【文章內(nèi)容簡介】 氧化反應(yīng)是一個非常重要的反應(yīng)，并有利于整個熔池的迅速加熱，有利于鋼液成分的均勻化。具體步驟如下：　　FeO=Fe O，O C=CO，　　總的反應(yīng)FeO C=Fe CO?！　∷缘V石法的氧化過程為：礦石加入爐內(nèi)，在渣中轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO，然后擴散到鋼液中去，并分布于整個熔池中。碳和氧在氣泡容易生成的地方進行反應(yīng)，生成CO氣泡，CO脫離反應(yīng)區(qū)上浮，在上升過程中逐漸長大，并進入爐氣，造成熔池的激烈沸騰。為加快脫碳速度，氧化期加礦溫度應(yīng)大于1550℃。　　總之，礦石脫碳操作應(yīng)該是：高溫、薄渣、分批加礦、均勻激烈的沸騰?！　? 氧化期操作要點　　(1)熔清后取樣及測溫(溫度不低于1550℃)?！　?2)氧化、測溫符合要求，渣況良好即可分批加礦，%～%，每批間隔時間需大于5min?！　?3)脫碳速度(V)%；脫碳量為ΔC≥%。　　(4)調(diào)整渣況。當(dāng)氧化沸騰開始，采用流渣要求爐渣R=2～3，爐內(nèi)渣量控制在3%～4%。氧化期后階段，應(yīng)使?fàn)t渣流動性好，渣層要薄、渣量控制在2%～3%左右?！　?5)期中取樣分析及控制終點碳。為了掌握磷、碳氧化程度，在沸騰開始流渣兩批后，應(yīng)及時取樣分析碳和磷的含量，以便決定下步操作?！　?6)溫度控制。氧化期總的來講是一個升溫階段，升溫速度的快慢根據(jù)鋼液磷的情況而定。到氧化期時必須使鋼液溫度升高到大于該鋼種出鋼溫度的10℃～20℃。　　(7)凈沸騰。當(dāng)溫度、化學(xué)成分合適，就停止加礦，調(diào)整好爐渣，讓熔池進入自然沸騰(5min～10min)，使鋼液中的殘余含氧量降低，并使氣體及夾雜物充分上浮，以利于還原期的順利進行?！　?8)扒渣。氧化期，爐渣中FeO含量很高，又含有P2O5為了還原期脫氧及防止回磷必須扒渣，扒渣的條件是扒渣溫度高于出鋼溫度10℃～20℃；扒渣前碳、磷及其他限制性成分應(yīng)符合要求?！　?9)增碳。如果氧化末期碳含量過低需增碳，可在扒渣后裸露的鋼液面上撒加純凈、干燥的碳粉，進行增碳。　　還原期　　氧化期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。主要任務(wù)是脫氧、脫硫、控制化學(xué)成分、調(diào)整溫度。還原期的操作工藝如下：　　(1)扒渣后迅速加入薄渣料以覆蓋鋼液，防止吸氣和降溫。造稀薄渣m(CaO)∶m(CaF2)=3∶1。　　(2)薄渣形成后進行預(yù)脫氧，～4kg/t，加入后緊閉爐門，輸入較大功率，使碳粉在電弧區(qū)同氧化鈣反應(yīng)生成碳化鈣。(3)電石渣形成后保持20min～30min，渣子變白，同時注意鋼液的增碳。第三章電弧爐煉鋼車布置方式電爐煉鋼車間設(shè)計與建設(shè)的基礎(chǔ)材料1）各種原料的供應(yīng)條件，特別是鋼鐵材料來源；2）產(chǎn)品銷售對象及其對產(chǎn)品質(zhì)量的要求；3）水電資源情況，所在地區(qū)的產(chǎn)品加工，配件制作的協(xié)作條件；4）交通運輸條件，水路運輸及地區(qū)公鐵路的現(xiàn)狀與發(fā)展計劃；5）當(dāng)?shù)貧庀?，地質(zhì)條件；6）環(huán)境保護的要求；在上述各項主要建廠條件之中，原材料條件對于工藝設(shè)計的關(guān)系尤為密切重要。 確定工藝制度是整個工藝設(shè)計的基本方案，是設(shè)備選擇，工藝布置等一系列問題的設(shè)計基礎(chǔ)。確定工藝制度的主要依據(jù)是產(chǎn)品大綱所規(guī)定的鋼種，生產(chǎn)規(guī)模，原材料條件以及后步工序的設(shè)計方案。1）冶煉方法：利用超高功率電弧爐進行單渣冶煉，然后進行爐外精煉；2）澆注方法：采用全連鑄；3）連鑄坯的冷卻處理與精整：鑄坯在冷床上冷卻并精整；4）在技術(shù)或產(chǎn)量方面應(yīng)留有一定的余地。煉鋼車間是剛出整個生產(chǎn)系統(tǒng)的一個組成部分。