電弧爐熔煉節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展-閱讀頁
2025-07-01 14:55本頁面
【正文】 走的損失最大，約23％。有文獻(xiàn)介紹：電爐廢氣的溫度約300～700℃；利用這些熱量將廢鋼進(jìn)行預(yù)熱，可以降低冶煉電耗20～25 kW圖圖9為采用廢氣預(yù)熱爐料技術(shù)前后的能量平衡對比圖。h/t。目前，常用爐料預(yù)熱設(shè)備有三種，如圖圖1圖12所示。它們采用連續(xù)和半連續(xù)加料，一方面可回收廢氣帶走的熱能，另一方面還可使物流順暢。Constee1橫式電弧爐的廢鋼預(yù)熱裝置為水平式，布置在電弧爐側(cè)面的上部，見圖13。如將廢鋼加熱到 800℃，至少能使煉鋼的耗電量降低120～130 kW2 降低電氣設(shè)備的損耗 有資料介紹：煉鋼電弧爐電氣設(shè)備的電耗占總電能損耗的25％左右。 電爐變壓器的節(jié)能改造 變壓器的合理選用 電爐變壓器的容量如選擇過小，會降低功率因數(shù)，影響變壓器效率，同時超載運(yùn)行又會使變壓器銅耗增加，致使變壓器發(fā)熱加劇。合理選擇容量后，變壓器的溫度從改造前的75℃降至35℃，銅耗明顯下降。這時可采用保容改造的方法，既能達(dá)到節(jié)能降耗的目的，又能緩解資金困難。某3t電弧爐保容改造后，熔煉期縮短了 30min， 電抗器的合理使用 在電弧爐熔化期,由于爐料熔化崩塌等原因，常會造成短路，帶來電流波動較大、電弧不穩(wěn)定等問題，此時需投入電抗器限制短路電流，以穩(wěn)定電弧燃燒。如電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的跟隨性很好，能起到穩(wěn)定電弧的作用，也可不加電抗器，這樣做節(jié)能效果會更好。它主要由矩形銅母線排、補(bǔ)償器、撓性電纜、水冷銅管、電極夾頭和石墨電極等部件組成。由于短網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通過電流大等原因，電能損耗較大，一般約占傳輸總電量的9％～13％。 降低短網(wǎng)電阻 短網(wǎng)電阻主要由有效電阻、接觸電阻和附加電阻三部分組成。有效電阻可通過合理選擇導(dǎo)線截面和根數(shù)等措施來降低。另據(jù)有關(guān)資料介紹：5t電弧爐在10kA運(yùn)行時，短網(wǎng)減短1m，可減少功率20kW，每噸鋼可節(jié)電15kW縮短短網(wǎng)的具體措施有：移動電爐變壓器使其盡量靠近電爐；在變壓器下加支持底座，使各段短網(wǎng)處于同一水平面上；在保證電弧爐正常工作的前提下，減少電纜長度。電弧爐短網(wǎng)的接頭較多，而通過短網(wǎng)的電流很大，如果接頭連接不良，就會使接觸電阻增大，不但會增大短網(wǎng)的功率損耗，而且還可能燒毀接頭。近年來，隨著電接觸導(dǎo)電膏的問世，在接頭處涂抹導(dǎo)電膏又成為降低接觸電阻的新方法。使用導(dǎo)電膏不僅可以降低接頭的接觸電阻值，而且還可以降低溫升。附加電阻的產(chǎn)生與短網(wǎng)附近的鐵磁構(gòu)件在電磁感應(yīng)作用下產(chǎn)生的渦流和磁滯損耗有關(guān)。降低附加電阻的辦法是：在短網(wǎng)周圍盡量避免使用鐵磁材料；鋼質(zhì)物體應(yīng)離短網(wǎng)遠(yuǎn)些；在閉合的鋼性物體中建立空氣隙和加絕緣墊。這種布線方式可實現(xiàn)磁通補(bǔ)償，降低短網(wǎng)電抗，增加三相阻抗平衡系數(shù)。這樣也有助于三相電抗平衡系數(shù)的改善。 采用新型水冷導(dǎo)電橫臂改造短網(wǎng) 橫臂是構(gòu)成電弧爐短網(wǎng)與電極升降機(jī)構(gòu)的一個重要部件。普通短網(wǎng)橫臂的導(dǎo)電和支撐電極兩個功能是分開的，存在故障率高、電能損失大等問題。新型的電極橫臂—水冷導(dǎo)電橫臂把原來水冷銅管的導(dǎo)電功能和橫臂的支撐功能合而為一，并配有大截面水冷電纜，其短網(wǎng)阻抗較低，有著較好的節(jié)能效益。