高效废钢熔炼的未来型方案

2012-08-22西门子奥钢联冶金技术有限公司

中国钢铁业 2012年9期

西门子奥钢联冶金技术有限公司

1.前言

过去，产能是钢铁工业的关注重点，因为市场在不断发展，钢铁企业追求产量。现在，形势发生了变化，市场低迷迫使行业转而强调设备效率，钢铁企业开始追求成本。另外，世界上越来越多的国家正在实施新的法律法规，不仅要求提高能源效率和减少CO2排放，而且还要求控制有害废气排放。

EAF QuantumTM是西门子奥钢联冶金技术公司为此而推出的应对措施。依靠20多年预热技术的丰富经验，加上集40余年电弧炉炼钢技术于一身的雄厚实力，西门子奥钢联开发出一种电弧炉新方案，全面结合了超过20台正在运行中的废钢预热电弧炉的操作经验和创新性设想，并已推向市场。

该方案与竖炉电弧炉和手指式竖炉电弧炉技术的主要区别如下：

◆固定式竖炉结构和移动式下炉壳提高了严密性，显著减少了漏风吸入的空气量

◆梯形竖炉设计优化了废钢分布，提高了预热效率，尤其是对于低比重废钢

◆废钢保持系统新设计改善了废钢落入炉壳的行为

◆留钢量增大，改善了传热效果，加快了熔化速度

◆竖炉和电极的新布置保证了无闪变废钢熔炼

2.总图

从废钢料场开始，废钢既可以用卡车装到升降机系统的废钢溜槽中（如图1所示），也可以利用磁力吸盘或抓斗在中间装料站装料，然后再将废钢倒入废钢溜槽。

2.1 通过升降机系统装入废钢

新式加料方案是利用带溜槽的升降机系统将废钢从地下倾卸站装入电弧炉—保证了明确而又灵活的加料流程。不需要使用天车或废钢料篮。另外，根据准确的冶炼周期和加料时间，可以采用全自动操作。

2.2 预热系统的改进设计

通过100%废钢预热而有效回收热量，是能耗低于280kWh/t的前提。梯形竖炉设计加上保持系统的改进设计改善了废钢的分布和废气的流动路径，优化了传热效果，避免了废钢在竖炉内发生粘结和堵塞。

当废钢预热后，手指被拉向竖炉侧壁方向而打开。新式打开机构和大容量“马蹄形”炉壳保证了预热的废钢被加到大留钢量熔池中，而且手指能够在加料后立刻合拢以装入并预热下一批废钢。所有这些操作均在通电状态下完成。

整套手指系统安装在坚固的固定式炉盖/竖炉结构上，以避免装入废钢时对水冷部件造成冲击，从而防止发生漏水事故。

2.3 真正的平熔池操作

大留钢量废钢熔炼以最低的闪变达到真正的平熔池操作，而且提高了预热效率。加上电弧炉先进无渣出钢系统(FAST—虹吸设计)，这种新型电弧炉方案能够在通电期间进行加料、出钢和出钢口填充等操作，实际上消除了断电时间，从而将出钢到出钢时间缩短到最低程度，显著提高了产能。炉底氮气或氩气搅拌系统改善了从钢水向预热废钢的传热和熔池的均匀性。

连续输入电能不仅能够提高产量，而且对能源基础设施来说也非常重要，有助于解决电网的闪变问题。

无渣出钢是这种炉壳设计的又一条优点，有助于提高合金收得率和改善脱硫效果。图2、图3、图4示意了出钢操作。可以看到，出钢口上方始终有钢水，炉渣不会到达出钢口和进入钢包。