鐵水熱裝工藝對50t電爐特鋼流程運(yùn)行影響的研究

范樹璐（山東鋼鐵集團(tuán)萊蕪分公司煉鋼廠，山東萊蕪 271104）

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鐵水熱裝工藝對50t電爐特鋼流程運(yùn)行影響的研究

范樹璐
（山東鋼鐵集團(tuán)萊蕪分公司煉鋼廠，山東萊蕪 271104）

【摘要】隨著時代的進(jìn)步，尤其是第三次工業(yè)革命之后，超高功率電爐技術(shù)、電爐精煉技術(shù)等高端科技的不斷問世，電爐生產(chǎn)功率也大大提高，相應(yīng)的耗電量卻大為降低，這就為電爐煉鋼技術(shù)的廣泛推廣提高了必要的技術(shù)優(yōu)勢。我國作為世界上最大的發(fā)展中國家，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展同樣受到原材料供應(yīng)不足的制約。2000年以后，各地鋼鐵企業(yè)也開始實(shí)施鐵水熱裝工藝的測試及應(yīng)用工作。本文就鐵水熱裝工藝在50噸電爐煉鋼過程中的應(yīng)用的若干問題展開論述，并針對問題提出了相應(yīng)的見解。

【關(guān)鍵詞】鐵水熱裝 煉鋼 連鑄

鋼鐵工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)之花，一個國家鋼鐵工業(yè)水平往往代表了該國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。進(jìn)入21世紀(jì)后，許多國家更是把促進(jìn)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展作為頭等大事來抓。在紛繁復(fù)雜的鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)體系中，以廢鋼、廢鐵為基本生產(chǎn)原料進(jìn)行精鋼鑄煉的電爐煉鋼技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。鋼鐵工業(yè)誕生之后就開始野蠻生長，大量劣質(zhì)鋼鐵、淘汰鋼鐵也隨之出現(xiàn)，電爐煉鋼技術(shù)就是基于廢鋼二次利用、緩解鋼材原料壓力而生。隨著時代的進(jìn)步，尤其是第三次工業(yè)革命之后，超高功率電爐技術(shù)、電爐精煉技術(shù)等高端科技的不斷問世，原始、野蠻的電爐生產(chǎn)功率也大大提高，相應(yīng)的耗電量卻大為降低，這就為電爐煉鋼技術(shù)的廣泛推廣提高了必要的技術(shù)優(yōu)勢。

我國作為世界上最大的發(fā)展中國家，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展同樣受到原材料供應(yīng)不足的制約。在我國，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)成本投入極大，除了鋼煉所需的廢鋼、廢鐵供不應(yīng)求之外，昂貴的電費(fèi)等基礎(chǔ)設(shè)施投入更是讓廣大鋼鐵企業(yè)叫苦不迭。因此，尋求可替代原料、實(shí)行“輕”生產(chǎn)模式是廣大鋼鐵企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的必由之路。在這種背景下，高溫鐵水成為替代廢鋼廢鐵的首選。鐵水具有純度高、價格低等優(yōu)勢，可以直接供應(yīng)熱裝電爐。2000年，寶鋼集團(tuán)以鐵水為基本原料，進(jìn)行了鐵水熱裝工藝測試，成績斐然。此后，各地鋼鐵企業(yè)也開始實(shí)施該技術(shù)的測試及應(yīng)用工作。當(dāng)前，我國的鐵水熱裝工藝技術(shù)已經(jīng)獲得了長足進(jìn)步，本文就鐵水熱裝工藝在50噸電爐煉鋼過程中的應(yīng)用的若干問題展開論述，并針對問題提出了相應(yīng)的見解。

1 電爐熱裝鐵水工藝綜述

1.1 電爐熱裝工藝的現(xiàn)實(shí)意義

從發(fā)展程度來看，鐵水熱裝工藝其實(shí)是電爐煉鋼技術(shù)的升級版，連鑄技術(shù)作為推動工藝升級的主要技術(shù)，發(fā)揮了較大作用。鐵水來源較為廣泛，且所需的生產(chǎn)條件較為簡單，一般的鋼鐵企業(yè)都可以達(dá)到；而且成本較低，電爐熱裝鐵水工藝有效的緩解了廢鋼廢鐵供應(yīng)不足的狀況。此外，由于鐵水具有高溫的特點(diǎn)，可以省去大量的冶煉加熱時間，為提高煉鋼生產(chǎn)效率提供了保證。優(yōu)質(zhì)鐵水中所含的金屬雜質(zhì)、不易揮發(fā)氣體較少，使用鐵水熱裝工藝進(jìn)行鋼材鑄煉，不僅提高了鋼鐵連鑄的安全系數(shù)，還間接提高鋼鐵的生產(chǎn)質(zhì)量。

