电炉工艺及设备 PPT

➢ 等离子炉 — 利用等离子弧 ➢ 电弧炉 — 利用高温电弧
电弧炉结构
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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 — 普通功率(RP)、高功率(HP)及超高功率电炉(UHP)
<400kV·A·t-1 400～700kV·A·t-1
一、水冷炉壁和水冷炉盖技术
炉盖
炉壁
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超高功率电弧炉配套相关技术
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%。
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超高功率电弧炉配套相关技术
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60～ 80kW•h/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
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超高功率电弧炉配套相关技术
八、废钢预热技术
Consteel 电炉(炉料连续预热电炉）
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超高功率电弧炉配套相关技术
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
废钢预热温度不高，且入炉前温降大
Fuchs 电弧炉 Comeh 电弧炉 ContiArc 电弧炉
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超高功率电弧炉配套相关技术
八、废钢预热技术
双壳电炉法
40%废钢预热
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超高功率电弧炉配套相关技术
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40-50kw•h/t。 ➢ 降低电耗和电极消耗
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超高功率电弧炉配套相关技术
八、废钢预热技术
竖窑式电炉
100%废钢预热
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
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
预热烟道
废钢
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超高功率电弧炉配套相关技术
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(80-100kW•h/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。
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超高功率电弧炉配套相关技术
三、泡沫渣埋弧技术
保证
影响
低电压大电流
炉衬寿命和电弧稳定性
电极消耗、三相电弧功率不平衡
➢ 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80–100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。
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超高功率电弧炉配套相关技术
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，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
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，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。
>700kV·A·t-1
➢ 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
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电炉的机械结构
电炉技术发展
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超高功率电弧炉配套相关技术
电炉工艺及设备
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。
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电炉炼钢
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电炉炼钢
电炉是采用电能作为热源进行炼钢的炉子的统称。
➢ 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
水冷炉壁和炉盖技术缺点：
电炉热损失增加了5% ～10%
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大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
超高功率电弧炉配套相关技术
二、无渣出钢技术
传统电炉炼钢
老三期
还原渣
钢包
电炉+炉外精炼
否
现代电炉炼钢
氧化渣
钢包
无渣出钢
倾角大
槽式பைடு நூலகம்钢
倾角小
偏心底出钢
留钢留渣
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超高功率电弧炉配套相关技术
二、无渣出钢技术 偏心底出钢技术优点：
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超高功率电弧炉配套相关技术
四、电炉底吹搅拌技术
传导传热
搅拌弱
温度梯度
强化 搅拌
延长熔化期
热损失增加
均匀温度 均匀成分 降低(FeO)
快速脱磷
去除气体夹杂
透气砖
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超高功率电弧炉配套相关技术
五、碳氧喷枪、氧燃烧嘴技术
水冷技术
炉内热点
碳氧喷枪
√ 炉内冷区 ×
冷却废钢助熔 废钢同步熔化 解决炉内温度分布不均
碳氧枪及氧-燃烧嘴布置
燃料
油、煤、燃气
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超高功率电弧炉配套相关技术
六、二次燃烧技术
氧燃烧嘴助熔 强化吹氧脱碳
泡沫渣操作
少量
富含一氧化碳(CO)
二氧化碳(CO2)
二次燃烧
➢ 废气处理负担 ➢ 能量(化学能)浪费
二次燃烧氧枪
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超高功率电弧炉配套相关技术
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：