CN102634635B - 一种节能型电炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能型电炉，包括炉体、EBT区域和炉顶加料系统，炉顶加料系统包括用来放置炉料的料仓和对炉料进行称重的称重皮带，在炉体内壁圆周上由门框位置开始，依次设有1#至10#水冷板，其中，1#水冷板、2#水冷板、3#水冷板、5#水冷板、6#水冷板、7#水冷板、9#水冷板沿炉体竖直方向垂直布置，4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板向炉体内侧凸起布置，且三支普莱克斯碳射流氧枪分别安装在4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板处。本发明能提高铁水比，减轻喷溅，缩短电炉冶炼时间，节能降本。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域，涉及一种电炉，具体地说是一种能降低电耗、电极消耗的节能型电炉。
背景技术
目前、电炉炼钢厂生产采用60-40%废钢、40-60%铁水的炉料结构，通过摩尔氧枪和三支炉壁射流氧枪向炉内供氧的同时，通过供电系统向电炉炉内通电进行冶炼，冶炼电耗高达225kwh/t，电极消耗高达1.2kg/t，因此电炉生产成本大大高于转炉冶炼成本。
在常规超高功率电弧炉炉型中，打开炉盖通过料篮直接向炉内加入废钢。图1是现有技术中氧枪安装位置示意图。图中，炉体51、EBT区域52，在炉体51内壁圆周上由门框6位置开始，依次设有1#水冷板61、2#水冷板62、3#水冷板63、4#水冷板64、5#水冷板65、6#水冷板66、7#水冷板67、8#水冷板68、9#水冷板69和10#水冷板60，摩尔枪7设置在10#水冷板60处，1#氧枪71、2#氧枪72、3#氧枪73分别设置在3#水冷板63、4#水冷板64、和8#水冷板68处。电炉与转炉炼钢相比，主要差距在电炉使用的铁水比较低，采用电能加热钢水，电炉冶炼电耗及电极成本高达150元/吨，因此电炉降本的思路就是提高入炉铁水比，利用铁水的物理热及铁水中的碳、硅等元素与氧反应的化学热来加热钢水，彻底取消通电升温，降低电耗和电极消耗。
在现有的电炉结构中，由于电炉熔池较浅，铁水比增加后，原有的炉壁三支普莱克斯射流氧枪和摩尔枪供氧强度大，大量铁水加入后，炉内碳氧反应剧烈，喷溅严重，炉盖及炉沿粘钢严重，清理炉盖和炉沿时间长，反而不利于电炉冶炼节奏的提高。因此，必须对电炉设备进行技术改造，从而达到减轻喷溅，缩短电炉冶炼时间，节能降本的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能型电炉，该电炉能提高铁水比，减轻喷溅，缩短电炉冶炼时间，节能降本。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种节能型电炉，包括炉体、EBT区域和炉顶加料系统，其特征在于：所述炉顶加料系统包括用来放置炉料的料仓和对炉料进行称重的称重皮带，在炉体内壁圆周上由门框位置开始，依次设有1#水冷板、2#水冷板、3#水冷板、4#水冷板、5#水冷板、6#水冷板、7#水冷板、8#水冷板、9#水冷板和10#水冷板，其中，1#水冷板、2#水冷板、3#水冷板、5#水冷板、6#水冷板、7#水冷板、9#水冷板沿炉体竖直方向垂直布置，4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板向炉体内侧凸起布置，且三支氧枪分别安装在4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板处。
