設(shè)計(jì)特點(diǎn)
Ultimate EAF的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是高端爐墻外殼采用可分式設(shè)計(jì)。上部爐殼分為水冷鋼板區(qū)和銅滾板嵌鑲區(qū), 下部爐殼采用耐火磚爐襯。水冷爐頂系自承重設(shè)計(jì)。爐頂提升系統(tǒng)采用單點(diǎn)支承, 能快速而有效升降, 有利廢鋼加入。采用三梭柱滾子導(dǎo)向系統(tǒng)控制電極, 移動(dòng)容易且可減少擺動(dòng)。
RCB技術(shù)。Ultimate EAF能夠高性能操作, 其關(guān)鍵原因之一是使用了RCB技術(shù)。RCB裝置由煤氣氧燃燒器、超聲氧和碳噴射系統(tǒng)組成。將RCB裝置安裝在EAF水冷培渣區(qū)以上堅(jiān)固的鼻形嘴內(nèi), 可確保其不被廢鋼損壞或堵塞, 從而長(zhǎng)期、高效而穩(wěn)定運(yùn)行。RCB燃燒器可使用天然氣、液化石油氣和焦?fàn)t煤氣。采用環(huán)形引燃火舌以防止燃燒器噴濺,同時(shí)降低堵塞敏感性。
使用RCB技術(shù)后, 以下系統(tǒng)和工藝優(yōu)勢(shì)已成功實(shí)現(xiàn):被防護(hù)火焰圍繞的超聲氧氣流能保持層狀,渣液或鋼液也不產(chǎn)生噴濺;熱燃燒煤氣有足夠時(shí)間穿透并預(yù)熱廢鋼;由于裝置的特殊設(shè)計(jì),層狀氧氣流的角度和長(zhǎng)度以及防護(hù)火焰的特點(diǎn), 氧氣流噴入鋼液熔池的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他系統(tǒng);后燃燒反應(yīng)減少了供電時(shí)間,節(jié)約了電能;多點(diǎn)全自動(dòng)噴碳使整個(gè)爐內(nèi)產(chǎn)生了可保護(hù)爐襯的泡沫渣,從而允許在廢鋼熔化期內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)電弧操作;采用碳噴射完全控制爐渣氧化,降低了渣中氧化鐵含量,從而提高了全金屬收得率;未增加對(duì)置面爐墻或爐底耐火磚的磨損;超聲氧槍多點(diǎn)布置促進(jìn)熔池鋼水強(qiáng)烈攪拌,有利鋼液溫度和成分均勻。
電氣設(shè)備。為了給爐內(nèi)輸入最大電力, 電能分配設(shè)計(jì)必須小心而嚴(yán)格。供給爐子的強(qiáng)大電力是通過一臺(tái)電爐配電裝置(由一個(gè)引入段和兩個(gè)斷路器段組成)實(shí)現(xiàn)的。一臺(tái)120噸Ultimate EAF變壓器數(shù)據(jù)如下:額定功率為150MVA、第2段額定電壓為740V~1350V、第3段額定電流為78kA。為穩(wěn)定爐內(nèi)電弧, 將裝有OTLC(On Load Tap Chang?鄄er)功率為55MVA的串聯(lián)電抗器聯(lián)接到變壓器中間繞組, 使電極控制系統(tǒng)既在最佳狀態(tài)下運(yùn)行又能穩(wěn)定供電, 且減少電極消耗。
自動(dòng)化。1級(jí):全球已有100多臺(tái)EAF和鋼包爐安裝了1級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng), 足以證明它的性能可靠。該系統(tǒng)由Siemetic S7和Win CC或選擇件PCS7組成??刂艵AF的其他自動(dòng)化系統(tǒng)有數(shù)字電極管理系統(tǒng)Simelt AC和泡沫渣管理系統(tǒng)。
2級(jí)工藝最優(yōu)化:使用該系統(tǒng)可以控制監(jiān)視電爐生產(chǎn)過程從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝最優(yōu)化, 確保操作可靠性。通過先進(jìn)技術(shù)(包含計(jì)劃數(shù)據(jù)處理、生產(chǎn)控制、工藝設(shè)定值、工藝模型和數(shù)據(jù)跟蹤)的應(yīng)用, 可提高爐子的生產(chǎn)效率, 降低生產(chǎn)成本。若干EAF模型很好地幫助了操作者實(shí)現(xiàn)各道工序良好操作。實(shí)踐證明, 安裝第2級(jí)工藝最優(yōu)化系統(tǒng)使眾多生產(chǎn)者獲得了實(shí)惠。例如,縮短了10分鐘冶煉時(shí)間,節(jié)約了5%的能源,降低了10%的消耗,同時(shí)提高了鋼的質(zhì)量。
運(yùn)行成果
俄羅斯NSMMZ鋼鐵廠的120噸Ul?鄄timate EAF。提供給俄羅斯NSMMZ鋼鐵廠的一座120噸EAF配有多臺(tái)RCB裝置、氧氣燃燒器和碳噴槍。變壓器額定功率為120MVA。由于下游連鑄機(jī)鋼包六角轉(zhuǎn)臺(tái)容量的限制,工廠試生產(chǎn)的前9個(gè)月,爐產(chǎn)量降為90噸。正式投產(chǎn)后應(yīng)用了Ultimate技術(shù),例如廢鋼單斗進(jìn)料(爐子容量的65%)、高功率輸人(功率120MVA)等, 每天產(chǎn)鋼40爐。幾個(gè)月后, 工廠安裝了具備Ultimate技術(shù)的所有設(shè)備, 同時(shí)改進(jìn)了鋼包六角轉(zhuǎn)臺(tái), 爐產(chǎn)量達(dá)到120噸。
亞洲鋼鐵生產(chǎn)商的300噸Ultimate EAF。提供給亞洲某鋼廠的一座300噸EAF也配有數(shù)臺(tái)RCB裝置、燃燒噴射器和碳噴射器。該爐子使用的變壓器系全球最大,額定功率為240MVA,第2段電壓超過1600V。投產(chǎn)一個(gè)月后每天產(chǎn)鋼17爐,投產(chǎn)4個(gè)月后每天產(chǎn)鋼23爐,周產(chǎn)鋼量達(dá)4.5萬噸。實(shí)踐證明,采用Ultimate技術(shù), 產(chǎn)鋼量會(huì)直線上升。
依靠自己的技術(shù)(包括電極控制系統(tǒng)、電力供應(yīng)系統(tǒng)、技術(shù)、泡沫渣管理器),以及所有工程和EAF全套設(shè)備制造能力, 海外某公司研制成功了一整套被稱為Ultimate EAF的新型通用電弧爐設(shè)備以滿足生產(chǎn)者對(duì)高生產(chǎn)率、低成本、高安全性和高的操作穩(wěn)定性的要求, 并廣泛用于碳鋼、不銹鋼和特殊鋼的冶煉。