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1、电炉降低冶炼电耗的研究与实践炼钢车间一、前言机制公司炼钢车间现有正常运转的一座30t电炉和一座30t钢包精炼炉，属于短流程炼钢。2009年冶炼平均电耗为450kwh/t，为此炼钢车间攻关小组展开技术攻关，摸索出一条降低冶炼电耗的途径。2010年电耗稳步下降到421kwh/t，降幅达6.4%。电弧炉炼钢是以宝贵的电能作为主要能源。目前国外已采用的短流程具有很大潜力,吨钢电耗已可达180kWh左右,甚至更低。据资料表明，整个电炉炼钢过程能量平衡基本分布如下表：能量来源电能（65%）氧燃烧嘴（5%）放热反应（
2、30%）能量去向废气热能（21%）冷却水能（12%）渣中热能（10%）进入钢水（57%）机制公司的炼钢电耗相比之下较高,很有必要大力推进技术进步,实现节能降耗,发挥短流程工艺的生命力。二、冶炼电耗搞的原因1、原料对电耗的影响2009年由于废钢质量不稳定、轻薄料多、夹杂严重、几何尺寸超长、单块超重造成装料不密实,每炉钢进料次数平均达2.5次,多的达4～5次。根据监测,每多进一次料,需要延长冶炼时间25min,增加电耗50kWh/t。由于个别废钢太长造成炉盖盖不严,大量热气、火焰冒出损失了热能,导电不良的渣
3、钢及大块废钢装料位置不正确,冶炼时搭桥塌料而打断电极,增加了电极消耗和冶炼时间。2、工艺执行不到位有的配电操作工没有按合理的供电曲线配电,炼一炉钢始终用一个电压档位以及大电流冶炼。铁水供应不足导致炼钢工艺比较散乱,炼钢过程中等待时间(换炉盖、换炉体、等铁水)较长。出钢温度普遍较高;有的超出出钢温度40多度,根据计算钢水温度每提高10℃,冶炼电耗上升4kWh/t。三、降低电耗的措施1、加强废料管理,优化配料方案废钢质量是影响电耗的客观因素,而原料管理是影响电耗的主观因素。首先应对废钢进行处理,过长的废钢应
4、割断,使其不超过0.5m,大块废钢不得超过500kg。对特殊轻薄料须进行打包处理,废钢原料应按大、中、小分别放开堆放。装料要讲究科学合理,大、中、小料的合理配比为:小料15%～25%,中料45%～50%,大料35%～45%。装料的顺序为:先在底部铺一半小料,小料上面辅大料,大料集中在电弧高温区,中料可以加在大料上部和四周以填满空隙,最上面再铺剩余的小料,以利于电极迅速“穿井”。可以说钢铁料质量与优化配料对降低冶炼电耗起到关键作用。2、科学合理供电电炉炼钢各冶炼过程具有不同的特点,因此各阶段要采用不同的电
5、压、电流供电,在冶炼过程中尽可能地发挥变压器的供电能力,以达到电弧功率最大。⑴熔化期:熔化期约占总冶炼时间的50%～60%,电力消耗占总消耗的60%～70%。采用最大功率供电,可以缩短冶炼时间,对节电有利。在冶炼初期5～10min,为了防止电弧直接辐射炉盖,宜用中级电压、大电流冶炼。“穿井”后用长弧冶炼,选择最高电压、最大电流冶炼。熔化后期,在绝大多数炉料熔化后,为减少长电弧辐射,宜采用中级电压、大电流冶炼。⑵氧化期:氧化初期为使渣料快速熔化及熔池激烈沸腾,应输入最高电压、最大电流冶炼。氧化后期采用中级
6、电压、大电流冶炼。⑶精炼期:钢水比较平静,采用中级电压,大电流合适。出钢前3min用中级电压，大电流冶炼。采用该供电曲线可节约10～15kWh/t钢,供电时间缩短8～10min。3、工艺的优化⑴第一次进料在罐底底垫大量的石灰,这样有利于低温去磷,利于早期成渣、早期脱磷,同时对炉底耐火材料亦起了缓冲保护作用。⑵严格执行规定的留钢量,余钢和余渣应回炉。留钢量越多,越有利于提前形成熔池,具有稳定电弧的作用。有助于造泡沫渣和熔化废钢。但留钢量过多,会因钢水反复升降温而引起电耗增加。经过对比和总结大家一致认为留钢
7、量为7-8t对缩短熔化时间,降低冶炼电耗有很大作用。余钢和余渣有很高的温度,将余钢和余渣倒在炉内,可以增加热量收入。炉后减少能量消耗的措施及炼钢工艺的紧凑化、高效化,使得过程温度降低最终表现在降低出钢温度的接纳效果上,采用预热良好的钢包可节能约5-10kWh/t钢。⑶提高罐铁配比的冶炼新技术。提高生铁配比,并相应提高吹氧强度。在正常情况下,罐铁中C、Si、Mn、P等的氧化放热可加快废钢熔化速度,降低电耗。铁水氧气均为载能体,炼钢过程的氧气铁水耗量均可以折算为电能。另一方面利用罐铁可以弥补废刚的不足,调整
8、炉料质量,降低电炉钢中有害残余元素含量。 ⑷在熔化后期、氧化期均采用喷粉泡沫渣技术。在炉料熔化的中后期,熔池逐渐形成,电弧裸露时往弧区附近喷粉造渣并将吹氧管置于成渣区或钢渣界面,使渣起泡,以利于吹氧助熔。泡沫渣有利于增大渣钢界面,有效地利用氧化性高、流动性好和温度较低的熔渣强化脱磷。可提高最高电压产生长电弧,使长电弧插入很厚的泡沫渣中,从而使电能的利用率提高。4、提高操作技能,减少设备故障发生率实施各类培训、技术交流、技术会议等“走出去、请
