文档介绍：该【2025年70T电炉转炉化攻关结题报告 】是由【mama1】上传分享，文档一共【13】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【2025年70T电炉转炉化攻关结题报告 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。2025年70T电炉转炉化总结 第13 页
2025年70T电炉转炉化总结 第1 页
1 背景
现阶段八钢70t直流电弧炉受废钢、电等原材料价格上涨的因素，在成本上无优势可言，所生产的产品的成本无法与转炉流程相比，同时受到废钢条件的制约，在废钢短缺时只能停炉待料，现阶段只有采取加大八钢自产铁水的装入量，以降低生产成本，但由于受现在BSE炉门碳氧枪的供氧强度的限制，在不影响冶炼节奏的情况下铁水兑加量一般控制在30%左右，降成本效果不明显，只有通过改造现有的氧枪系统，使之在现有的冶炼节奏下满足兑加70%以上的铁水量，实现零电耗就是所谓电炉转炉化的生产模式，将电炉钢的成本降低或接近转炉流程的生产成本。提高电炉钢的市场竞争力，拓展八钢70t电炉的生存空间。通过对国内电炉钢厂的调查，沙钢电弧炉达到了电炉转炉化的生产模式，该厂在 2025年由于废钢资源紧张价格高，通过将原有的氧枪系统改造为ACI的多功能／炉壁集束氧枪系统，通过兑加70%的铁水量实现了零电耗的电炉转炉化生产模式，对八钢70t电炉的发展具有借鉴意义。
现阶段八钢70t直流电弧炉设备与工艺情况
项目
参数
炉型
DC、EBT
公称容量/t
70
最大出钢量/t
90
留钢量/t
10 - 15
电炉水冷壁内径/mm
φ5800
变压器额定容量/MVA
60
二次电压（最大）/V
575
二次电流（最大）/A
2××103
2025年70T电炉转炉化总结 第3 页
2025年70T电炉转炉化总结 第1 页
电极直径/mm
φ711 (28")
电极行程/mm
5200
炉体倾动角度
-10～+15°
底电极型式
水冷钢棒式
底电极数量/根
4
底电极直径/mm
Φ168
炉门碳氧枪形式
BSE自耗式碳氧枪
氧枪数量/支
2
氧枪直径/mm
±
设计氧气流量（最大）/ Nm3/h
2×2600
碳枪数量/支
1
碳枪直径/ mm
±
设计供碳速度/ Kg/min
0～50
熔炼周期/min
50
日平均炉数/炉
27
炉料组成
废钢75%，铁水25%
电耗/kwh·t-1
320
电极消耗/kg·t-1
1
氧耗/m3·t-1
36
产量（最大）/万吨·a-1
投产年份
1999
八钢70t电炉的BSE炉门碳氧枪供氧强度与脱碳速度不足，%的原料条件，对于铁水量大于70%的原料条件，冶炼周期会大幅度的升高，而且在冶炼过程中由于BSE炉门氧枪的搅拌能力弱极易发生大沸腾的事故。
3 ACI燃烧和超音速氧气喷吹系统的优点：
能帮助多利用化学能, 降低操作成本
能够满足兑加铁水量达到80%的冶炼要求
缩短了通电时间 ，如果铁水兑加量达到80%可以实现电炉转炉化的操作模式，实现零电耗
多点喷碳/吹氧, 提高了吹氧氧气流量，又没有负作用, 减少喷溅
2025年70T电炉转炉化总结 第3 页
2025年70T电炉转炉化总结 第1 页
%
不需要使用炉门氧枪
自动化操作，能在整个操作阶段实现自动化，提高钢水的终点控制水平
提高脱磷能力
烧嘴能灵活使用
系统安全可靠，维护费用低
铁水比 %
铁水比 20%
铁水比 80%
2支BSE氧枪
4支集束氧枪
改进值
4支集束氧枪
改进值
节约(元/吨)
氧耗Nm3/t
36
48
﹢12
58
﹢22
+
电耗, kwh/t
300
250
﹣50
0
﹣300
-
通电时间, min
33
28
-5
0
-33
电极消耗 kg/t
-
0
-
-
出钢-出钢时间 min
48
43
-5
42
-6
焦炉气用量 Nm3/mt
0
10
+10
3～4
+3～4
+～
金属收得率%
+
+
-22
合计
-
鉴于以上原因，八钢第二炼钢厂于2007年8月3日至
2025年70T电炉转炉化总结 第5 页
2025年70T电炉转炉化总结 第1 页
2007年8月20日进行了70t电炉转炉化改造工程，同时配合进行除尘改造，以满足炉壁氧枪在高热装铁水比时产生大量烟气时的除尘需要。
二．炉壁氧枪介绍
集束射流的基本原理
