浅析技术进步对南钢技术经济指标的影响

浅析技术进步对南钢技术经济指标的影响戴志国张义才摘要：采用电炉炉墙氧枪和氧燃烧嘴实现电炉高节奏生产，通过提高单炉出钢量及设备适应性改造，实现电炉生产高效快速目的，使技经指标明显好转。关键词：技术进步电炉指标影响BriefAnalysisinEffectofTechnologicalDevelopmentonTechnological&EconomicalIndexesofNanjingIron&SteelCo.Ltd.DaiZhiguoZhangYicai（NanjingIron&SteelCo.Ltd.）Abstract：HighefficiencyofEAFoperationandcostreductionareachievedbyusingEAFwalllanceandoxygenburner,increasingtappingheatsandimprovingequipmentapplicability.Keywords：technologicaldevelopmentEAFindexeffect1前言南京钢铁集团有限公司电炉厂通过对电炉采用综合供氧新技术：炉门双孔氧枪、炉墙氧枪、EBT氧枪、改电极预旋转为同步旋转、扩大电炉出钢量、使用铁水热装等技术，使电炉厂的综合技术经济指标大幅度提高。2工艺简介南京钢铁集团有限公司电炉厂主要工艺配置为：70tUHP-EBT电弧炉一座、70tLF精炼炉一座、五机五流小方坯连铸机一台，电炉变压器功率为60+20%MVA。冶炼钢种：普碳钢，中、高碳钢及低合金结构钢、弹簧钢。钢坯主要供高速线材厂轧制盘圆、带钢厂轧制优带及棒材厂轧制碳圆钢。电炉兑装30%～40%铁水，在第一批料加入后数分钟内兑入。由炉门氧碳枪两支、炉墙氧枪及EBT氧枪配合供氧。3依靠技术进步，促进生产发展3.1炉盖、电极同步旋转，节约辅助时间南钢引进的电炉电极预旋转导向装置，设计欠缺，造成导向设备故障频繁，电极与炉盖难以做到准确配合。在实际生产过程中，当加料前后，特别是在废钢稍突出于炉壳外或炉沿结渣后，炉盖旋转常常需要多次操作才能与电极配合，致生产的辅助时间大为增加。通过改造，将电极与炉盖做到同步旋转，保证了炉盖电极的正确对位，使辅助时间节约3～15min，平均每炉节约6min，吨钢节约电耗10kW*h/t，年效益180万元以上。3.2实行铁水热装，降低冶炼电耗，提高钢水原始质量铁水比30%～40%。铁水带入物理热，使电炉冶炼过程提前成渣，缩短废钢熔化时间。1998年8月中旬试行铁水热装，8～12月冶炼电耗从原来的523.62kW.h/t降到423.80kW*h/t，5个月节约电费760万元。由于铁水比做到20%以上，再配入大量生铁块，使金属料洁净度较全加废钢时大幅度提高，故成品钢中有害残余元素Ni、Cu、As、Pb、Zn等降低了1/3左右，从而钢的加工性能得到了较大的改善。3.3研制新型供氧枪，优化供氧供电制度3.3.1供氧枪的型式及布置在电炉实现铁水热装后，脱碳任务加重，提高氧压，加大了冲击深度，易造成金属及渣严重飞溅，引起炉墙、炉盖冲蚀及结渣，对生产不利。重新设计时将单孔氧枪改为双孔氧枪，氧气流量虽然增大，但对熔池的冲击面积增大［1］，增大了反应区，冲击强度乃相对减弱，使炉内反应趋向平稳，有效解决了喷溅及结渣现象。自1999年2月中旬后，又开发出炉墙固定氧枪。它与炉门双孔枪一起从炉子的不同部位向熔池供氧，提高了熔化废钢速度40%～60%，使熔清后的化学反应提高20%～50%，随后又研制出EBT氧枪，解决EBT废钢熔化滞后难题。测试数据表明：在废钢加入后，原单孔氧枪(炉门)废钢半熔化可加下次料需7～12min；四枪供氧在加入废钢后熔池上方废钢熔完只需4～6min；每炉的供电时间由原来的43～48min缩短到30～38min。冶炼时间缩短6～12min/炉，冶炼周期缩短到58～65min。实践中，将炉墙氧枪和炉门氧枪供氧强度分开控制，炉内反应速度更易于控制，炉内冷区滞后熔化现象减少50%～70%，由于炉墙氧枪在熔清后的氧压调节能力，其化渣能力乃充分发挥，促进了石灰成渣，加之炉门氧枪的作用，故使熔清前后的泡沫渣埋弧效果显著增强。3.3.2供氧—供电制度及效果采用四枪供氧方式，利用氧化反应加快废钢的熔化及发热，调整供电参数与之配合：穿井时间的高电压级数较原先缩短1/2～1/3时间，供电级数的下调1～2级。供电级数下调不但没有延长供电时间；而且由于供氧供电的综合配合，停电—供氧—供电一次料即成渣泡沫化，使电弧断电现象大为减少，电弧暴露时间比原操作减少50%，铁水热装前炉次冶炼电耗从523.62kW.h/t降到490kW.h/t，其中电炉冶炼电耗从463.28kW.h/t降到436kW.h/t，铁水热半炉次从423.80kW.h/t降到365kW.h/t,其中电炉冶炼电耗从350kW.h/t降到319kW.h/t，年创效益500万元以上。3.3.3氧燃烧嘴使用探讨因设计原因，南钢电炉至今未能使用炉墙氧燃烧嘴技术。现已根据原用炉门烧咀技术，完成氧—燃烧咀控制系统设计及制作，将于近期装在EBT区域，把氧—燃烧嘴和炉墙(EBT)、炉门氧枪结合使用，以期达到资料介绍的缩短冶炼时间2～5min，降低电耗20～30kW.h/t效果。3.4优化冶炼工艺，提高钢坯内在质量根据冶炼钢种的用途，调整废钢、铁水(生铁)配比，改善原料洁净度，改进供氧制度，特别是加强炉墙氧枪的操作，保证获得一定熔池后成渣泡沫埋孤，减少孤光电离空气引起钢水吸氮，终点成份严格控制，特别控制低磷出钢；精炼炉深脱氧、脱硫；连铸的全保护浇铸及严格的过热度，有效地保证了钢坯的内在质量。在此基础上，品种钢比例提高到65%～70%，通过不断优化工艺和严格管理，不断开发新品种，现已能生产各类用途的中、高碳钢、弹簧钢等。3.5增加单炉出钢量，提高单位时间产钢量对现用钢包耐火材料保温永久层进行改进，使用厚20mm保温效果优良的硬质多晶纤维板取代30mm厚的轻质砖，将永久衬从70mm减至50mm，钢包容量增加7～10t，保温效果较以前提高10%～20%，完成提产的基础的工作后，通过精心配料，扩大钢铁料入炉量，在不延长冶炼时间的前提下，单炉产钢量由72t～75t提高到81t～83t，平均吨钢辅助时间减少8%，辅助电耗70kW.h/t降到约65kW.h/t，年节约费用约100万元。4结语南京钢铁集团电炉厂开发和采用先进技术，以技术改进为动力，取得了巨大的经济效益，年直接经济效益在2000万元以上。在电炉厂“双加改造”后，生产及其各项技经指标将推进到更好水平。作者简介：联系人：戴志国，工程师，南京(210035)南京钢铁集团有限公司电炉厂作者单位：戴志国（南京钢铁集团有限公司）张义才（南京钢铁集团有限公司）参考文献：［1］程志国.浅析现代电孤炉炼钢技术的发展.冶金科技，1999，1.