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超高功率电炉快节奏优钢生产的探讨
更新时间:2015.11.28 新闻来源:

超高功率电炉快节奏生产是节约冶炼电耗、降低吨钢成本的有效手段;实现高附加值的优质钢高质量、快节奏的生产,能有效地提高炼钢厂的技经指标和市场竞争力。南京钢铁集团电炉厂在探讨快节奏生产优钢时,通过设备改造、技术进步及工艺改进.取得了较好的效果。

  2工艺装备条件

  2.1电炉

  100tUHP—EAF—EBT,炉壳内径5900mm,炉容927m3,变压器6O(1+02)MVA,1只主氧枪及安装2支炉壁module氧燃枪,2只烧嘴,1支EBT氧枪,3支底吹搅拌元件。

  22精炼炉及VOD炉

  UHP—IF炉,变压器l2+2O%MVA、在线布置;二次精炼设施包括一座真空脱气VD,装有真空吹氧脱碳VOD,以及一个单独的钢水成分和温度的精调站。处理能力:钢包容量LF:100t,LF+VD处理80t,LF+V0[I7Ot。

  2、3连铸机

  5机5流方/矩坯,R80m,方坯截面130mm×130mm.150mm×150mm,矩坯150mm×220mm,配结晶器电磁搅拌装置,结晶器液面检测及自动控制装置。

  2.4原料

  热装铁水比30%~40%,采用一次废钢和一罐铁水的装料制度,部分炉次可实行庋钢预热。

  3冶炼钢类及质量期望指标

  3.1冶炼优质钢及舍金钢种范围

  矿用钢丝绳钢、轮胎子午线钢丝绳用钢、预应力钢丝用钢、工具钢、冷墩钢、弹簧用带(线)钢、合金钢等。

  4工艺控制要点

  4.1成分要求

  终点成分:[c]>03%,且低于成品钢成分下限-0.10%,[P]<0.012%。

  5生产节奏5.1精炼炉

  精炼炉在线布置,精炼结束钢包喂丝吊离,空钢包吊入及准备到出钢部位,一般需要lO~12rain;出钢及钢水由电炉下到LF精炼位,一般需要4~5rain;在精炼炉最太允许停留(精炼)时间一般在30~40min。

  6生产试验及效果

  终点[C]控制的准确性与金属料中生铁(铁水)量、废钢中铸铁件在废钢中的分布和加人炉内的各批料的顺序有关,操作者供氧方式及炉内熔化有关;一般在熔清~段时间后采用提前取样分析,根据熔池[C]确定补吹氧量;熔池熔清情况不定,熔池[C]不均匀,按一次取样分析,结果供氧控制偏差较大:或者[C]高于终点出钢[C]上限,或者已远低于确保的低限[C]控制值。为此,可能需要采用取样一分析一补吹氧一分析的循环方法,正常废钢取样l~2次,非正常耗时0~1.5min。若废钢中含较多铸铁件时;中层定位取样l~3次,非正常耗时l~3min;任意位置,非正常耗时4~1Omin。这就造成冶炼周期延长,影响生产节奏。

  6.1准确确定供氧与熔池脱碳速度关系

  消除熔化滞后区和表面熔化、熔池F部局部未熔化现象,才能做到熔池成分、温度基本均匀一致,生产组织中采取了如下措施:

  (1)尽量提高铁水热装量:在废钢熔化同时,供氧就与铁水c:反应产生热量,提高前期温度,加快废钢熔化和化学反应速度缩短冶炼时间。

  (2)废钢质量做到分类,含铸铁件及大块废钢,装在废钢料篮中部,在废钢人炉时尽量使铸铁件处于电极下部,铸铁件提前熔化。

  (3)炉墙氧燃枪及EBT氧枪尽早使用,消除炉内冷区废钢滞后熔化现象。

  (4)废钢基本熔清时,氧燃枪继续供氧,炉壁氧燃枪沿炉墙切向对钢水供氧的动力带动边部钢水循环,底吹Ar气搅拌,钢水向上部翻卷,电极供电产生磁场的切割磁力线带动炉内钢水循环,供氧表面脱[C]的钢水及部分[C]进入熔池深部及非氧气覆盖区,产生[C]反应,促进炉内钢水成分温度的均匀,取样及测温代表性增强。此种方式下供氧脱碳速度稳定,算的准确率大幅提高,取样次数减少,冶炼节奏加快,同时冶炼电耗也大幅下降。

  6.2精炼炉冶炼工艺改进

  快节奏生产品种钢,在线精炼炉冶炼已成为生产组织的瓶颈,加快优质钢脱氧、造渣、成分调整速度是提高整体作业水平的关键之一。试验采用下列措施,强化LF精炼效果:

  (1)精炼前的预脱氧:在电炉出钢前,将部分脱氧造渣剂先行加人包底,利用出钢时钢水落人包内的冲击、搅拌动能,增加钢水与脱氧剂的接触反应界及扩散速度,是脱氧反应动力学条件最好阶段,此种方法运用得当,将使精炼炉造自渣能在钢包到站精炼2~5min内实现,脱氧进度提前1/5~1/4。利用电炉出钢进行强脱氧,不占用工艺流程中的额外时间。

  (2)精炼炉脱氧、脱硫:选择具有强脱氧能力的脱氧剂是加快精炼炉脱氧速度的有效措施。试验用以caC2为主要成分的脱氧剂在精琼初期加人,使白渣成渣时间提前4~8min,精炼中期加八通用造渣剂保持白渣.能有效地将钢水中[0]降到18×10之下;脱氧速度加快。

  (3)EAF—LF温度:品种钢冶炼,电炉出钢适当提高温度,对精炼炉到站取样偏差可缩小到0.01%~0.03%;较低的温度,LF必须在供电5min之后才能取样分析,可进行[c成分调整时间被缩短;同时适当的高温,精炼炉成渣及白渣加快,脱s效率提高。提高到精炼炉温度,是缩短精炼处理时间的有效手段之,但它并不会造成冶炼电耗(EAF+I)增加。

  6.3改进连铸工艺

  (1)保护浇铸改进:大包到中包,采用—c保护护套管,大包滑动水口与保护套管间采用Ar气保护,减少钢水在浇铸过程中的吸气,减少此过程钢水二次氧化及吸氧。成功的保护浇注。

  (2)自动液面控制有效稳定铸坯速度,减少拉漏。

  (3)结晶器下部电磁搅拌,铸坯表面和亚表面层的夹杂减少,表面质量提高,同时能减少中心偏析及疏松。

  7结束语

  采用热装铁水、氧(燃)枪综合供氧、出钢脱氧低、过热度适当、快拉等先进工艺,加上严格的生产管理.达到重点工艺的科学实现,在保证具有较高钢质的情况下,实现快节奏的生产。

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