多功能集束射流枪由ACI公司开发，是集氧枪、碳粉枪、预热烧嘴于一体的组合装置，能以简便、有效的方式向电炉提供化学能，以达到降低生产成本、提高生产率的目的。集束射流的原理是在主氧气射流周围设置环状高温保护气流，保护气流由燃气（煤气、天然气或液化气）和氧气燃烧形成，使得超音速的主氧气射流的衰减速度大大放慢，集束射流的超音速射流段是传统射流的3-5倍，形成类似于激光束的氧气射流。此种射流能量集中，具有极强的穿透能力，对促进钢渣反应、均匀钢水的成分和温度、提高氧气利用率、提高金属收得率等都有十分明显的效果。
多功能氧枪的功能
烧嘴功能：调节射流枪的氧气和焦炉煤气流量，利用焦炉煤气燃烧产生的热量，对废钢进行预热和助熔，并对熔池中钢水进行预脱碳，有显著的节能效果，并缩短冶炼时间。
氧枪脱碳功能：将氧气以集束射流形式吹入钢水中，集束射流对熔池的穿透、搅拌能力强，使钢水快速脱碳。
喷吹碳粉造泡沫渣功能：多功能集束射流枪包括一个专用的碳粉喷枪，喷吹碳粉流量可调。当钢水熔池形成后，向钢-渣界面喷吹碳粉，形成良好的泡沫渣。
多功能氧枪的主要结构及规格
在八钢70吨直流电弧炉上，分别装有1#、2#、3#、4#共4组多功能集束射流枪，每组多功能集束射流枪包括1支主氧枪、1支碳粉枪。主氧枪采用楔钉固定在水冷块的安装孔内。主氧枪可用作脱碳氧枪，也可用作烧咀模式预热废钢。主氧枪为三层套管结构，中心管通主氧气，中间管通焦炉煤气，外层管通辅助氧气（环氧），辅助氧气和焦炉煤气燃烧在主氧气射流周围形成环状高温保护气流，使得主氧气射流形成类似于激光束的氧气射流，枪头距熔池表面800mm。主氧枪的主要规格和技术参数如下：
项目
参数
主氧气最大流量，NM3/Hr
3000
辅助氧气最大流量，NM3/Hr
400
氧气压力，Mpa
2025年70T电炉转炉化总结 第5 页
2025年70T电炉转炉化总结 第1 页
氧气纯度，%
≥
主氧气管接口直径，英寸
2
辅助氧气管接口直径，英寸
1
焦炉煤气最大流量，NM3/Hr
500 NM3/Hr
焦炉煤气压力，Mpa
主氧枪材质
碳钢、铜焊接
主氧枪重量，kg
（含水冷套）
主氧枪的正常寿命，月
18
：
气体
Hold
Hot
Low
High
焦炉煤气
180
460
100
100
环氧
90
230
100
100
主氧
125
230
1000
2500
在电炉转炉化改造期间，作业区组织电炉人员，由ACI方面专家进行了专门培训，电炉主任工翻译了ACI方面的专业资料《维护手册中文版》、《操作手册中文版》对电炉人员进行培训，最后将各种资料整合为《炉壁氧枪培训内容》打印下发，并进行了考试，考试及格后才允许操作炉壁氧枪。
四．改造后的冶炼分析
2007年8月20日改造完毕后，炉壁氧枪第一次投入使用，在初期限制了炉壁氧枪的高氧模式，只用烧嘴模式（hot）和低氧模式（low），炉壁氧枪总氧气流量为4400Nm3/h，至2007年8月27日回火为止冶炼103炉，2007年10月5日换炉后炉壁氧枪再次投入使用至2007年10月9日4＃氧枪回火为止冶炼101炉，在此期间炉壁氧枪总流量最大为8000Nm3/h，以下就完整使用1、2、3、4＃炉壁氧枪的数据与同期不使用炉壁氧枪的冶炼记录数据作分析对比：
2025年70T电炉转炉化总结 第7 页
2025年70T电炉转炉化总结 第1 页
时间
炉壁
氧枪
炉
数
冶炼周期min
通电时间min
非通电时间min
热装比%
－
使用
96
19
不使用
176
对比值
-80
－
-
-
－
使用
101
不使用
103
对比值
-2
-
-
由上表可以看出，在使用炉壁氧枪后冶炼周期的缩短幅度不是很大，主要原因为氧气流量没有放到最大及同期铁水热装比偏低。
、终点碳、喷吹碳粉
时间
炉壁氧枪
炉数
终点磷
终点碳
喷吹碳粉
－
使用
96
%
%
不使用
176
%
%
Kg/t
对比值
-80
-%
-%
Kg/t
－
使用
101
%
%
不使用
103
%
%
对比值
-2
%
%
由上表可以看出，在使用炉壁氧枪后对于电炉脱磷比较有利，特别是冶炼前期的化渣和冶炼优钢时补加石灰后的化渣具有较大的优势，供氧强度增大、供氧点增多后,脱[c]速度加快,熔清后的成渣速度比过去提前2
2025年70T电炉转炉化总结 第8 页
2025年70T电炉转炉化总结 第1 页
