鑄鋼件熔煉部分的能耗約占鑄件生產(chǎn)總能耗的50%,由于熔煉原因而造成的鑄件廢品約占總廢品的50%。因此,采用先進適用的熔煉工藝和熔煉設(shè)備是節(jié)能的主要措施。本項目年產(chǎn)鑄鋼件40000t,產(chǎn)品主要為鐵路機車車輛鑄鋼件,國內(nèi)通常工藝為槽出鋼電弧爐熔煉廢鋼,據(jù)估算,本項目每年僅熔煉消耗的電能就達2.4x10kW·h,因此改進或提高傳統(tǒng)熔煉工藝水平對今后工廠的節(jié)能生產(chǎn)十分必要。
經(jīng)過多次的調(diào)研和試驗,確定了以2臺20t偏心底出鋼電弧爐熔煉加1臺30tLF精煉爐精煉的鋼液熔煉(精煉)工藝。電弧爐與LF精煉爐采用在線布置,電弧爐初煉后的鋼液由LF鋼包精煉爐的鋼包車直接從電弧爐處接取,然后在鋼包精煉爐內(nèi)進行加熱、吹氬攪拌、脫硫、脫氧、去除夾雜、合金化、調(diào)整成分溫度等處理。
電弧爐主要參數(shù):
額定容量:20t;
最大容量:30t;
變壓器額定容量:l6o00kVA;
變壓器一次電壓:35kV;
電極直徑:400mm;
爐殼直徑:4000mm;
出鋼傾動角度:常規(guī)15。,最大20。;
出渣傾動角度:常規(guī)12。,最大15。;
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爐蓋旋開角度:72。;
爐蓋提升高度:400mm。
LF爐主要參數(shù):
額定容量:30t;
鋼包上口外徑:2450mm;
鋼液面直徑:1860ram;
自由空間高度:400mm;
鋼液深度:17000ram;
變壓器額定容量:550kVA;
變壓器一次電壓:35kV;
電極直徑:300ram;
鋼包車行走速度:0~20m/rain。
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該工藝具有以下優(yōu)點:
(a)偏水底電弧爐出鋼快,鋼流短,鋼液降溫少,吸氣少,可使出鋼溫度降低(30~C),縮短出鋼時間(約75%),因而可縮短冶煉時間,降低電耗和電極消耗,提高生產(chǎn)率。
(b)鋼渣與15%左右的鋼液留在爐中,為下一爐早期吹氧、早期脫磷造成了有利條件,相當(dāng)于熱裝了部分的鋼液,加快了生產(chǎn)周期,提高了合金回收率,還節(jié)約了大量的能源。
(c)用鋼包精煉爐技術(shù)后,鋼液中的有害元素和有害氣體降到了一個較低的含量水平,使鋼中不易形成對鑄件材質(zhì)有嚴(yán)重破壞的非金屬夾雜物,從而提高了鑄件的低溫性能和鑄件對使用環(huán)境的適應(yīng)性。
(d)氬氣的攪拌作用加速了鋼/渣之間的化學(xué)反應(yīng),有利于鋼液脫硫、脫氧,促進鋼液中非金屬雜物的上浮和去除,提高了鋼液溫度和成分的均勻性。
(e)電弧爐與LF精煉爐采用在線布置,鋼液無需起重機吊運,直接由鋼包車接取后運送到鋼包精煉工位,減少了吊車使用頻率,縮短了生產(chǎn)周期,節(jié)約了能源。