80t電爐熱裝鐵水技術改造

王保峰

（山東省冶金設計院股份有限公司，山東濟南 250101）

某廠80t電爐由國外公司設計，鐵水比范圍0～90%，采用旋開爐蓋兌鐵、頂槍吹氧的冶煉模式，冶煉過程噴濺嚴重，鋼水收得率低，冶煉周期長，嚴重影響生產節奏。通過技術改造，增加鐵水傾翻裝置實現連續兌鐵，改造供氧系統，調整冶煉工藝，縮短冶煉周期，降低冶煉成本，提高鋼水收得率，實現了節能降耗，為企業創造了明顯的經濟效益。

1 改造內容

改造的內容主要包括：

（1）增加鐵水傾翻裝置，實現連續兌鐵。

（2）改造電爐供氧系統。

（3）對電爐本體設備進行改造。

（4）對冶煉工藝進行調整。

1.1 鐵水傾翻機構

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，該裝置由固定框架、傾翻架、傾翻油缸、升降溜槽、液壓系統、電控系統等組成。鐵水傾翻裝置主要技術參數見表1。

鐵水傾翻裝置及溜槽布置在電爐平臺上，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鐵水包傾翻，鐵水經溜槽通過爐體側壁的開孔進入電爐內[1]；鐵水兌加完成后，由傾翻油缸使鐵水包復位。

鐵水傾翻裝置具備速度可調，兌加鐵水速度穩定的特點。傾翻速度通過PLC控制比例閥來實現，以保證鐵水接近勻速流入電爐內[2]。鐵水傾翻裝置控制方式有三種，上位機畫面控制、現場操作箱控制，遙控器控制，遠程模式下可由上位機畫面輸入鐵水重量，選擇相應的數學模型來實現不同的傾翻速度。

表1 鐵水傾翻裝置主要技術參數

1.2 氧槍系統改造

電爐原有供氧系統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整。

氧槍系統的主要改造內容如下：

（1）新增爐壁集束氧槍模塊4套。

（2）對爐壁集束氧槍氧氣閥站及燃氣閥站進行改造。

（3）新增爐壁碳槍1套，對噴粉系統改造。

（4）對PLC及控制系統進行改造。

（5）對現場管道改造。

改造的氧槍布置見圖1。

氧槍系統主要技術參數見表2。

1.3 電爐本體設備改造

（1）下爐殼改造

原電爐設計爐內留鋼量為10t，為增加留鋼量到20t，將下爐殼進行改造，爐殼高度增加200mm，經過三維計算，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 爐壁氧槍技術參數表

由于增加爐壁兌鐵口和氧槍的重新設計，上爐殼水冷板開孔需進行調整，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中，將水冷爐蓋重新設計，降低爐蓋高度，保證四孔與除塵煙道的對中。

1.4 冶煉工藝調整

由于鐵水采用連續兌入，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行調整，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電爐實現了在高鐵水比下，通過鐵水連續兌入電爐內，在不送電的條件下，通過控制吹氧操作，達到了預期的冶煉指標，實現了冶煉周期≤45min，氧耗≤50Nm3/t，天然氣消耗≤3.1Nm3/t的指標，并且保證出鋼P≤0.007%，出鋼溫度〉1640℃。

3 結論

由此可見，在高鐵水比的情況下，通過傾翻裝置實現鐵水的連續加入和吹氧控制，實現了縮短冶煉周期，降低消耗的目標，使企業做到了節能降耗，增產增效。