而煉鋼車間本身除工藝流程上主要工序——配料、熔煉、澆注之外，尚要有與之配合的必不可少的輔助設(shè)施，諸如原料準(zhǔn)備、儲存與供應(yīng)、動力設(shè)施等，共同組成一個生產(chǎn)部門，但它們的設(shè)置與領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系可能依生產(chǎn)廠家的管理體制而不同。車間各個組成部分應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、工藝流程、廠區(qū)條件、廠內(nèi)外協(xié)作與原料供應(yīng)情況確定合理的電爐煉鋼車間組成。應(yīng)視具體情況在下列一般組成中兼并取舍，以滿足生產(chǎn)需要為準(zhǔn)，可適當(dāng)簡化各種設(shè)施的是指與管理系統(tǒng)。完整的車間組成應(yīng)包括：（1） 煉鋼主廠房，包括原料跨、爐子跨、精煉跨及鋼水連鑄跨；（2） 廢鋼料堆場及配料間包括廢鋼處理設(shè)施（預(yù)熱、烘烤等）；（3） 鐵合金及散狀材料間；（4） 鋼錠、坯檢驗與精整跨間；（5） 鋼錠、坯存放場地；（6） 中間渣場；（7） 機電修間及快速分析室；（8） 爐襯制作與各種備件修理場地；（9） 耐材庫、備件備品庫、車間變、配電室；（10） 水處理、煙氣凈化設(shè)施及車間管理、生活服務(wù)設(shè)施。由于時一臺超高功率電弧爐，且是全連鑄，考慮到物料順行、勞動安全條件和未來發(fā)展，采用橫向高架式布置。1） 原料跨：此跨主要是為各種廢鋼，耐火材料，散裝料等提供場地。廢鋼坑可按其塊度大小分幾個不同的坑；另外還有金屬料庫，合金料和散裝料的烘烤區(qū)；另外設(shè)有兩臺高架行車，以備裝料使用。2） 爐子跨：配以一臺100噸的超高功率的偏心底出鋼電弧爐；爐體砌修區(qū)，爐蓋修理區(qū)，耐火材料干燥室；電爐裝料配置，電爐變壓器房，供氧系統(tǒng)，粉塵處理系統(tǒng)；高架行車進行跨間的整體運輸工作。另外，設(shè)有LF精煉爐。還有鋼包烘烤區(qū)，修理區(qū)，中間包修理區(qū)及烘烤區(qū)，結(jié)晶器修理區(qū)；若干鋼包車負(fù)責(zé)鋼水的供應(yīng)工作；由于運輸量大，設(shè)有兩臺行車進行鋼包的調(diào)運工作。3） 過渡跨：此跨主要作用是實現(xiàn)爐子跨河連鑄跨的過渡，使?fàn)t子跨冶煉的鋼水能夠順利澆注，并且為事故模鑄的場地。4） 連鑄跨：此跨主要是進行鋼坯的凝固工作。連鑄機是精煉跨和連鑄跨的聯(lián)系紐帶，兩跨間相同。還設(shè)有連鑄機備件，備品檢修區(qū)，良錠存放區(qū)，緩冷去，鑄坯精整等。爐料入爐與送電 、爐料入爐：爐料入爐后，在送電前應(yīng)對爐蓋、電極、水冷系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、電氣設(shè)備等進行檢查，如發(fā)現(xiàn)故障要及時處理，以免在冶煉過程中造成停工；還應(yīng)檢查爐料與爐門或水冷系統(tǒng)是否接觸，如有接觸要立即排除，以免送電后被擊穿。如電極不夠長時，最好在送電前更換，如接頭位置松動，應(yīng)先擰緊，以利于一次穿井成功，減少冶煉過程中造成停工現(xiàn)象。 為維護玩具商品的安全衛(wèi)生，保障兒童生命健康安全，國家有關(guān)部門根據(jù)有關(guān)法律法規(guī)規(guī)定，決定自2006年3月1日起，對童車、電玩具、塑膠玩具、金屬玩具、彈射玩具、娃娃玩具實施強制性產(chǎn)品認(rèn)證。自2007年6月1日起，這六類產(chǎn)品凡未獲得強制性產(chǎn)品認(rèn)證證書和未加貼中國強制性認(rèn)證標(biāo)志的，不得出廠、銷售、進口或在其他經(jīng)營活動中使用。第四章 建設(shè)所選電弧爐煉鋼工程的必要性和可行性分析 現(xiàn)代大型超高功率煉鋼電弧爐，由于其容量大，是用電大戶，對電網(wǎng)的影響具有舉足輕重的作用。