电炉预熔液搅拌设备研究与应用

李建军 白彦君

（山西太钢不锈钢股份有限公司炼钢二厂，山西 太原 030003）

0 前言

太钢炼钢二厂为了更好地降低生产成本，将预熔液在预处理三脱站进行了提高Cr收得率的搅拌试验，试验结果良好，每年可创造较大的经济效益。经现场论证，在1#电炉扒渣站附近安装1套升降旋转式喷枪机构，从扒渣站除尘罩顶部将喷枪插入预熔罐底部，同样能实现吹氮搅拌还原Cr的目的。为此设计制作安装了成套的搅拌设备，并经一段时间试用，效果良好。

1 设备功能及主要技术参数

1.1 能源介质配置表（表1）

表1 能源介质配置表

1.2 喷枪升降旋转装置

（1）升降最大极限行程8 m，吹氮枪升降旋转考虑到以下增加石灰喷吹时的载荷，喷枪重约为2 t。流量按150±50标m3/h。压力为0.9 MPa，旋转半径定为6 m（根据现场条件限定）。

（2）旋转底座回转轴承下方配底座与钢平台连接1个。回转减速机为三合一减速机，电机为变频电机。旋转减速电机采用变频电机和制动器。

（3）升降导轨及平台1套，钢结构采用Q345B，导轨框架焊好后，整体退火再进行机加工。最后焊接检修平台、爬梯、限位架等辅助设施。

（4）升降小车及横梁上部安装动滑轮组，横梁与动滑轮组连接部分加工为多处连接孔，可以调节动滑轮水平安装位置范围为±500 mm。滑轮轴承和小车配干油润滑管路和分配器，方便集中加油。

（5）喷枪的更换：在更换位，将旋转枪架旋转调整对中喷枪，将喷枪降到下法兰支撑位，喷枪下段与上段分离，旋转需要更换的新喷枪、对中法兰、密封，安装螺栓，完成更换。

1.3 提升卷扬由三合一摆线针轮减速机提供动力

钢丝绳配套拉力传感器，以实现松紧绳报警连锁。三合一减速电机带电磁制动器。提供足够的制作力矩。为了保证制动时不溜车，电机的电磁制动器要求与电机主电源分开，单独接线。卷扬机的提升由编码器确定枪位。

2 设备加油、加脂维护

为保证设备油脂润滑系统正常运行，制定了设备加油、加脂维护标准，见表2。

表2 能源介质配置表

3 设备运行操作

3.1 当喷枪在喷吹位时

喷枪不在上限位除尘罩车不能行走，除尘罩车不在扒渣位时喷枪不能升降。当喷枪在喷吹位时：喷枪不在上限位扒渣站倾翻不能启动。当倾翻不在水平位时，喷枪不能下降。

3.2 当喷枪在喷吹位时

喷枪下降到移动除尘罩内时，喷吹阀自动打开。当喷枪不在上限位时，喷枪不能旋转。喷枪升降与除尘罩喷枪孔对中，不发生干涉。

4 电炉预熔液搅拌设备使用效果

4.1 设备使用状况

设备投用3个月以来，传动系统运行正常，没有任何故障，但是在喷吹过程中，受喷吹气体冲击影响，整个喷枪小车和升降导轨支架产生一定抖动。

4.2 设备使用后Cr还原效果

在喷吹过程中，通过加入一定量萤石粉进行试验，研究了电炉预熔液搅拌设备的使用效果。搅拌工艺为气体流量150 Nm3/h，搅拌时间10 min，萤石粉用量30 kg/炉～100 kg/炉。

如图1所示，通过搅拌，渣中Cr2O3含量由6.69 %降至2.75 %，降低3.94 %。 搅拌加30 kg 萤石，渣中Cr2O3含量由5.4 %降至2.0 %，降低3.4 %，如图2所示、图3所示。 搅拌加100 kg 萤石，渣中Cr2O3含量由7.31 %降至2.88 %，降低4.43 %。

图1 渣中Cr2O3 搅拌对比

图2 加萤石30 kg

图3 加萤石100 kg

4.3 测试结果

从渣中Cr2O3降低值来看，随着萤石粉用量的增加，降低值由3.4 %提高到4.43 %。从渣中Cr2O3含量来看，随着萤石粉用量的增加，搅拌后含量由2.0 %提高到2.88 %。

5 结论

通过先期在三脱站的试验，根据电炉工况及布置位置设计了适合的搅拌设备及配套设施，通过调整吹氮模式及萤石粉用量，达到最佳匹配效果，大大提高了电炉预熔液Cr收得率，达到降低不锈钢成本的目的。