min-4min,而且多点供氧后易沿钢渣界面破碎熔池钢液,加快了熔化初期低温熔池中的脱除[p]、[Si]、[Mn]、[c]的反应，有利于提高熔池的温度，加大炉渣的乳化效果，对扩大钢渣反应界面十分有利。所以，使用炉壁氧枪后可以起到很好的脱磷效果。
对于终点碳的控制，由于炉壁氧枪的多模式转换，基本上和不使用炉壁氧枪相当。
喷吹碳粉在使用炉壁氧枪后用量较不使用炉壁氧枪增加约一倍，主要在与多点喷碳及喷吹碳粉流量无法调节造成。
SiO2
Al2O3
CaO
Tfe
S
P2O5
碱度
脱碳产物CO形成一个个气泡,由2CaOSiO2等悬浮物质点分割开,随着气体的不断逸出,压力的增大,溶解的渣液体积随着气体的膨胀变大到几十,甚至上百倍,这是泡沫渣的形成原理。经典的研究认为,-,渣中氧化铁在<20%时, 泡沫渣的发泡性能达到最好。发泡的高度随气体的增多而增高. 泡沫渣的悬浮物质点，比如2CaOSiO2MgO颗粒，MgOSiO2等稳定的化合物，是保持泡沫渣稳定性的关键，气体是保持发泡的必要条件。
2025年70T电炉转炉化总结 第8 页
2025年70T电炉转炉化总结 第1 页
由渣样分析可以看出，％，，由于喷碳系统不能正常投入使用，造成渣中TFe含量较高，碱度比较合适。
.、氧耗、渣料消耗
时间
炉壁
氧枪
炉
数
电耗kwh/t
氧耗Nm3/t
石灰消耗kg/t
－
使用
96
不使用
176
对比值
-80
-
-
－
使用
101
不使用
103
对比值
-2
-
由上表可以看出，在使用炉壁氧枪后电耗的降低和氧耗的升高是非常明显的，如果氧气总流量较低（4400Nm3/h），％，％，％，不能充分发挥出炉壁氧枪超音速射流的作用，在使用了超音速模式后（氧气总流量8000Nm3/h）％，％，％。对于渣料消耗，由于冶炼钢种及炉壁挂渣的需要，在调整范围内，没有明显超出，属正常消耗。
%铁水的冶炼分析
下表是使用炉壁氧枪对铁水热装比大于30%%的数据分析对比：
2025年70T电炉转炉化总结 第9 页
2025年70T电炉转炉化总结 第1 页
热装比%
炉
数
冶炼周期min
通电时间min
非通电时间min
电耗kwh/t
氧耗Nm3/t
76
17
101
303
-
-25
-
-
-
-
由上表可以看出，铁水热装比提高后，冶炼周期有大幅度降低，由于氧气总流量高达8000Nm3/h，以往铁水热装比过高后碳高的现象基本杜绝，实现了脱[C]速度与泡沫渣埋弧送电升温相统一。
P输入电功率= Q2-Q1（v+h）
Q1(v+h)—一定脱碳速度下放热函数与泡沫渣埋弧转化电能的函数
Q2—为热平衡常数
由高配碳量带来的C与O反应，释放大量的化学能，有效的减少了输入电功率，降低电耗，缩短通电时间，缩短冶炼周期；供氧时间随冶炼周期的缩短而减少，相应氧耗也大大降低。从成本角度考虑，由对比值比较来看，，，效益比较明显，如果铁水热装比提高，则以氧代电的初步目标可以完成。
由于炉壁氧枪的使用，在冶炼时炉门氧枪的作用仅仅局限于化炉门口废钢及打开炉门，吹氧管的消耗很低，极大的减轻了炉前操作工的劳动强度。
几种用氧模式下的数据对比
理论值
实际数值
实际数值
2025年70T电炉转炉化总结 第11 页
2025年70T电炉转炉化总结 第1 页
铁水比%
铁水比 20%
铁水比 %
铁水比 %
%
2支BSE氧枪
4支集束氧枪
改进值
2支BSE氧枪
4支集束氧枪
改进值
4支集束氧枪
4支集束氧枪
改进值
氧耗Nm3/t
36
48
﹢12
39
14
-
电耗kwh/t
300
250
﹣50
370
303
-67
303
-
通电时间min
33
28
-5
45
-7
-
电极消耗kg/t
-
0
0
冶炼周期min
48
43
-5
57
-4
-
通过以上几方面的分析，如果不考虑其他因素，单从工艺角度来讲，可以认为炉壁氧枪在70t电炉的初步应用是成功的，从缩短冶炼周期到以氧代电，从早期脱磷到终点碳的控制，以及渣料消耗等等方面都取得了良好的效果。同时大大降低了劳动强度，解放了劳动力。
在实际的冶炼操作中，炉壁氧枪存在问题较多，主要在炉衬、工艺、设备三方面。
使用炉壁氧枪后带来的最不利的方面是炉龄直线下降，在使用的两个炉役中，第一套炉役寿命只有328炉，第二套炉役寿命也只有416炉，从拆炉残砖数据来看，第一套炉役残砖最薄处只有30mm，位置在1＃、2＃炉壁氧枪之间。主要原因为铁水热装比偏低，废钢入炉比较大导致，当熔池[C]<%后，熔池中的[Fe]被大量氧化进入渣中，此时渣中（FeO）超过20%，泡沫渣质量下降