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现代电弧炉炼钢的工艺技术

发布时间:2019-08-18 21:29人气:

    现代电弧炉炼钢的工艺技术
    4.1大功率输入
    大功率输入是通过缩短通电时间来提高生产效率、降低各种消耗。提高生产效率还要缩短非通电时间。缩短通电时间要求在大功率输入的同时,应有效利用氧气和化学能,并提高电力和辅助能的总传热效率及降低电炉的热损失。世界上的电功率输入比呈增大趋势,计划中的大型炉的最大变压器容量比170MV·A/120t。世界上生产效率最高的电炉是德国KehlBSW的2号电弧炉,1999年10月21日共出46炉,产钢坯3519t,每炉废钢分2次装入,在变压器容量75MV·A、平均功率输入64MW下作业,平均通电时间为22.5min,平均电耗为332kW·h/t,氧耗为38.3m3/t。
    4.2长弧作业
    在大功率输入下,实施长弧低电流作业时,有电力损失少,电极消耗低(特别是端部消耗和接头损失少)等优点。目前世界上二次电压呈高压化趋势,变压器的最高分流电压为1700V(170MV·A),使用最大分流电压为1400V。以电弧电压表示,最高实际AC炉为650V,DC炉为600~800V。而日本AC炉的最高变压器分流电压为1400V(60Hz,100/200M·VA),且在高电压作业时,变压器一次侧还设有电抗器。
    4.3氧气和化学能的有效利用
    电弧炉吹氧由来已久,截至目前发展的速度也很快。近年来,中型以上电弧炉多采用长寿命的水冷喷枪,细长超音速氧气流,大大提高了氧气的利用率和电炉产量。另外,电炉的密闭作业、复合燃烧器、监测炉况的摄像头、高效集束氧枪和钢水连续测温装置等技术的发展,使电弧炉冶炼水平大幅提高。
    4.4炉壁喷枪
    吹氧冶炼在电弧炉炼钢发展中曾多次带来变革性的进步。20世纪80年代,炉门自耗式机械氧枪及水冷超音速氧枪成为常规设备。近年来,又出现了安装在炉壁的集预热烧嘴、超音速氧枪、碳粉喷吹及二次燃烧等功能于一体的组合装置即炉壁喷枪。各种炉壁喷枪中最重要的技术是集束射流,其原理是在主氧射流周围设置环状高温保护气流,使得主氧射流超音速核心段延长。此种射流能量集中,具有极强的搅拌力和穿透力,对促进钢渣反应,均匀钢水成分和温度,提高氧气利用率及金属收得率等都有明显的效果,近年来电弧炉炼钢领域内的一项变革性技术。表3是宝钢DC150t双炉应用PraxairCojet技术的效果,此技术还可用于转炉和AOD炉,类似的技术还有RCB和CCB等。

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