板坯电渣炉工艺和设备介绍.docx

板坯电渣炉工艺及设备介绍2.1概述武汉钢铁集团鄂城钢铁有限责任公司电炉车间现有70吨Consteel 电炉1座、70tLF钢包炉1座、70tVD真空脱气装置1座、四机四流合金钢 方坯连铸机1台，年产方坯50万吨，最大生产能力可达60万t/a根据武钢集团鄂钢公司“十一五”发展规划：鄂钢宽厚板二期工程 拟考虑建设年产20万t特厚板坯生产线特厚板坯料考虑由电炉炼钢厂 采用电渣重熔和模铸两种方式供坯为此鄂城钢铁有限责任公司决定在 电炉炼钢车间新建20t电渣炉两座（预留401两座），1.6吨化渣炉一座， 年产电渣锭1000012.2电渣炉型式的选择及设备主要技术特点2.2.1电渣炉设备的选择目前国内外板坯电渣炉大致有下列四种型式；（1） 单相、单电极板坯电渣炉（美国的C0NSARC公司、德国ALD公司制 造，国内目前宝钢特殊钢分公司6-8吨正在调试中），主要适用于小断 面，否则结晶质量不易保证；（2） 单相、双电极串联板坯电渣炉（乌克兰a ton电焊研究所设计：俄 罗斯701板坯电渣炉，乌克兰亚速钢厂20吨板坯，日本40吨板坯），取 得成功，效果良好；（3） 三相三电极板坯电渣炉：美国、前苏联均进行了试验，但不成功;（4） 低频、双电极串联电渣炉（东北大学设计制造：舞阳钢铁公司40 吨板坯）取得成功，效果很好；根据目前国内外板坯电渣炉使用情况及国内钢厂实际操作经验决 定采用低频、双极串联、抽锭式电渣炉。

与传统电渣炉相比，它具有以下技术特点；(1) 低频电源控制按最大毛坯尺寸480X2400X4100mm计算，根据初步计算需要变压器容 量为5200kVA考虑到三相平衡的供电要求，用2台2600kVA三相整流变 压器将10k V降至100V左右通过晶闸管交直-交变频，将三相交流逆变 成1-5Hz的单相低频交流电，保证了三相平衡的供电要求在国内特大 吨位电渣炉设备中首次实现了低频电源控制可显著节省电能2) 双极串联重熔采用2支电极串联的重熔方式，可以实现减小短网感抗，提高功率因数; 减少短网有功消耗，因此大幅度减低电耗;保证相同金属熔池深度的条 件下，可提高熔化率3) 结晶器固定、底水箱移动抽锭本电渣炉采用结晶器固定、底水箱移动的抽锭方式抽锭系统由2 个立柱和1套驱动系统构成，驱动系统由滚珠丝杠、差动减速机、交流 伺服电机和交流电机组成抽锭速度的调节由1台交流伺服电机实现， 速度调节范围为2~8mm/min快速移动采用交流电机，速度为 1000mm/min4) 二次冷却通过实施冷风的二次冷却，提高了铸坯的凝固质量5) 钢锭保温在重熔某些钢种时，为防止抽出的钢锭长时间冷却温度偏低，造成上下 温差很大，导致钢锭开裂。

