王保峰

（山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司，山東濟(jì)南 250101）

某廠80t電爐由國外公司設(shè)計(jì)，鐵水比范圍0～90%，采用旋開爐蓋兌鐵、頂槍吹氧的冶煉模式，冶煉過程噴濺嚴(yán)重，鋼水收得率低，冶煉周期長，嚴(yán)重影響生產(chǎn)節(jié)奏。通過技術(shù)改造，增加鐵水傾翻裝置實(shí)現(xiàn)連續(xù)兌鐵，改造供氧系統(tǒng)，調(diào)整冶煉工藝，縮短冶煉周期，降低冶煉成本，提高鋼水收得率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗，為企業(yè)創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

1 改造內(nèi)容

改造的內(nèi)容主要包括：

（1）增加鐵水傾翻裝置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)兌鐵。

（2）改造電爐供氧系統(tǒng)。

（3）對(duì)電爐本體設(shè)備進(jìn)行改造。

（4）對(duì)冶煉工藝進(jìn)行調(diào)整。

1.1 鐵水傾翻機(jī)構(gòu)

由于原有電爐工藝布置緊湊，爐前空間緊張，故鐵水傾翻裝置采用固定式，爐壁兌鐵的方式。鐵水傾翻裝置布置在電爐門口一側(cè)，該裝置由固定框架、傾翻架、傾翻油缸、升降溜槽、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。鐵水傾翻裝置主要技術(shù)參數(shù)見表1。

鐵水傾翻裝置及溜槽布置在電爐平臺(tái)上，鐵水傾翻裝置接受來自吊車的滿載鐵水包，將其鎖定，然后通過傾翻油缸使傾翻架帶動(dòng)鐵水包傾翻，鐵水經(jīng)溜槽通過爐體側(cè)壁的開孔進(jìn)入電爐內(nèi)[1]；鐵水兌加完成后，由傾翻油缸使鐵水包復(fù)位。

鐵水傾翻裝置具備速度可調(diào)，兌加鐵水速度穩(wěn)定的特點(diǎn)。傾翻速度通過PLC控制比例閥來實(shí)現(xiàn)，以保證鐵水接近勻速流入電爐內(nèi)[2]。鐵水傾翻裝置控制方式有三種，上位機(jī)畫面控制、現(xiàn)場(chǎng)操作箱控制，遙控器控制，遠(yuǎn)程模式下可由上位機(jī)畫面輸入鐵水重量，選擇相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來實(shí)現(xiàn)不同的傾翻速度。

表1 鐵水傾翻裝置主要技術(shù)參數(shù)

1.2 氧槍系統(tǒng)改造

電爐原有供氧系統(tǒng)包括頂槍和爐壁氧槍兩部分，頂槍氧氣流量最大9000Nm3/h，爐壁氧槍3支（含EBT處1支），每支氧氣流量最大2600Nm3/h。改造后電爐供氧不再采用頂槍，爐壁氧槍的位置及角度也重新調(diào)整。

氧槍系統(tǒng)的主要改造內(nèi)容如下：

（1）新增爐壁集束氧槍模塊4套。

（2）對(duì)爐壁集束氧槍氧氣閥站及燃?xì)忾y站進(jìn)行改造。

（3）新增爐壁碳槍1套，對(duì)噴粉系統(tǒng)改造。

（4）對(duì)PLC及控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。

（5）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管道改造。

改造的氧槍布置見圖1。

氧槍系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)見表2。

1.3 電爐本體設(shè)備改造

（1）下爐殼改造

原電爐設(shè)計(jì)爐內(nèi)留鋼量為10t，為增加留鋼量到20t，將下爐殼進(jìn)行改造，爐殼高度增加200mm，經(jīng)過三維計(jì)算，可以滿足留鋼20t的要求。

（2）上爐殼改造

圖1 電爐氧槍布置圖

表2 爐壁氧槍技術(shù)參數(shù)表

由于增加爐壁兌鐵口和氧槍的重新設(shè)計(jì)，上爐殼水冷板開孔需進(jìn)行調(diào)整，以滿足兌鐵口及氧槍的安裝要求。

（3）水冷爐蓋改造

由于下爐殼高度增加200mm，上爐殼高度不變，為滿足第四孔和除塵煙道的對(duì)中，將水冷爐蓋重新設(shè)計(jì)，降低爐蓋高度，保證四孔與除塵煙道的對(duì)中。

1.4 冶煉工藝調(diào)整

由于鐵水采用連續(xù)兌入，吹氧模式要與鐵水兌入速度相匹配，保證鋼水中的碳含量保持在一定的范圍，在不同階段鐵水的加入量見圖2。

吹氧模式隨著鐵水加入量和加入速度的變化進(jìn)行調(diào)整，前期每支氧槍氧氣流量2000Nm3/h，中期和后期每支氧槍氧氣流量為2400Nm3/h和2800Nm3/h。

圖2 兌鐵曲線圖

2 改造后的效果

通過改造，80t電爐實(shí)現(xiàn)了在高鐵水比下，通過鐵水連續(xù)兌入電爐內(nèi)，在不送電的條件下，通過控制吹氧操作，達(dá)到了預(yù)期的冶煉指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了冶煉周期≤45min，氧耗≤50Nm3/t，天然氣消耗≤3.1Nm3/t的指標(biāo)，并且保證出鋼P(yáng)≤0.007%，出鋼溫度〉1640℃。

3 結(jié)論

由此可見，在高鐵水比的情況下，通過傾翻裝置實(shí)現(xiàn)鐵水的連續(xù)加入和吹氧控制，實(shí)現(xiàn)了縮短冶煉周期，降低消耗的目標(biāo)，使企業(yè)做到了節(jié)能降耗，增產(chǎn)增效。