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1、板坯电渣炉工艺及设备介绍2.1 概述 武汉钢铁集团鄂城钢铁有限责任公司电炉车间现有70吨 Consteel电炉1座、70tLF钢包炉1座、70tVD真空脱气装置1座、四机四流合金钢方坯连铸机1台，年产方坯50万吨，最大生产能力可达60万t/a。根据武钢集团鄂钢公司“十一五”发展规划：鄂钢宽厚板二期工程拟考虑建设年产20万t特厚板坯生产线。特厚板坯料考虑由电炉炼钢厂采用电渣重熔和模铸两种方式供坯。为此鄂城钢铁有限责任公司决定在电炉炼钢车间新建20t电渣炉两座（预留40t两座），1.6吨化渣炉一座，年产电渣锭10000t。 2.2 电渣炉型式的选择及设备主要技术特点2.2.1电渣炉设备的选择目前国
2、内外板坯电渣炉大致有下列四种型式；（1）单相、单电极板坯电渣炉（美国的CONSARC公司、德国ALD公司制造，国内目前宝钢特殊钢分公司6-8吨正在调试中），主要适用于小断面，否则结晶质量不易保证；（2）单相、双电极串联板坯电渣炉（乌克兰Paton电焊研究所设计：俄罗斯70t板坯电渣炉，乌克兰亚速钢厂20吨板坯，日本40吨板坯），取得成功，效果良好；（3）三相三电极板坯电渣炉：美国、前苏联均进行了试验，但不成功；（4）低频、双电极串联电渣炉（东北大学设计制造：舞阳钢铁公司40吨板坯）取得成功，效果很好；根据目前国内外板坯电渣炉使用情况及国内钢厂实际操作经验决定采用低频、双极串联、抽锭式电渣炉。与
3、传统电渣炉相比，它具有以下技术特点；(1)低频电源控制按最大毛坯尺寸48024004100mm计算，根据初步计算需要变压器容量为5200kVA。考虑到三相平衡的供电要求，用2台2600kVA三相整流变压器将10kV降至100V左右。通过晶闸管交-直-交变频，将三相交流逆变成1-5Hz的单相低频交流电，保证了三相平衡的供电要求。在国内特大吨位电渣炉设备中首次实现了低频电源控制。可显著节省电能。（2）双极串联重熔采用2支电极串联的重熔方式，可以实现减小短网感抗，提高功率因数；减少短网有功消耗，因此大幅度减低电耗；保证相同金属熔池深度的条件下，可提高熔化率。（3）结晶器固定、底水箱移动抽锭 本电渣炉
4、采用结晶器固定、底水箱移动的抽锭方式。抽锭系统由2个立柱和1套驱动系统构成，驱动系统由滚珠丝杠、差动减速机、交流伺服电机和交流电机组成。抽锭速度的调节由1台交流伺服电机实现，速度调节范围为28mm/min。快速移动采用交流电机，速度为1000mm/min。（4）二次冷却通过实施冷风的二次冷却，提高了铸坯的凝固质量。（5）钢锭在线保温在重熔某些钢种时，为防止抽出的钢锭长时间冷却温度偏低，造成上下温差很大，导致钢锭开裂。当抽锭长度在结晶器外1米时，采用保温措施，实现了钢锭在线保温。2.3生产规模及产品方案2.3.1 生产规模根据4300mm特厚板生产的要求；炼钢供应电渣锭为10000t/a。电渣炉
5、用连铸坯电极棒10575t/a 。 2.3.2 产品方案 主要钢种：海洋工程用钢、电站用钢、锅炉用钢、军工钢等。 电渣锭规格电渣锭重：最大锭重23.7t。 自耗电极：采用电炉厂自产240x240mm连铸坯做假电极棒，240（240（79）3000，2支。电渣锭规格：320（14002300）（37004100）mm。电渣锭和相应的电极尺寸规格见表2-1。自耗电极尺寸可根据需要拼焊成表中的自耗电极规格尺寸。锭型、及所需电极规格 表2-1锭重/t电渣锭/mm结晶器/mm自耗电极/mm23.732023004100T型720/3282360800240（2409）3000，2支18.13201850
