爐壁集束碳氧槍在電爐中的應(yīng)用

1、年月第卷增刊河南冶金肌、，爐壁集束碳氧槍在電爐中的應(yīng)用談知良郭元奎（武鋼集團(tuán)鄂城鋼鐵公司）摘要介紹了鄂鋼電爐廠餓螂域礎(chǔ)電爐使用爐壁集束碳氧槍后對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的改善，以及在生產(chǎn)實(shí)踐中的冶金效果。關(guān)鍵詞熱裝鐵水功能效果經(jīng)濟(jì)效益珊胞田【觸時(shí)吲舢訊疆圈阻甄用心峨辦舳，（，）日刪峨前言提高電爐氧氣利用率是強(qiáng)化電爐冶煉、提高電爐節(jié)奏最有效手段之一。如何高效地將氧氣輸入到電爐爐內(nèi)，對(duì)提高電爐煉鋼的冶煉節(jié)奏，生產(chǎn)成本的大幅度下降是非常重要的。目前，電爐煉鋼氧氣產(chǎn)生的化學(xué)能在電爐能量輸入中已占了較大的比例，達(dá)到一。特別是電爐采用熱裝鐵水后，化學(xué)能的比例達(dá)到總能量的以上，相當(dāng)于電爐增加了近一倍的能量輸入，大量輸入氧氣

2、已成為現(xiàn)代電弧爐煉鋼工藝的一個(gè)主要特點(diǎn)。集束碳氧槍的功能助熔集束碳氧槍可產(chǎn)生主氧和次氧兩種射流，保證了合理的射流結(jié)構(gòu)；由于廢鋼料型和熱態(tài)金屬的比例不同，通過軟件設(shè)置和流量調(diào)節(jié)，根據(jù)熔化不同階段，始終保持最大最有效的加熱面積，同時(shí)避免不恰當(dāng)吹氧形成的爐料“搭橋”垮斷電極。通過爐門氧槍及爐壁碳氧模塊的操作配合。通電初期爐門氧槍流量，爐壁料槽兩側(cè)集束氧槍采用。，隨著熔池液面上升，可將爐門吹氧及爐壁氧槍的總流量調(diào)整到。鋼水脫碳及升溫根據(jù)爐子容量和內(nèi)部尺寸分開布置的多個(gè)吹氧點(diǎn)，在氧化期，相當(dāng)于在爐內(nèi)多個(gè)反應(yīng)區(qū)域進(jìn)行供氧脫碳，射流的角度偏心，推動(dòng)了鋼水的循環(huán)流動(dòng)，加上集束式供氧能更好地?cái)嚢枞鄢?，脫碳有效?/p>

3、程為斜線距離，垂直距離，這保證了溫度的均勻性以及促進(jìn)了渣，金屬的物質(zhì)傳 遞。傳統(tǒng)冶煉條件下，初煉鋼水含碳范圍在一左右時(shí)，脫碳效率平均達(dá)，而在集束射流條件下，平均脫碳速度可達(dá)，在溫度渣況合適時(shí)最大可達(dá)，且由于提前供氧，脫碳范圍也大大加寬，這尤其適用于加入鐵水或生鐵比例較高或者是冶煉低碳品種的情況。由于氧流的強(qiáng)烈攪拌作用，在氧化早期極大地改善了脫反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件。也就是說：在原始條件大致相同時(shí)，效果大大提高，這對(duì)于廢鋼質(zhì)量和品質(zhì)的適應(yīng)性加強(qiáng)和提高產(chǎn)品鋼材的內(nèi)部質(zhì)量均有現(xiàn)實(shí)意義。全程泡沫渣埋孤冶煉利用模塊化技術(shù)結(jié)合控制噴粉及爐中點(diǎn)噴碳能力進(jìn)行吹氧和噴碳可形成并維持很好的泡沫渣。而且，由于多點(diǎn)噴碳、預(yù)

4、留鋼水或兌熱鐵水操作，可在冶煉過程的早期形成良好的泡沫渣。改造后電爐供氧情況在爐壁上安裝了支爐壁集束氧槍，并且在上方安裝了一支碳氧槍，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)吹氧噴碳。具體改造方案如下：）保留現(xiàn)有的爐門碳氧槍作為備用，為了節(jié)約投資，保留現(xiàn)有的碳粉倉，只是對(duì)爐門槍的噴粉罐管路系統(tǒng)作些必要的改造。）在爐門兩側(cè)各安裝了一支集束氧槍（號(hào)和號(hào)），并且在與之間的爐壁上安裝了一支集束氧槍（號(hào)），最大氧氣流量均為，上方安裝的氧槍流量為。氧槍的工 河南冶金年增刊藝設(shè)計(jì)參數(shù)見表：表氧槍的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)）對(duì)碳粉罐進(jìn)行改造，將現(xiàn)在的一支管路改為兩只支管路，分別供給兩只爐壁碳槍，其中一支管路與爐門槍共用，并改變碳粉的調(diào)節(jié)方式，使流量調(diào)節(jié)

