关于电炉连续添加散料的有关论述

关于电炉连续添加散料的有关论述

严雅逸 朱瑞 项丛政

马钢设计研究院有限责任公司 安徽 马鞍山 243000

摘要：本文主要论述了电炉炼钢工艺技术领域，一种连续相电炉添加散装物料装置的相关技术，在缩短散装物料输送机贮存流程的基础上，一定程度的提高了电炉冶炼效率，提升了钢水品质。

关键词：电炉冶炼；散状物料；连续添加。

前言：目前炼钢工艺主要有两种，转炉炼钢工艺为中心的钢铁长流程工艺和电炉炼钢工艺为中心的钢铁短流程工艺。近些年来，随着我国打击“地条钢”、取缔“中频炉”的举措的实施，绿色环保节约的钢铁发展要求越来越成为大型钢铁企业生产发展的主旨需要。电炉炼钢因其冶炼工艺而成为现代重要的绿色冶炼模式。世界主要炼钢国家大都以电炉炼钢为主，其电炉炼钢产量基本高于转炉的钢产量，美国和印度的电炉钢在钢总产量中的占比已经达到了60%以上。

随着我国的经济的高速发展，基础建设、民生设施等产业的蓬勃发展，也带动我国的废钢产业快速发展，社会废钢产生量也进入了高速增长期，电炉作为以废钢和铁水为主要原料的冶炼技术，既符合钢铁冶炼由长流程向短流程转变的生产需要，是钢铁工业绿色发展的趋势所在。

在电炉冶炼过程中，特别是每炉铁水占比较大的情况下，需要阶段性的加入石灰、白云石等造渣料，保护炉衬，保证电炉冶炼的充分性，降低钢铁料消耗量。现有的电炉冶炼添加造渣料系统，均为一次性加料，可能存在造渣料吸热分解不充分，不能有效降低熔池温度，形成炉渣；一次性加料，在上料系统中需要根据造渣料的品种和加入时间的不同，设置多个缓冲斗和溜槽，增加了工艺流程和设备预算。

1 电炉冶炼添加散装料的概述

1.1 冶炼添加造渣料的必要性

在电炉冶炼过程中，根据炉内供氧强度、铁水加入速度、炉渣碱度、熔池温度等冶炼指标，合理配比添加造渣料，造渣料吸收高温熔池温度，在高温作用下吸热发生化学分解，形成炉渣，保护炉衬。造渣料的合理、充分分解，有助于提高吨钢水的铁水加入量，可利用铁水热能，降低电炉的吨钢水耗电量、废钢预热成本，从而降低吨钢成本。使得电炉的钢铁料加入的结构变得灵活，有利于解决废钢钢料质量参差不齐等现状。^[1]。

1.2冶炼添加造渣料的工艺流程

该种封闭式贮料棚布局合理，各贮料区域配合设置提高了空间利用率，便于根据物料的量和种类旋转合适的贮料区域，提高贮料能力，通过堆取料机、输入输出设备配合使得物料能够连续稳定的进行贮存和输出；并且横向挡墙、纵向挡墙、隔断墙配合相互支撑形成的料场结构更加稳定，各挡墙的受力性能更好。

该种新型料场形式，在封闭空间利用率、物料品种适应性、生产操作灵活性、占地面积、综合投资、环境保护等方面具有诸多优势，被现代钢厂广泛使用。但是，因料格贮量大，物料更换率较低，物料长时间积压，若不做好物料排水，随着时间积累，料格内死料层将不断增加，物料的利用率和品质都将受到影响。

2 一种电炉连续添加散料的技术

2.1技术概述

该技术优化现有的电炉加料系统，改进一次加料方式。在电炉冶炼过程中，根据炉内供氧强度、铁水加入速度、炉渣碱度、熔池温度等冶炼指标，反馈至加料控制系统，根据每炉指标的调整，分批次连续直接从高位料仓出料，利用称量装置精准计量，连续输送装置向电炉加入合理配比的造渣料。以达到造渣料充分化学分解，保护炉衬，降低吨钢成本的效果。

