"Чстцп机器制造厂"是现代化的冶金企业,1999-2000年从意大利达涅利公司引进了万能连铸机,钢包炉,新的带DANARC系统的交流电弧炉(2号电弧炉),VDNOD真空处理装置。
利用外资改造后企业生产达到了一个新水平,无论是完善工艺,还是提高产量,扩大产品种类,提高质量,降低成本都有广阔的发展前景。目前炼钢生产工艺流程如下:用2号电弧炉炼钢,钢包炉精炼,必要时真空处理,铸机浇铸或模铸。
2号电弧炉投产前(2002年8月)新工艺主要在1号电弧炉使用。1999年5~6月钢包炉投入使用,在1号电弧炉上安装了6个燃气氧气烧嘴,用于强化炉料熔化,装料门上安装了一个烧嘴,用来切割废钢和加快熔化。炉顶氧枪替代炉壁氧枪,还安装了氧气一碳操作装置,用于炉渣起沫和脱碳。
工艺特点如下:熔化时碳的重量百分比低于0.10%~0.12%,必须按碳含量的要求严格控制配料,保证碳含量在指定的范围内,限制氧化期脱碳速度,保证出钢前碳的重量百分比在指定的范围内,对于所有钢种来说简化了配料过程。
废钢化学成分较稳定时,避免了钢水脱磷问题。氧化结束后往钢包出钢时添加脱氧剂、铁合金和造渣剂。检查钢水氧化度目的是为预脱氧时确定铝的加人量。
1号电弧炉冶炼结束后在2号电弧炉炼钢。2号电弧炉由于技术和工艺问题,长时间工作不稳定,经济技术指标较低。担保期(2001年8月)结束后工厂专家研究和实施了合理的电能工艺制度,并于2002年9月解决了工艺和构造问题,变压器功率为50MBA的电弧炉超过了设计生产率,每天能冶炼19-20炉钢。2号电弧炉工作指标与初期工作指标和1号电弧炉相比参看表1。
表1 1号电弧炉和2号电弧炉运行指标
指 标*
|
1号电弧炉
|
2号电弧炉
|
|||
改造前
|
改造后
|
初期
|
目前水平
|
设计水平
|
|
炉钢平均重量,t 时间,min
|
102
|
110
|
114
|
120
|
120
|
冶炼
|
185
|
120
|
100
|
72
|
74
|
电流作用下
|
125
|
85
|
70
|
62
|
61
|
消 耗:
|
|||||
氧气m3/t钢
|
25
|
42
|
34.3
|
39.06
|
42
|
1吨钢水用电
|
520
|
440
|
404.3
|
341.6
|
370
|
电极,kg/t钢
|
5.25
|
3.8
|
3.8
|
2.23
|
3.7
|
每天冶炼炉数
|
8
|
12
|
14
|
20
|
19
|
*变压器功率为50/63MBA
装有DANARC系统的电弧炉技术指标较高,动力装备水平良好。根据电炉工作场周长安装了6个燃气氧气烧嘴,每个烧嘴功率为5MBT。烧嘴校准后其倾角和转角能保证均匀烧料和熔化炉料。冶炼中供烧嘴的天然气和氧气消耗比发生变化,烧嘴在工作中能烧尽废气中的一氧化碳,提高了热量利用率。为了强化2号电炉冶炼过程,安装了2台MORE氧气-_碳操作装置,每台装有氧枪和喷含粉末含碳料的喷枪,载体为压缩空气。炉底有3个吹炼堵头,用于中心和钢水化学成分,调整温度。吹氧搅拌钢水,强化冶炼过程,在渣线处安装了喷含碳料的喷射器用于,渣起沫。从提高屏蔽渣池电弧能回收来看,渣起沫的作用是完全必要的。目前不使用吹炼堵头和喷射器,只在提高电炉工作效率时备用。用MORE喷枪使渣起沫,并通过炉下炉门坎把渣排到地沟,从地沟把渣运到储存料槽冷却,加工成碎石混合物用于铺路。
特别要注意排渣制,确定渣的合理化学成分,保证炉衬达到最大强度,在不同冶炼期添加相应数量的辅助料(包括白云石)。用石灰作造渣剂结果比较好。石灰不仅在不同冶炼期对强化造渣过程和渣起沫有正面影响,而且可增加热量分解的消耗。变压器功率为50MBA的电炉工作指标很高,电能消耗低,达到这些指标,首先是由于达涅利公司设计的电炉技术参数和几何参数较好。
1号电炉只生产高合金钢,在钢包炉和VDNOD真空装置进行精炼。应该注意,由于钢包炉使用范围很广,在2号电炉生产复杂的和高合金钢时;没有原则性的限制。在现代化的生产条件下,1台高生产率的电炉运行要比两台不同生产率的电炉运行效率高。
特别要注意生产轴承钢工艺,此厂炼钢车间是传统的专业冶炼轴承钢车间。早期冶炼轴承钢在出钢时采用双渣法用精炼渣处理钢水。这种工艺在冶炼中严格限定碳含量,用加铁块(达炉料的25%)法来稳定碳含量。钢包炉投人使用后工艺发生了变化。在电炉进行冶炼和氧化,钢水出到钢包,在钢包炉完成精炼,但在出钢前首先限制碳的重量百分比(不低于0.65%)这与强化冶炼过程的观点相反。
为了得到要求的碳含量,甚至使用加铁块炉料,但必须限制氧量,限制吹氧量就会降低电炉生产率。为此对不加铁块炉料进行了试验冶炼,试验中碳的重量百分睡在氧化结束时为0.35%~0.45%和更低(达0.08%)。质量指标(非金属夹杂物)处在以前的水平上。不用加铁块本质上降低了轴承钢成本。
2号电炉投产后出现了掌握冶炼轴承钢工艺问题,出钢时碳的重量百分比为0.08%。问题在于炉外必须把碳增到0.6%~0.7%,目前这一问题已得到解决。
不同工艺方案冶炼轴承钢对非金属夹杂物的影响参看表2。
表2 不同工艺冶炼的钢中非金属夹杂物(平均等级)的含量
夹 杂
|
双渣真空精炼法
(1999年前)
|
不用真空处理的钢包精炼
|
||
限定碳含量
|
低碳含量
|
低碳和硫
(<0.007%)含量
|
||
硫化物
|
1.94
|
2.44
|
2.39
|
1.71
|
氧化物
|
2.42
|
2.05
|
2.10
|
1.50
|
球化物
|
2.09
|
1.26
|
1.26
|
1.11
|
"Чстцп机器制造厂"掌握了现代化电炉冶炼多品种工艺,此电炉具有强化冶炼过程,提高生产率和钢质量的综合能力。