6、3900T型720/3281890800240（2407）3000，2支13.032014003700T型720/3281436800240（2405）3000，2支2.4 生产工艺路线及金属平衡 2.4.1 生产工艺路线 1.0万吨电渣钢锭的工艺路线如下：电炉LF/ VD炉连铸缓冷精整假电极焊接渣料称量烘烤化渣炉化渣电渣重熔电渣锭缓冷和退火精整检验送轧钢厂2.4.2 金属平衡金属平衡图见图2-1 单位：万t/年铁合金废钢铁水 0.025 0.83 0.3570tx1电炉 0.020 1.12 钢包 0.005 1.12 LF/VD炉70tx1 1.12 电极棒连铸电渣炉 1.06 废钢电渣锭
7、 0.05 1.0图2-1 金属平衡图2.5 炼钢车间原材料、能源介质消耗及质量要求见表2-2炼钢车间原材料、能源介质消耗及质量要求表 表2-2序号名称单位年消耗量质量要求备注一、主要原材料消耗1钢水t11250由电炉炼钢车间供应2电极棒t10583按国家标准供应3石灰、t300按国家标准供应4萤石t15按国家标准供应5工业氧化铝t15按国家标准供应6石墨电极t3.3按国家标准供应7结晶器铜板t0.3外购8耐火材料t12按国家标准供应二、主要动力介质消耗1电渣炉冶炼电耗X106Kwh13.035KV，380V，220V2其他电耗X106Kwh0.1535KV，380V，220V4氧气X106N
8、m30.601.2MPa，纯度99.6%5混合煤气X106Nm355.756压缩空气X106Nm31.860.4-0.6MPa8补充新水X106m30.050.6MPa2.6 电渣炉车间主要冶炼设备的技术性能2.6.1 20t电渣炉主要技术性能见表2-320t电渣炉主要技术性能表 表2-3序号名称单位技术参数1电渣炉公称容量t座数202（预留2座40t）2电渣炉炉型低频、双电极串联3单锭生产周期h32(重熔23.7吨钢锭时)4最大熔化率kg/h15005月产量t500(考虑多种规格)6年产量t/a5000(考虑多种规格)7炉用电源真空开关型号XGN3型， 35kV电渣炉变压器kVA25002一
9、次电压kV35二次电压V103 二次电流kA14.012频率Hz508整流逆变装置频率Hz1-5容量kVA3250低频电压V40-110低频电流kA329电极升降系统传动方式滚珠丝杠快速Mm/min600慢速Mm/min1-30升降主体数量套1 （采用旋转框架式结构）电极行程mm350010短网硬短网电流密度A/mm22.0软电缆电流密度A/mm2511自耗电极制造方式连铸制造布置方式双极串联尺寸mm24021603000（一次2支，共2支）12结晶器T型720/3282360800mm23.7吨，组合式T型720/3281890800mm18.1吨，组合式T型720/3281436800mm
10、13.0吨，组合式13抽锭机构慢速Mm/min1-8快速Mm/min600行程mm5000（满足4100mm锭高重熔）14运锭车载重量t40行走速度mm/min250-1000(VVVF)15液位检测装置检测液面方法射线法（Cs137）检测精度mm516控制系统自耗电极称重采用HBM系列称重模块，能实时连续测量自耗电极的重量计算机系统采用两级计算机（PLC+工控机）自动化控制系统，可实现恒电流、递减功率控制、熔速曲线控制。17电渣炉冷却水流量m3/h47018烟气量m3/h4500（初始烟气含尘量为3g/m3）19除尘方式炉顶吸尘罩直排方式2.6.2 1.6t化渣炉主要技术参数见表2-41.6t化渣炉主要技术参数表 表2-4序号名称单位技术参数1化渣炉公称容量T座数1.612化渣炉型式采用渣包移动方式，电极升降采用齿轮齿条传动、炉盖提升采用链条方式。3化渣量t平均1.6，最大2.04化渣时间min90-1205主要成分 萤石、工业氧化铝和石灰等6渣料入炉温度200-3007液渣出炉温度1550-16008炉用电源化渣炉变压器kVA16001一次电压kV35二次电压V90-138V，17级，电动无载调压二次电流kA6600频率Hz509电极升降系统横臂导电横臂