本发明中，所述凸起的高度为550-600mm，凸起的宽度为800-1000mm。三支普莱克斯碳射流氧枪安装在4#水冷板的600mm位置、安装在8#水冷板的500mm位置，安装在10#水冷板的500mm位置。本发明在炉体上设有水冷小炉盖。
本发明对电炉的设备系统进行了开发改造，拆除了电极横臂，取消电极。上料系统增加了称重皮带，增加了料仓，实现石灰、石灰石和返矿的连续快速加料，满足电炉高铁水比的冶炼需求。对普莱克斯射流氧枪安装位置处的水冷板进行改造，由原先的垂直水冷板改为向炉内凸进的水冷板，取消摩尔枪、调整了三支普莱克斯碳射流氧枪的安装位置和安装高度，缩短了与钢液面间的距离，既保证了供氧强度，减少了炉内喷溅，还减少了对炉衬耐材的侵蚀，有利于稳定提高冶炼节奏，提高电炉炉龄。电盖上耐材小炉盖改造为水冷小炉盖，消除因耐材小炉盖寿命短对生产的影响；
本发明电炉炉门及EBT区域提高，增大了炉容比，电炉留钢量可达20-30吨，有利于电炉前期快速成渣，提高冶炼节奏。同时可以对电炉耐材砌筑工艺进行优化，炉底打结料厚度及炉壁砖厚度减薄，进一步扩大了炉容，留钢量进一步增加。
本发明进行炼钢时，电炉采用85-95%铁水、5-15%废钢的炉料结构，在电炉炉盖打开后，废钢通过料篮一次性加入，利用兑铁装置，根据炉内吹炼状况以2.0－4.0吨／min的速度连续往电炉中兑入铁水，同时通过安装在炉壁的三支炉壁普莱克斯碳氧枪向炉内射入氧气流，并根据炉内吹炼状况调节供氧强度，保证炉内碳含量稳定在0.40-0.80%，吹氧同时往电炉中加入石灰、返矿、石灰石，进行造渣并调节炉内钢水温度，吹炼过程电炉中钢水温度控制在1500℃－1560℃的范围内，确保炉内碳氧反应稳定，炉渣流动性好，脱磷难度小，喷溅少。电炉终点控制钢水温度在1600℃-1650℃。解决了电炉转炉化生产喷溅严重、脱磷困难的难题。
附图说明
图1是现有技术中氧枪安装位置示意图。
图2是本发明中氧枪安装位置示意图。
图3-1 本发明中安装氧枪的水冷板的垂直部分正视图。
图3-2 本发明中安装氧枪的水冷板的垂直部分俯视图。
图3-3 本发明中安装氧枪的水冷板的凸出部分后视图。
图3-4 本发明中安装氧枪的水冷板组装后的俯视图。
图3-5 本发明中安装氧枪的水冷板组装后的侧视图。
具体实施方式
一种本发明所述的节能型电炉，包括炉体1、EBT区域2和炉顶加料系统，炉顶加料系统包括用来放置炉料的料仓和对炉料进行称重的称重皮带，在炉体1内壁圆周上由门框位置开始，依次设有1#水冷板11、2#水冷板12、3#水冷板13、4#水冷板14、5#水冷板15、6#水冷板16、7#水冷板17、8#水冷板18、9#水冷板19和10#水冷板10，其中，1#水冷板、2#水冷板、3#水冷板、5#水冷板、6#水冷板、7#水冷板、9#水冷板沿炉体1竖直方向垂直布置，为垂直水冷板， 4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板向炉体内侧凸起布置，且三支普莱克斯碳射流氧枪分别安装在4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板处。图2是本发明中氧枪安装位置示意图。
图3-1是本发明中安装氧枪的水冷板的垂直部分正视图。图3-2 是本发明中安装氧枪的水冷板的垂直部分俯视图。图3-3是本发明中安装氧枪的水冷板的凸出部分后视图。图3-4是本发明中安装氧枪的水冷板组装后的俯视图。图3-5是本发明中安装氧枪的水冷板组装后的侧视图。凸起的高度为550-600mm，凸起的宽度为800-1000mm。普莱克斯碳射流氧枪安装在4#水冷板的600mm位置、安装在8#水冷板的500mm位置，安装在10#水冷板的500mm位置。在炉体上设有水冷小炉盖，替代原有的耐材小炉盖。
