超高功率电炉快节奏优钢生产的探讨

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1前言

　　超高功率电炉快节奏生产是节约冶炼电耗、降低吨钢成本的有效手段；实现高附加值的优质钢高质量、快节奏的生产，能有效地提高炼钢厂的技经指标和市场竞争力。南京钢铁集团电炉厂在探讨快节奏生产优钢时，通过设备改造、技术进步及工艺改进.取得了较好的效果。
2工艺装备条件
2.1电炉
　　100tUHP—EAF—EBT，炉壳内径5900mm，炉容927m3，变压器6O(1+02)MVA，1只主氧枪及安装2支炉壁module氧燃枪，2只烧嘴，1支EBT氧枪，3支底吹搅拌元件。
22精炼炉及VOD炉
　　UHP—IF炉，变压器l2+2O%MVA、在线布置；二次精炼设施包括一座真空脱气VD，装有真空吹氧脱碳VOD，以及一个单独的钢水成分和温度的精调站。处理能力：钢包容量LF：100t，LF+VD处理80t，LF+V0[I7Ot。
2、3连铸机
　　5机5流方/矩坯，R80m，方坯截面130mm×130mm.150mm×150mm，矩坯150mm×220mm，配结晶器电磁搅拌装置，结晶器液面检测及自动控制装置。
2.4原料
　　热装铁水比30%～40%，采用一次废钢和一罐铁水的装料制度，部分炉次可实行庋钢预热。
3冶炼钢类及质量期望指标
3.1冶炼优质钢及舍金钢种范围
　　矿用钢丝绳钢、轮胎子午线钢丝绳用钢、预应力钢丝用钢、工具钢、冷墩钢、弹簧用带(线)钢、合金钢等。
4工艺控制要点
4.1成分要求
　　终点成分：[c]>03%，且低于成品钢成分下限-0.10%，[P]<0.012%。
5生产节奏5.1精炼炉
　　精炼炉在线布置，精炼结束钢包喂丝吊离，空钢包吊入及准备到出钢部位，一般需要lO～12rain；出钢及钢水由电炉下到LF精炼位，一般需要4～5rain；在精炼炉最太允许停留(精炼)时间一般在30～40min。
6生产试验及效果
　　终点[C]控制的准确性与金属料中生铁(铁水)量、废钢中铸铁件在废钢中的分布和加人炉内的各批料的顺序有关，操作者供氧方式及炉内熔化有关；一般在熔清～段时间后采用提前取样分析，根据熔池[C]确定补吹氧量；熔池熔清情况不定，熔池[C]不均匀，按一次取样分析，结果供氧控制偏差较大：或者[C]高于终点出钢[C]上限，或者已远低于确保的低限[C]控制值。为此，可能需要采用取样一分析一补吹氧一分析的循环方法，正常废钢取样l～2次，非正常耗时0～1.5min。若废钢中含较多铸铁件时；中层定位取样l～3次，非正常耗时l～3min；任意位置，非正常耗时4～1Omin。这就造成冶炼周期延长，影响生产节奏。
6.1准确确定供氧与熔池脱碳速度关系
　　消除熔化滞后区和表面熔化、熔池F部局部未熔化现象，才能做到熔池成分、温度基本均匀一致，生产组织中采取了如下措施：
(1)尽量提高铁水热装量：在废钢熔化同时，供氧就与铁水c：反应产生热量，提高前期温度，加快废钢熔化和化学反应速度缩短冶炼时间。
(2)废钢质量做到分类，含铸铁件及大块废钢，装在废钢料篮中部，在废钢人炉时尽量使铸铁件处于电极下部，铸铁件提前熔化。
(3)炉墙氧燃枪及EBT氧枪尽早使用，消除炉内冷区废钢滞后熔化现象。
(4)废钢基本熔清时，氧燃枪继续供氧，炉壁氧燃枪沿炉墙切向对钢水供氧的动力带动边部钢水循环，底吹Ar气搅拌，钢水向上部翻卷，电极供电产生磁场的切割磁力线带动炉内钢水循环，供氧表面脱[C]的钢水及部分[C]进入熔池深部及非氧气覆盖区，产生[C]反应，促进炉内钢水成分温度的均匀，取样及测温代表性增强。此种方式下供氧脱碳速度稳定，算的准确率大幅提高，取样次数减少，冶炼节奏加快，同时冶炼电耗也大幅下降。
6.2精炼炉冶炼工艺改进
　　快节奏生产品种钢，在线精炼炉冶炼已成为生产组织的瓶颈，加快优质钢脱氧、造渣、成分调整速度是提高整体作业水平的关键之一。试验采用下列措施，强化LF精炼效果：
(1)精炼前的预脱氧：在电炉出钢前，将部分脱氧造渣剂先行加人包底，利用出钢时钢水落人包内的冲击、搅拌动能，增加钢水与脱氧剂的接触反应界及扩散速度，是脱氧反应动力学条件最好阶段，此种方法运用得当，将使精炼炉造自渣能在钢包到站精炼2～5min内实现，脱氧进度提前1/5～1/4。利用电炉出钢进行强脱氧，不占用工艺流程中的额外时间。
(2)精炼炉脱氧、脱硫：选择具有强脱氧能力的脱氧剂是加快精炼炉脱氧速度的有效措施。试验用以caC2为主要成分的脱氧剂在精琼初期加人，使白渣成渣时间提前4～8min，精炼中期加八通用造渣剂保持白渣.能有效地将钢水中[0]降到18×10之下；脱氧速度加快。
(3)EAF—LF温度：品种钢冶炼，电炉出钢适当提高温度，对精炼炉到站取样偏差可缩小到0.01%～0.03%；较低的温度，LF必须在供电5min之后才能取样分析，可进行[c成分调整时间被缩短；同时适当的高温，精炼炉成渣及白渣加快，脱s效率提高。提高到精炼炉温度，是缩短精炼处理时间的有效手段之，但它并不会造成冶炼电耗(EAF+I)增加。
6.3改进连铸工艺
(1)保护浇铸改进：大包到中包，采用—c保护护套管，大包滑动水口与保护套管间采用Ar气保护，减少钢水在浇铸过程中的吸气，减少此过程钢水二次氧化及吸氧。成功的保护浇注。
(2)自动液面控制有效稳定铸坯速度，减少拉漏。
(3)结晶器下部电磁搅拌，铸坯表面和亚表面层的夹杂减少，表面质量提高，同时能减少中心偏析及疏松。
7结束语
　　采用热装铁水、氧(燃)枪综合供氧、出钢脱氧低、过热度适当、快拉等先进工艺，加上严格的生产管理.达到重点工艺的科学实现，在保证具有较高钢质的情况下，实现快节奏的生产。