1.2 電爐熱裝工藝多工序無縫銜接的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)

所謂連鑄，是連續(xù)鑄鋼的簡稱，連鑄技術(shù)是電爐熱裝工藝的首選技術(shù)，電爐熱裝工藝完成的前提就是連鑄各工序能夠?qū)崿F(xiàn)良好銜接，各工序有條不紊，齊頭并進(jìn)。目前，該工藝實(shí)現(xiàn)的主題難題是電爐運(yùn)行節(jié)奏和連鑄節(jié)奏無法實(shí)現(xiàn)有線匹配，從而導(dǎo)致連鑄工序受到影響。

1.3 50噸電爐熱裝工藝的主要注意點(diǎn)

50噸電爐具有功率高、容量大的特點(diǎn)，是我國目前大部分企業(yè)常用的連鑄方式。通過表1比較可知，鐵水熱裝工藝在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中還有許多注意點(diǎn)，需要操作人員根據(jù)具體的冶煉狀況而制定相應(yīng)的連鑄工序。此外，鐵水放入量太多，雖然縮短了廢鋼融化時間，卻加重了廢鋼的氧化程度，那么相應(yīng)的耗電量也會增加，而隨著氧化程度的加劇，也會拉長整體冶煉時間，不易于生產(chǎn)成本的控制。因此，鐵水比例也施工操作人員必須考慮的問題之一。不同的鋼鐵種類需要對應(yīng)不同的操作工序及鐵水比例。

表1　 鐵水熱裝工藝流程

2 電爐熱裝鐵水工衣的實(shí)際效果分析

2.1 降低了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率

以50噸電爐煉鋼為例，傳統(tǒng)電爐煉鋼流程里，一次煉鋼過程需要加廢鐵、廢鋼等材料3-4次。相應(yīng)的勞動強(qiáng)度較大，單次耗電量也高，不利于生產(chǎn)效率的提升。鐵水熱裝工藝用于電爐鋼煉流程后，一次煉鋼過程加料需要1-2次，是原來加料次數(shù)的一半，有力的緩解了操作人員的勞動強(qiáng)度，且單次耗電量大為降低，實(shí)現(xiàn)了煉鋼過程生產(chǎn)環(huán)節(jié)的大幅度優(yōu)化，提高了生產(chǎn)效率。

2.2 加快冶煉周期，降低了生產(chǎn)成本

以50噸電爐煉鋼為例，傳統(tǒng)電爐煉鋼一次鑄造過程所花送電時間為45分鐘-1小時，冶煉時間為55分鐘-65分鐘，耗電量為160-200千瓦。鐵水熱裝工藝用于電爐鋼煉流程后，鐵水不僅自帶高溫，還可以通過內(nèi)含的碳元素、鋅元素、錳元素的金屬元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)而釋放出大量熱量，這些熱量可以再次作用于連鑄過程之中，使一次連鑄過程用時40分鐘-50分鐘，耗電量為90-120千瓦，不僅是50噸電爐運(yùn)行過程更為穩(wěn)定，還極大的提升了生產(chǎn)效率，有效地降低了生產(chǎn)成本。

2.3 提升成品質(zhì)量，獲得了良好經(jīng)濟(jì)效益和社會效益

傳統(tǒng)的50噸煉鋼過程中，使用的材料全部為廢鐵廢鋼，這些材料來源廣泛，質(zhì)量參差不齊，部分材料氧化嚴(yán)重，多次與其他化學(xué)元素發(fā)生反應(yīng)，在冶煉過程中會產(chǎn)生殘余有害物質(zhì)，對自然環(huán)境有一定的污染，生產(chǎn)出的成品質(zhì)量也不夠嚴(yán)格。電爐特水熱裝工藝可以促使廢鋼廢鐵中的鉻、鎳、銅等元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而稀釋，減少有害物質(zhì)的排放，提高了產(chǎn)品純度，使鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

3 結(jié)語

鐵水熱裝工藝是時代進(jìn)步的產(chǎn)物，相比于傳統(tǒng)的電爐煉鋼模式，鐵水熱裝工藝可以大幅度提高生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度，降低耗電量，提升產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢競爭提供了技術(shù)條件。在生產(chǎn)過程中，需要根據(jù)不同的鋼鐵種類制定不同的運(yùn)行工序，鐵水添加比例，只有做到這些，才能使鐵水熱裝工藝迸發(fā)出巨大的生產(chǎn)潛能。

參考文獻(xiàn)：

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