5、更精確。噴碳粉造泡沫渣，采用爐前及爐后噴吹碳粉，爐前噴吹碳粉可采用原工藝，爐后采用爐壁噴吹碳粉，保證泡沫渣在整個(gè)爐內(nèi)形成。具體安裝位置如圖所示：圈安裝位置示意圈爐壁集束碳氯槍使用情況爐壁槍情況爐壁集束碳氧槍投入使用的前兩個(gè)爐役，水冷銅盤安裝角度不是很理想，采用的是廠家提供的理論安裝角度，生產(chǎn)過程中對(duì)爐齡有一定影響，為此，對(duì)安裝角度進(jìn)行了調(diào)整，主要是將氧槍的出口角度進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，效果比較理想。爐壁槍投入使用時(shí)，電爐煉鋼廠使用鐵水量較少，鐵水比僅為，對(duì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的影響并未達(dá)到設(shè)計(jì)水平，而且供氧強(qiáng)度的增加，使電爐煉鋼廠電爐終點(diǎn)碳的控制難度大大增加，從年月份起，部分爐次采用了兌鐵水的工藝，即鐵水

6、比為左右的情況下，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了歷史最好水平。操作情況在兌鐵水的情況下使用爐壁集束氧槍，有的爐次出現(xiàn)了冶煉過程中渣溫高，渣中氧化亞鐵含量較高的現(xiàn)象。經(jīng)過與北京科技大學(xué)有關(guān)專家經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)研究，認(rèn)為氧槍的化渣能力過強(qiáng)是其根本原因，其次是供氧制定不合理也是重要的原因之一。為此，將供氧制定做了相應(yīng)的調(diào)整：一是爐壁集束氧槍冶煉過程中采用循環(huán)供氧操作；二是各只集束氧槍盡量使用高氧，以減若其化渣能力；三是確保爐壁碳槍正常使用。從調(diào)整后看，初煉爐渣樣中氧化亞鐵含量 已降到了較好的水平，基本實(shí)現(xiàn)了全程泡沫渣操作。終點(diǎn)成份控制情況從爐壁集束碳氧槍投入使用以后，電爐煉鋼廠電爐終點(diǎn)碳的控制難度加大，特別是鐵水比較小

7、的情況下。通過對(duì)冶煉供氧制度的優(yōu)化和鐵水比的增加，從年月份終點(diǎn)碳控制來看，得到了明顯的改善，符合工藝要求的合格率達(dá)到了以上，解決了電爐鋼水過氧化的難題，同時(shí)集束碳氧槍的使用，增強(qiáng)了化渣能力，使出鋼磷的含量也進(jìn)一步降低，目前，電爐出鋼磷的爐次達(dá)到了以下，為電爐煉鋼廠生產(chǎn)優(yōu)特鋼創(chuàng)造了有利條件。爐壁集束氧槍使用效果從使用情況看，該槍具有化渣速度快，化渣效果好，脫磷、脫碳效率高的優(yōu)點(diǎn)，加快了兩側(cè)的廢鋼熔化速度，基本杜絕了石灰堵塞出鋼口的情況發(fā)生，同時(shí)基本杜絕了兌人鐵水后爐蓋和水冷板粘鋼的發(fā)生。冶煉周期有所縮短，冶煉電耗有所降低，基本達(dá)到了預(yù)期效果。爐壁集束氧槍使用前后，特別是采用每爐倒鐵水效果比較理想

8、。采集部分兌鐵水的各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)見表。從表可以看出，在兌左右的鐵水的情況下，冶煉電耗明顯降低，平均為，相比倒一包鐵水降低左右，相比未使用爐壁集束碳氧槍相比降低左右。由于等包等事故的影響，冶煉周期有所增加，但送電時(shí)間明顯縮短，相比兌一包鐵水縮短左右。年月份電爐冶煉電耗為，而月份部分爐次采用每爐倒鐵水冶煉操作，在鐵水比，的情況下（即每爐），使月份冶煉電耗降低到，月份冶煉電耗下降到，達(dá)到歷史最好水平。要發(fā)揮集束碳氧槍的最大節(jié)能優(yōu)勢(shì)，鐵水比就要求達(dá)到（即每爐）以上。集束碳氧槍使用以后，氧耗有所增加，相比未使用集束氧槍增加大約岔，主要原因是在非生產(chǎn)時(shí)間時(shí)集束氧槍環(huán)氧所消耗。爐壁集束碳氧槍使用后，提高了爐中

