并联现有的机力冷却器系统,当锅炉临时检修枪位3时或不稳定时,切换到机力冷却器冷却系统。这枪位1两套系统互为备用,可以自由切换,保证电转炉正常生产,工艺流程见图4。热锅好枪位2图4电转炉余热回收流程图3炉壁氧枪布置1—90电转炉;2—燃烧沉降室;3—热管锅炉;4一机力风冷器;5—布袋除尘器;6—烟囱34增加其他设施(1)加料系统增设称量皮带,可快速向炉内加4改造后的中国煤化工入石灰石及返矿,这样既可控制炉内温度又替代电炉转炉YHCNMHG下:第31卷82013年第3则(总第165期)技术改造与改进电转炉容量:90;炉壳直径:5800mm电转炉平均出钢量:92多功能炉壁氧枪数量:3支电转炉留钢量:30t最大供氧量:10200m/h;平均冶炼周期:45min;兑铁水装置承载能力:l00t。吹氧时间:35~40min;年作业率:86%;5改造前后的消耗指标和成本对比年产量:9278万t;改造前后消耗指标和成本对比见表1。表1改造前后的消耗指标和成本对比原材料消耗铁水废钢电极石灰石灰石氧气电能冶炼周期/总成本kg/kg/tke/tkg/tm/t kw.W/(元t)电炉4421.2电转炉110.5原材料单价(元A)307692309116277403100.61电炉成本(元/)13600020494433.291550000335591803583.58电转炉成本(元)306000341.570009303937.82000表1中指标是按冶炼20号钢进行改造前后对传统电炉生产成本要低许多,另外生产噪声低,烟比的。电炉冶炼主要成本为3583.58元∧,电转炉气外溢少,改善了工作环境。说明电炉的转炉化炉冶炼主要成本为3449元,节约成本13458元/,改造是成功的,使车间生产扭亏为盈,并取得很好年产90万t钢可节约成本1亿多元。的经济效益和社会效益,为电炉生产工艺创新发展开辟了一个新的方向,也为国内许多陷入困境的6结语电炉炼钢企业探索出了一条走出困境的好方法。通过改造前后技术经济指标对比,电转炉比(2013-03-11收稿)聊专利承修起■机主梁j法匪夷所思果超乎黥(专利申请号2011103779733公开公告号102489939A起拱先顶升,火烤必补强”是传统工艺,本专利“起拱不用顶升,矫形不用火烤,增强不加钢板,修后刚度高于新主梁”,这听来似天方夜谭的神话却是本专利技术实实在在的工艺效果。郑重承诺:做静刚度试验,二做起升能力试验,并保证正常使用条件下,五年内下挠值不超允许范围,否则免费修复。已经两次火焰法矫形,不能再修只能更新者,本专利可保其起死回生,焕发青春,效果不变保修期不变。、不顶升主梁起拱秘密技术单向聚能栓聚集强大的回缩应力,可不顶升直接起拱,且强化主梁。高刚度力学特征连接于主梁侧板中下部位的数条聚能栓会大大激发回缩应力的潜在势能,从而变主梁最薄弱环节为主梁最坚挺部位,这一相反的变化,使主梁刚度超常提高,鉴于此,本公司方敢于作出前面的承诺。三、高效率施工,省时,省工,省料。四、低价位服务运营本技术科技含量高,施工周期短,有形投入少,具有低成本优势,因而价位相对较低,可谓物美价廉。单位:山东万力起重机械有限公司联系人:吕传水,申话136R5313413地址:山东章丘明水福康路665号中国煤化工362CNMH