它具有功率因數(shù)低，無功波動負(fù)荷大且急劇變動，產(chǎn)生有害的高次諧波電流，三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡產(chǎn)生負(fù)序電流等對電網(wǎng)不利的因素，使得電網(wǎng)電能質(zhì)量惡化，危及發(fā)配電和大量用戶，也影響電爐自身的產(chǎn)量、質(zhì)量，使電耗、電極消耗增大，從而成為電網(wǎng)的主要公害之一?，F(xiàn)在有關(guān)大型電爐對電網(wǎng)公害抑制的研究也正在深入開展，有必要對其不利影響和抑制對策作一概述性的分析。 現(xiàn)代大型電爐對電網(wǎng)的影響 引起電網(wǎng)電壓急劇波動 大型電爐在打孔期和熔化期電弧長度急劇變化，引起無功負(fù)荷急劇波動，其工作短路功率為電爐變壓器額定功率的兩倍左右，（具體倍數(shù)取決于短網(wǎng)阻抗、電爐變壓器阻抗、供電系統(tǒng)阻抗之和的大小，總阻抗大則工作短路倍數(shù)小，反之則大）。無功的急劇波動，引起電網(wǎng)電壓的急劇波動，其波動頻率一般為1~15Hz，使燈光和電視機屏幕產(chǎn)生閃爍，使人視覺疲勞而感到煩躁，此外還影響到晶閘管設(shè)備和精密儀表等的穩(wěn)定運行，甚至產(chǎn)生質(zhì)量事故。國標(biāo)GB123262000《電能質(zhì)量 電壓允許波動和閃變》規(guī)定了電力系統(tǒng)公共供電點各級電壓等級的電壓波動和閃變允許值。 使電網(wǎng)電壓波形產(chǎn)生畸變 電爐在熔化和打孔期，電弧電流是不規(guī)則的，且急劇變化，其電流波形不是正弦波，可分解為2次和2次以上的各次諧波電流，主要為2~7次，其中2次和3次最大，其平均值可達(dá)基波分量的5%~10%，最大可達(dá)15%~30%；4~7次平均值為2%~6%，最大值可達(dá)6%~15%。而電網(wǎng)中的鐵磁元件也產(chǎn)生高次諧波，以3次和5次諧波電流較大，其中3次分量最大，而電爐剛好也是3次諧波電流很大，這對電網(wǎng)是極為不利的。諧波電流流入電網(wǎng)，使其電壓波形發(fā)生畸變，引起電氣設(shè)備發(fā)熱、振動，增加損耗，干擾通信，使電力電纜局部放電絕緣損壞，電容器過載損壞等，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T145491993《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》規(guī)定了電壓波形畸變率限值。 使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生負(fù)序分量 電爐在熔化期，特別是打孔期，各相電弧電壓是獨立變化的，三相電弧各自發(fā)生急劇無規(guī)則變化，故其三相電流是不對稱的。在正常生產(chǎn)情況下，產(chǎn)生的負(fù)序電流約為電爐變壓器額定電流的25%左右；在不正常情況下，如一相斷弧時，可達(dá)56%左右，如兩相短路的同時，第三相又?jǐn)嗷。藭r可達(dá)86%左右。負(fù)序電流流入電網(wǎng)，使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生負(fù)序分量，影響發(fā)電機和用電設(shè)備使用效果，嚴(yán)重時可能造成損壞，還會使繼電保護誤動作，其嚴(yán)重程度一般用不平衡度（即負(fù)序電壓與正序電壓分量之比的百分?jǐn)?shù)）表示，國標(biāo)GB/T155431995《電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度》對于對稱三相電網(wǎng)規(guī)定：負(fù)序電壓不大于2%，短時不超過4%。一般來講，在電網(wǎng)公共連接點上的短路容量為電爐變壓器額定容量的30~40倍以上時，電網(wǎng)是允許的，否則應(yīng)采取使三相達(dá)到平衡對稱的補償措施。 引起電網(wǎng)電壓水平降低 ，在精煉期大型電爐功率因數(shù)也不高。由于功率因數(shù)低，感性無功功率大，從而引起電壓水平降低，影響用電設(shè)備出力，增加電能損耗，按供用電規(guī)則的規(guī)定，但又不得超前。 上述電爐對電網(wǎng)影響的四個方面，有時是單獨作用的，有時是綜合的。 