当抽锭长度在结晶器外1米时，采用保温措施，实现了钢锭保温2.3生产规模及产品方案2.3.1生产规模根据4300mm特厚板生产的要求；炼钢供应电渣锭为0000t/a电渣炉用 连铸坯电极棒10575t/a2.3.2产品方案⑴ 主要钢种：海洋工程用钢、电站用钢、锅炉用钢、军工钢等⑵电渣锭规格电渣锭重：最大锭重23.71自耗电极：采用电炉厂自产240x240mm连铸坯做假电极棒，240X (240X (7〜9) )X3000, 2支电渣锭规格：320X( 1400〜2300)X(3700〜4100) mm电渣锭和相应的电极尺寸规格见表2-1自耗电极尺寸可根据需要拼 焊成表中的自耗电极规格尺寸锭型、及所需电极规格 表2-1锭重 /t电渣锭/mm结晶器/mm自耗电极/mm23.7320X2300X4100T 型 720/328X2360X800240X(240X9)X3000, 2 支18.1320X1850X3900T 型 720/328X1890X800240X(240X7)X3000, 2 支13.0320X1400X3700T 型 720/328X1436X800240X(240X5)X3000, 2 支2.4生产工艺路线及金属平衡2.4.1生产工艺路线1.0万吨电渣钢锭的工艺路线如下：电炉f LF/VD炉一连铸一缓冷一精整一假电极焊接一渣料称量一烘烤f化渣炉化渣f电渣重熔f电渣锭缓冷和退火f精整f检验f送轧 钢厂2.4.2金属平衡金属平衡图见图2-1单位：万t/年铁合金0.0250.0200.0051.0图2-1金属平衡图2.5炼钢车间原材料、能源介质消耗及质量要求见表2-2炼钢车间原材料、能源介质消耗及质量要求表 表2-2序号名称单位年消耗量质量要求备注、主要原材料消耗1钢水t11250由电炉炼钢车间供应2电极棒t10583按国家标准供应3石灰、、t300按国家标准供应4萤石t15按国家标准供应5工业氧化铝t15按国家标准供应6石墨电极t3.3按国家标准供应7结晶器铜板t0.3外购8耐火材料t12按国家标准供应 、主要动力介质消耗1电渣炉冶炼电耗XlOeKwh13.035KV, 380V, 220V2其他电耗XlOeKwh0.1535KV, 380V, 220V4氧气X106Nm30.601.2MPa，纯度 99.6%5混合煤气X106Nm355.756压缩空气X106Nm31.860.4-0.6MPa8补充新水X106m30.050.6MPa2.6电渣炉车间主要冶炼设备的技术性能2.6.1 20t电渣炉主要技术性能见表2-320t电渣炉主要技术性能表 表2-3序号名称单位技术参数1电渣炉公称容量tx座数20X2 （预留2座40t）2电渣炉炉型低频、双电极串联3单锭生产周期h32（重熔23.7吨钢锭时）4最大熔化率kg/h15005月产量t500（考虑多种规格）6年产量t/a5000（考虑多种规格）序号名称单位技术参数7炉用电源真空开关型号XGN3 型，35kV电渣炉变压器kVA2500X2一次电压kV35二次电压V103二次电流kA14.01X2频率Hz508整流逆变装置频率Hz1-5容量kVA3250低频电压V40-110低频电流kA329电极升降系统传动方式滚珠丝杠快速Mm/min600慢速Mm/min1-30升降主体数量套1 （采用旋转框架式结构）电极行程mm350010短网硬短网电流密度A/mm22.0软电缆电流密度A/mm2511自耗电极制造方式连铸制造布置方式双极串联尺寸mm240x2160x3000(—次2支，共2支)12结晶器T 型 720/328X2360X800mm23.7吨，组合式T 型 720/328X 1890X800mm18.1吨，组合式T 型 720/328X 1436X800mm13.0吨，组合式13抽锭机构慢速Mm/min1-8快速Mm/min600行程mm5000 （满足4100mm锭高重熔）14运锭车载重量t40行走速度mm/min250T000(VVVF)15液位检测装置检测液面方法射线法（CS137）序号名称单位技术参数检测精度mm±516控制系统自耗电极称重米用HBM系列称重模块，能实时连续测 量自耗电极的重量计算机系统米用两级计算机（PLC+工控机）自动 化控制系统，可实现恒电流、递减功 率控制、熔速曲线控制。

17电渣炉冷却水流量m3/h47018烟气量m3/h4500 （初始烟气含尘量为3g/m3）19除尘方式炉顶吸尘罩直排方式2.6.2 1.6t化渣炉主要技术参数见表2-41.61化渣炉主要技术参数表 表2-4序号名称单位技术参数1化渣炉公称容量TX座数1.6X12化渣炉型式米用渣包移动方式，电极升降米用齿轮齿 条传动、炉盖提升采用链条方式3化渣量t平均1.6,最大2.04化渣时间min90-1205主要成分萤石、工业氧化铝和石灰等6渣料入炉温度°c200-3007液渣出炉温度°c1550-16008炉用电源化渣炉变压器kVA1600X1一次电压kV35二次电压V90-138V, 17级，电动无载调压二次电流kA6600频率Hz509电极升降系统横臂导电横臂升降驱动方式机械（齿轮齿条）电极提升降速度m/min0-3.0 （可调）电极行程mm150010短网水冷大截面电缆mm2/相$1500二次侧铜排截面积mm2/相>460011电极序号名称单位技术参数电极分布圆直径mm460电极直径mm200 （咼功率石墨电极）电极长度mm160012渣包公称容量t1.6熔池直径mm1100熔池高度mm630 (1.61)渣包外壳直径mm1800渣包高度mm1820包衬耐材碳砖13炉盖及其升降系统提升方式电机、减速机提升升降速度mm/s30行程mm30014渣包车载重量t5行走速度mm/min1〜3 (VVVF)轨距mm1400仃车精度mm±1015加料装置加料方式振动给料器16电渣炉冷却水流量m3/h2017烟气量m3/h6000 （初始烟气含尘量为3g/m3）18除尘方式炉顶吸尘罩直排方式2.7.电渣炉生产能力计算2.7.1计算前提条件⑴电渣炉公称容量： 20tX 2座⑵平均重熔钢锭： 23.7t⑶平均冶炼电耗： 1200〜1400 kwh/t⑷平均冶炼周期： 32h/炉⑸电渣炉有效作业天数： 320天 2.7.2电渣炉年生产能力24/32X2。