2.2技术方案

本工艺布置主要设备和设施主要由：地下料仓、高位料仓、称量斗、胶带机、振动给料机以及控制阀所组成。

1）设置连续称量装置，控制称量精度。

每种散状材料设置一个称量斗3，称量斗容积满足电炉一炉钢对某种散状材料总需要量称量要求。

称量传感器4通过加量称量，检测散状材料储存仓1及其下给料装置2给称量斗3的物料量；通过减量称量，检测称量斗3下连续给料装置5的实时给料量。

称量传感器4称量精度满足电炉对散状材料连续加入的精度要求。

2）设置连续给料装置，给料量根据电炉冶炼工艺需要实时调节。

连续给料装置5采用电磁振动给料机，最小给料能力为最大能力的5%。由本系统计算控制系统12依据电炉计算机控制系统13提出的给料要求，通过控制连续给料装置5的电磁力实时调节给料量。连续给料装置5给料能力满足电炉冶炼过程对散状材料最大和最小加入流量要求。

3）设置物料连续输送装置。

物料连续输送装置（一）7接收连续给料装置5的物料，并送入物料漏斗8；物料连续输送装置（二）10接收物料漏斗8的物料，并送入电炉炉盖上受料斗11进入炉内。

物料连续输送装置（一）7采用胶带机，物料连续输送装置（二）10采用旋转振动给料机。

物料连续输送装置（一）7根据本散状材料加料系统在车间内与电炉炉盖上受料斗11之间的位置关系，设置一条或者数条胶带机。

物料连续输送装置（一）7及物料连续输送装置（二）10的能力，按照满足电炉冶炼过程对各种散状材料最大加入流量叠加量确定。

物料连续输送装置（一）7除满足各种散状材料最大加入流量叠加量运输要求外，本系统考虑了设计选择合适的运行速度，以尽量缩短物料从连续给料装置5到物料漏斗8的运行时间。

4）设置散状材料加入电炉状况检测装置。

连续给料装置5给出的物料通过物料连续输送装置（一）7送入散状材料加入电炉状况检测装置。加入电炉状况检测装置由物料漏斗8和物料漏斗下称量传感器9组成。散状材料通过物料漏斗8时，称量传感器9发出的称量信号一直闪动时，表明物料还未全部加入电炉内；称量传感器9发出的称量信号不闪动时，表明物料已全部加入电炉内。

本系统计算控制系统12监测到称量传感器9发出的称量信号不闪动时，将物料全部加入电炉的信号反馈给电炉计算机控制系统13。

5）设置烟尘收集装置，通过管道送入独立设置的烟气净化系统或电炉烟气净化系统。

在称量斗3、物料连续输送装置（一）7及物料漏斗8等受料口，设置烟尘收集装置6。收集的烟尘通过管道送入后部的烟气净化系统。烟气净化系统根据项目实际，可设置独立系统，也可并入电炉烟气净化系统。

6）设置计算机控制系统，接收电炉需求，按需求检测和控制给料流量、控制系统各装置的动作，并向电炉反馈加料结果。

本系统计算控制系统12通过接收电炉计算控制系统13对散状材料加入流量的需求信号，检测和控制给料装置2、称量传感器4、连续给料装置5、物料连续输送装置（一）7、称量传感器9及物料连续输送装置（二）10。

本系统计算控制系统12将物料加入结果信息，反馈给电炉计算机控制系统13。

相比于现有技术，该系统有如下优势：

1）本系统解决现有技术不能给连续加废钢电炉炼钢连续加散状材料问题。

2）本系统能根据电炉对散状材料加入量的要求，实时调整加入量，连续给料装置5最小给料能力为最大能力的5%，很好满足电炉冶炼过程实时需求。

3）本系统能同时给电炉连续加多种散状料，现有技术主要适应于加单种物料。

4）本系统计算控制系统12不仅能按需求检测和控制给料流量、控制系统各装置的动作，而且与电炉计算机控制系统13相互通讯，做到各种需求信息相互反馈。

5）本系统烟尘收集装置收集的烟尘，送入烟气净化装置净化后达标排放，改善操作环境和减少对环境的污染。

6）物料的精确称量和连续给料能力调整满足电炉冶炼过程实时需求，能降低散状材料消耗，节约电炉炼钢成本。

7）本系统连续加散状材料满足电炉冶炼过程实时需求，使电炉冶炼顺行，冶炼过程实时渣量和含碳量合理，可缩短电炉冶炼时间，降低冶炼电耗。

参考文献：

[1]王国光、郑松顺等.一众连续炼钢电炉用石灰石造渣方法.CN20120577748.9发明专利.,2012.12.27.