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1、,电炉设备及炼钢新工艺、新技术,报 告 人：操龙虎,1,部 门：技术研究院,1,电炉炼钢,2017年以来，各省市经信委、工信厅纷纷发布钢厂电弧炉产能置换方案，据泰科钢铁小编不完全统计，各个钢铁企业在淘汰落后电炉产能的同时，将新建46座电炉，炼钢产能达3493万吨。,1,电炉炼钢,1,电炉炼钢,电渣重熔炉 利用电阻热,感应熔炼炉 利用电磁感应,电子束炉 依靠电子碰撞,等离子炉 利用等离子弧,电弧炉 利用高温电弧,电炉是采用电能作为热源进行炼钢的炉子的统称。,电弧炉结构,5,电炉炼钢,电炉的分类,炉衬耐火材料的性质 分为酸性电炉、碱性电炉,电流特性 分为交流(AC)、直流电炉(DC),功率水平 普
2、通功率(RP)、高功率(HP)及超高功率电炉(UHP),废钢预热 分为竖炉、双壳炉、炉料连续预热电炉(Consteel)等,出钢方式 槽式出钢、偏心底出钢(EBT)、中心底出钢(CBT)及水平出钢电炉(HOT),底电极方式 触针式、导电炉底式及金属棒式直流炉,400kVAt-1,400700kVAt-1,700kVAt-1,电炉的机械结构,6,电炉技术发展,超高功率电弧炉配套相关技术,7,一、水冷炉壁和水冷炉盖技术,超高功率电弧炉配套相关技术,8,一、水冷炉壁和水冷炉盖技术,水冷炉壁和炉盖技术优点：,平均水冷炉壁面积已达到70%，水冷炉盖面积达85%，可使炉壁 和炉盖 寿命分别大于2000炉和
3、4000炉。耐火材料成本和喷补成本节省50%70%。取消了渣线上部耐火材料的修补作业，降低了操作工人的劳动强度。减少热停工时间，生产效率提高了8%10%电极消耗降低0.5kg/t，生产成本降低5%10%。,水冷炉壁和炉盖技术缺点：,电炉热损失增加了5%10%,超高功率电弧炉配套相关技术,9,二、无渣出钢技术,否,无渣出钢,槽式出钢,偏心底出钢,倾角大,倾角小,留钢留渣,超高功率电弧炉配套相关技术,10,二、无渣出钢技术,偏心底出钢技术优点：,出钢时不用大角度倾动，最大倾角15，从而缩短了短网的长度，减少了电能损失。可彻底地做到无渣出钢和留钢留渣操作，改变了传统的渣钢混出方式，提高了钢液的纯净度
4、，并为包中合金化和包中造渣脱氧创造了有利条件。倾动角度小可使炉体大面积采用水冷炉壁，简化炉子设计成为可能，且减少电极折断几率。出钢快，钢流短，钢液降温少，吸气少。缩短出钢时间（75%），缩短冶炼周期，降低电耗和电极消耗，提高生产率。,超高功率电弧炉配套相关技术,11,三、泡沫渣埋弧技术,长弧（大电压低电流）泡沫渣操作；改进短网布线，从而改善三相功率的平衡；当前级电网的短路容量小于电弧炉额定容量的80100倍时，要采用动态补偿装置以减轻对电网的冲击，提高电网的用电质量；高阻抗电弧炉。,超高功率电弧炉配套相关技术,12,四、电炉底吹搅拌技术,强化搅拌,均匀温度,均匀成分,降低(FeO),快速脱磷,
5、去除气体夹杂,透气砖,超高功率电弧炉配套相关技术,13,五、碳氧喷枪、氧燃烧嘴技术,炉内冷区,炉内热点,水冷技术,碳氧喷枪,油、煤、燃气,碳氧枪及氧-燃烧嘴布置,燃料,冷却废钢助熔废钢同步熔化解决炉内温度分布不均,超高功率电弧炉配套相关技术,14,六、二次燃烧技术,废气处理负担 能量(化学能)浪费,二次燃烧,二次燃烧氧枪,超高功率电弧炉配套相关技术,15,六、二次燃烧技术,二次燃烧技术是一项降低电耗，提高生产率的新技术，其主要作用有：,超高功率电弧炉配套相关技术,16,七、导电电极臂(导电横臂)技术,导电横臂优点,高功率输入提高了生产率；改善了阻抗和电抗指标；电弧对称性和稳定性好，节圆直径小，
6、降低了耐材消耗；电极臂刚性大，电极可快速调节而不会造成系统振动；电极臂有效冷却和绝缘；减少了维修工作量。,导电横臂,覆铜臂 铝合金臂,超高功率电弧炉配套相关技术,17,八、废钢预热技术,料篮式废钢预热 双壳电炉法 竖窑式电炉 Consteel电炉,Fuchs 电弧炉Comeh 电弧炉ContiArc 电弧炉,废钢预热温度不高，且入炉前温降大,超高功率电弧炉配套相关技术,18,八、废钢预热技术,双壳电炉法,40%废钢预热,超高功率电弧炉配套相关技术,19,八、废钢预热技术,双壳电炉法主要目的,提高变压器利用率，由70%提高到80%以上。缩短冶炼时间，提高生产率15%-20%。节电40-50kwh
7、/t。降低电耗和电极消耗,超高功率电弧炉配套相关技术,20,八、废钢预热技术,竖窑式电炉,它用废气(1000以上)的潜热和化学热，加上在竖炉底部的氧燃烧嘴预热装在水冷竖炉内的废钢料柱。与普通的炉子比较，其氧燃烧嘴的热效更高。竖炉里至少可装全炉废钢的40%，剩下的废钢在开始熔化前直接加入炉内。,100%废钢预热,超高功率电弧炉配套相关技术,21,八、废钢预热技术,竖窑式电炉优点,节能效果明显，可回收废气带走热量的60%70%以上，节电6080kWh/t。提高生产率15%以上。减少环境污染。与其他预热法相比，还具有占地小，投资省等优点,超高功率电弧炉配套相关技术,22,八、废钢预热技术,Consteel 电炉(炉料连续预热电炉）,预热烟道,废钢,动态密封装置,废钢原料预热和加料过程的连续化对电弧炉炼钢过程是非常有利的,100%废钢预热,超高功率电弧炉配套相关技术,23,八、废钢预热技术,Consteel 电炉(炉料连续预热电炉）,提高了生产率，降低电耗(80-100kWh/t)、电极电耗。减少了渣中FeO含量，提高了钢水的收得率。废钢炉料在预热过程碳氢化合物全部烧掉，降低钢中气体含量。由于电弧加热钢水，钢水加热废钢，使电弧特别稳定，电网干扰减少。容易与连铸相配合，实现多炉连铸。,电炉的主要类型,24,主要电炉类型,