使用时，铁水装入比一般电炉厂要高，达85-95%，炉内钢液中的碳总量更高，兑铁速度过快或供氧强度过大，均不利于炉内钢水碳含量和温度的稳定，无法保证炉内碳氧反应的平稳，易造成炉内喷溅。因此控制兑铁速度为2.0－4.0吨／min，并根据炉内碳氧反应情况适时调节兑铁速度和供氧强度。
炉内留钢量增大到20-30吨，有利于电炉吹炼前期快速成渣，提高了电炉冶炼前期的脱磷效率，并通过适时向炉内添加石灰石，控制炉内钢水温度在1500℃-1560℃，保证电炉吹炼后期的脱磷效果。
为满足电转炉冶炼要求的供氧强度，同时减少电炉吹炼过程中的喷溅，对炉壁水冷板进行了改造，取消了摩尔枪，调整了炉壁三支普莱克斯碳氧枪的安装位置和高度。
采用本发明，吨钢成本下降225元/吨以上，降低了操作人员和维修人员的劳动强度，钢中氢、氮含量和Cr、Ni、Cu残余有害元素都明显下降，提高了钢水质量。
1、电炉主要技经指标降本
冶炼电耗、电极消耗、碳粉、石灰等电炉主要指标大幅下降，成本下降较多。与2011年平均指标相比，3月冶炼电耗降低约225kwh/t钢，辅助电耗降低约13.6kwh/t，电极消耗降低1.24kg/t钢，碳粉碳粉消耗下降9.89kg/t钢，炉龄更是从原平均500炉提高到了640炉以上。与2011年同比，电炉主要指标成本下降157元/吨钢。
2、产量提高降本
由于电转炉成本下降较多，电炉得以连续生产，产能提高较快，3月累计产钢80389吨，平均日产达2593吨，产能提升约200吨/天，为电炉历史上最好水平。产量的提高，降低了辅助电耗、机物料成本、耐材成本、折旧及工资等固定成本，与2011年平均指标相比，辅助电耗、机物料成本、耐材成本、折旧及工资五项累计降本达到75元/吨。
3、减轻了劳动强度
电炉转炉化改造后，电炉喷溅明显减少，操作工吹扫炉盖及炉沿上粘钢的频次大幅降低，另外由于取消了炉前摩尔氧枪，电极升降系统和供电系统，炉前操作工人和维修工的劳动强度和维修工作量均有所下降。
4、有利于质量提高
由于电炉转炉化生产不供电和铁水比的增加，钢中氢、氮含量和Cr、Ni、Cu残余有害元素都明显下降，提高了钢水的纯净度，有利于优特钢的开发和生产，有利于质量的提高。
Claims (4)
1.一种节能型电炉，包括炉体（1）、EBT区域（2）和炉顶加料系统，其特征在于：所述炉顶加料系统包括用来放置炉料的料仓和对炉料进行称重的称重皮带；在炉体（1）内壁圆周上由门框（3）位置开始，依次设有1#水冷板（11）、2#水冷板（12）、3#水冷板（13）、4#水冷板（14）、5#水冷板（15）、6#水冷板（16）、7#水冷板（17）、8#水冷板（18）、9#水冷板（19）和10#水冷板（10），其中，1#水冷板（11）、2#水冷板（12）、3#水冷板（13）、5#水冷板（15）、6#水冷板（16）、7#水冷板（17）、9#水冷板（19）沿炉体（1）竖直方向垂直布置；4#水冷板（14）、8#水冷板（18）和10#水冷板（10）向炉体（1）内侧方向凸起布置；三支氧枪分别安装在4#水冷板（14）、8#水冷板（18）和10#水冷板（10）处。
2.根据权利要求1所述的节能型电炉，其特征在于：所述凸起的高度为550-600mm，凸起的宽度为800-1000mm。
3.根据权利要求1所述的节能型电炉，其特征在于：三支氧枪为普莱克斯碳射流氧枪，其中1#普莱克斯碳射流氧枪（21）安装在10#水冷板（10）的500mm位置、2#普莱克斯碳射流氧枪（22）安装在4#水冷板（14）的600mm位置，3#普莱克斯碳射流氧枪（23）安装在8#水冷板（18）的500mm位置。
4.根据权利要求1所述的节能型电炉，其特征在于：在炉体上设有水冷小炉盖。
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