9、脫碳速度，并使?fàn)t內(nèi)各區(qū)域的鋼水溫度得到了較好均勻。噴濺也得到了較好控制，基本解決了因石灰原因造成堵等事故，原兌鐵水冶煉出現(xiàn)爐蓋和水冷板粘鋼等事故也得到了徹底解決。經(jīng)濟(jì)效益年月份未使用爐壁集束碳氧槍平均冶煉電耗，電極消耗為，氧耗為。使用集束碳氧槍后有關(guān)數(shù)據(jù)見表。 年增刊河南冶金表采集部分兌鐵水的各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)表使用集柬碳氯槍后有關(guān)數(shù)據(jù)年月份產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為：×（）×一（）×一（）萬元同樣可計(jì)算出月份為萬元，月份為萬元。一月份產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益共為：萬元萬元萬元萬元。結(jié)語）兩側(cè)集束氧槍解決了爐內(nèi)冷區(qū)，加快了廢鋼的熔化速度。）爐壁集束碳氧槍的使用，基本解決了兌鐵水后爐蓋和水冷

10、板粘鋼的難題。）爐壁集束碳氧槍改造后向爐內(nèi)供氧能力大大增強(qiáng)，而目前的鐵水比并未達(dá)到設(shè)計(jì)以上的要求，因此，并未發(fā)揮爐壁集束碳氧槍的最大節(jié)能優(yōu)勢(shì)，如果鐵水比達(dá)到以上，實(shí)現(xiàn)冶煉電耗左右是可能的。）爐壁集束碳氧槍使用后，改善了冶煉的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，達(dá)到了較好的經(jīng)濟(jì)效益。）爐壁集束氧槍穿透能力未能達(dá)到最佳效果，氧氣出口馬赫數(shù)需要重新研究，以增強(qiáng)集束氧槍的脫碳功能。參考文獻(xiàn)許汝鐘，徐明華編電弧爐煉鋼問答北京：冶金工業(yè)出版社，（下轉(zhuǎn)第頁） 年增刊河南冶金音量圖和的活度比與越含量的關(guān)系圖制在一，在這時(shí)候加入鈦鐵，可保證提高和穩(wěn)定了鈦的回收率。試驗(yàn)結(jié)果珠鋼流程微合金化鋼通過采取有效的深脫技術(shù)、深脫技術(shù)、低鋼的生產(chǎn)

11、技術(shù)和穩(wěn)定的加入工藝，精煉過程進(jìn)行鋼水鈣處理，喂鈣的主要目的是改善流動(dòng)性，起到夾雜變性作用，良好的鈣處理保證了工藝的順行和鋼卷質(zhì)量，鈣處理后酸溶鋁為一，鈣。，可避免水口結(jié)瘤和侵蝕塞棒，解決了傳統(tǒng)工藝中微合金化鋼水口易結(jié)瘤的問題，在連鑄通過制定合理的澆注溫度制度，實(shí)行全過程保護(hù)澆鑄。根椐采取上述技術(shù)方案，并做了多次工業(yè)化試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果數(shù)椐詳見表：表微合金化鋼的回收率由表可見，精煉過程中加入的平均收得率在，最終成品的收得率在左右，穩(wěn)定的回收率保證了產(chǎn)品性能的波動(dòng)性不大。通過不同的加入量（）得到，的各強(qiáng)度級(jí)別微合金化鋼，由此得到加入量對(duì)試制鋼強(qiáng)度影響是顯著的。根據(jù)流程的特點(diǎn)，提出了屈服強(qiáng)度分別為。的

12、各強(qiáng)度級(jí)別微合金化鋼的最佳含量范圍分別為一。在生產(chǎn)工藝方面開發(fā)了低、等煉鋼技術(shù)和連鑄、熱軋等工序成套的工藝技術(shù)，研制出屈服強(qiáng)度的微合金化鋼。結(jié)語）在流程上開發(fā)了深脫、深脫、低鋼等一系列純凈鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)，使微合金化鋼的×一、一、×，總量小于×。）研究了電爐流程中的熱力學(xué)行為和 的加入工藝，開發(fā)了提高收得率及其穩(wěn)定性的生產(chǎn)工藝技術(shù)，使微合金化鋼的平均收得率穩(wěn)定在左右。）通過采取有效生產(chǎn)技術(shù)和穩(wěn)定的加入工藝，微合金化鋼采取良好的鋼水鈣處理措施（鈣一），并實(shí)行全過程保護(hù)澆鑄，解決了微合金化鋼水口結(jié)瘤的難題。）根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和實(shí)際生產(chǎn)狀況，得出含量是影響強(qiáng)度的主要因素，提出了屈服強(qiáng)度分別為。的各強(qiáng)度級(jí)別微合金化鋼的最佳含量范圍分別為。參考文獻(xiàn)毛新平薄板坯連鑄連