大型電弧爐對自身及電氣設(shè)備的影響 對接在電爐供電電源電壓等級上的小型發(fā)電機的影響 以具有代表性和典型意義的某鋼廠超高功率電爐為例。該電爐是由一座220/110kV變電站的110kV電壓供電，在110kV系統(tǒng)中接有某一小電廠，在電廠中裝有3臺1500kW水輪發(fā)電機。在電爐進行正常生產(chǎn)時，電廠發(fā)電機出現(xiàn)頻繁振動，每次振動連續(xù)時間短的幾十秒，長的達(dá)幾分鐘，一天振動最多達(dá)20多次。作發(fā)電運行時（慣性大）振動小，作調(diào)相運行時（慣性?。┱駝哟?。在振動時發(fā)電機定子三相電流幅值不平衡且波動很大，同一相電流相對波動達(dá)20%，三相電流之間相位偏差也在波動（約3176。~ 4176。），~，電壓和電流包絡(luò)線正好反相位。機架上有一機械振動信號與電壓波動頻率相同（即共振）。上述情況說明發(fā)電機的低頻振動是由電爐的無功波動、三相負(fù)荷不平衡、波形畸變綜合作用形成的，而起主導(dǎo)作用的是無功波動。這是由于110kV系統(tǒng)該小電廠與電爐的電氣距離最近，因此電爐對其有顯著影響，不僅引起發(fā)電機振動，而且三相負(fù)荷不平衡還引起轉(zhuǎn)子軸系產(chǎn)生曲扭，對軸產(chǎn)生不利影響，諧波電流使轉(zhuǎn)子繞組鐵心產(chǎn)生附加損耗，引起局部過熱。 對負(fù)序繼電保護的影響 該電爐投產(chǎn)后，SVC裝置尚未投入運行，變電站110kV系統(tǒng)距離保護裝置的負(fù)序繼電保護部分產(chǎn)生誤動作，不得已只能退出運行。 功率因數(shù)低，降低輸送功率，增加網(wǎng)損 。，按平均網(wǎng)損8%計算，多送無功造成的網(wǎng)損為928kW，年電能損耗達(dá)372MWh。 影響冶煉質(zhì)量和效益 電爐變壓器的直接用電電壓為35kV，在電爐熔化期、打孔期，當(dāng)SVC未投入時，母線上的電壓波動為8%~14%，取10%計算，電爐出力降低19%，即使取8%計算，%，熔化時間就要延長，至少要降低8%的產(chǎn)量。 電壓波動再加上35kV母線上電壓畸變率(%~%)的影響，爐況不穩(wěn)定電極升降調(diào)節(jié)頻繁，使電極消耗增加，電力單耗增加，影響電爐自身的電能質(zhì)量，從而對冶煉質(zhì)量不利，經(jīng)濟效益會降低。另外，電爐投入運行后，由于功率因數(shù)低，在SVC裝置未投入前，每月罰款6萬元，一年就達(dá)72萬元。4 抑制途徑 抑制大型電弧爐對電網(wǎng)及其自身的影響的途徑有： ① 提高供電電源的電壓等級，以提高與電網(wǎng)公共連接點的短路容量，使其對電網(wǎng)和自身的影響在允許范圍內(nèi)； ② 采用SVC裝置，使其對電網(wǎng)和自身的影響在允許范圍內(nèi)。這兩種途徑相比，途徑 ① 是治標(biāo)的辦法，因為電爐對電網(wǎng)和自身的影響的各種量值并未消除，而是送到更高電壓等級的電網(wǎng)去擴散，隨著電爐不斷建設(shè)發(fā)展，這些量值在電網(wǎng)中增加積累，泛濫成災(zāi)，將會達(dá)到電網(wǎng)不能接受的程度，反而增加了對廣大用戶的影響，因此，使用范圍越來越??；而途徑 ② 是治本的辦法，它使電爐對電網(wǎng)和自身的影響的各種量值大部分就地消除了，其應(yīng)用前景廣闊。 近年來發(fā)展起來的SVC裝置是一種快速調(diào)節(jié)無功功率的裝置，已成功地用于電力、冶金、采礦和電氣化鐵道等沖擊性負(fù)荷的補償上，它可使所需無功功率作隨機調(diào)整，從而保持電弧爐等沖擊性負(fù)荷連接點的系統(tǒng)電壓水平的恒定[2]。即 Qi=QD+QLQC (1)式中 Qi為系統(tǒng)公共連接點的無功功率；QD為負(fù)荷所需的無功功率；QL為可調(diào)（可控）電抗器吸收的無功功率；QC為電容器補償裝置發(fā)出的無功功率，單位均為kvar。 當(dāng)負(fù)荷產(chǎn)生沖擊無功DQD時，將引起其中DQC =0，欲保持Qi不變，即DQi =0，則DQD = DQL，即SVC裝置中感性無功功率隨沖擊負(fù)荷無功功率作隨機調(diào)