大截面水冷電纜吸收了國外先進(jìn)技術(shù)，導(dǎo)線絞纜成股，各股線與銅連接采用一次壓接工藝，電纜兩端為平面接頭，減少接觸電阻；各股纜線用軟絕緣材料隔開，避免相互摩擦，電纜壽命可延長2～3倍。采用大截面水冷電纜可節(jié)電2%～5%。短網(wǎng)電阻隨著溫度升高會增大，使短網(wǎng)的功率損耗增加。 某廠采用新型水冷導(dǎo)電橫臂改造電弧爐，％，％。 ②噸鋼耗電量降低 31 kW以6 t電爐鋼產(chǎn)量7500 t／a計算， MW按 ／(kW ③電極消耗可降低 kg/t左右，可節(jié)約電極約7650 kg/a。 采用性能好的電極升降系統(tǒng) 輸入電弧爐內(nèi)的功率與電弧長短有關(guān)。但由于種種原因，煉鋼時電弧長度會發(fā)生變化，電弧功率偏離最佳輸入曲線，致使電能損耗加大。微機(jī)控制變頻式電極調(diào)節(jié)器具有良好的快速性、準(zhǔn)確性及可靠性。某廠使用這種調(diào)節(jié)器后，每爐冶煉時間縮短 34min左右，噸鋼節(jié)電30 kW此外，有的廠家用小慣性電極驅(qū)動裝置改造原有系統(tǒng)，也取得較好的節(jié)能效益。h。h/t，～1kg/t，一年左右就能回收技術(shù)改造費(fèi)用，節(jié)能效果顯著。h/t以上的電弧爐，電耗可降低10%；對電耗在450～500kW3 加強(qiáng)生產(chǎn)管理不能集中連續(xù)生產(chǎn)、爐料管理不科學(xué)等因素也是造成電弧爐煉鋼能耗高的因素。具體可從改善爐料管理和生產(chǎn)組織方式等方面著手。由于廢鋼質(zhì)量差、輕薄料多、夾雜嚴(yán)重、尺寸超長、單塊超重等原因，導(dǎo)致裝料不密實，每爐鋼進(jìn)料次數(shù)多。h/t。導(dǎo)電不良的渣鋼及大塊廢鋼裝料位置不正確，易導(dǎo)致冶煉時搭橋塌料而打斷電極，使電極消耗量增加，冶煉時間延長。爐料裝得密實，不僅可以減少裝料次數(shù)，還可以提高爐料導(dǎo)電性能，使電弧燃燒穩(wěn)定，熱能利用率高。對于中小型電弧爐，可按表5配比裝料。 裝料的順序為：先在底部鋪一半小料，小料上面輔大料，大料集中在電弧高溫區(qū)，中料可以加在大料上部和四周以填滿空隙，最上面再鋪剩余的小料，以利于電極迅速“穿井”。h/t。由于現(xiàn)在電爐煉鋼所用廢鋼條件較好，在滿足冶金反應(yīng)的前提下，適當(dāng)降低渣量，也是節(jié)電的一個有效途徑。如果在普通鋼中采用單渣操作，可使?fàn)t渣熱損失減少60％，相當(dāng)于每噸鋼節(jié)電40kW還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的留鋼量。但留鋼量過多，會因這部分鋼水反復(fù)升降溫而引起電耗增加。因此安排生產(chǎn)時，應(yīng)使電弧爐集中連續(xù)運(yùn)行。采用連續(xù)生產(chǎn)不僅可使平均冶煉時間和平均噸鋼單耗下降，還能使生產(chǎn)率提高，其資金投入也比其他措施低，是一項較好的節(jié)電措施。h/ kW 選擇夜間開爐 夜間用電有高次諧波少、電壓穩(wěn)定、無功影響小、電價低等優(yōu)點。 此外，還應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)調(diào)度，盡量縮短出鋼等待時間，避免出鋼溫度過高，杜絕不必要的能源浪費(fèi)。近年來直流電弧爐發(fā)展迅速，主要是由于與三相交流電弧相比，具有以下優(yōu)點：（1）石墨電極消耗可降低1/2～1/3；（2）冶煉電耗可降低5%～10%；（3）噪聲可下降10 dB～15dB；（4）上部為單電極的直流電弧爐，可以消除電弧偏吹和爐壁熱點現(xiàn)象，降低耐火材料消耗；（5）熔液攪動激烈，能縮短熔化時間，升溫速度快，并促進(jìn)冶金反應(yīng)的進(jìn)行。h/ kW直流電弧爐在爐頂中心垂直安置一個石墨電極作為陰極。綜上所述：從節(jié)約能源和材料角度考慮，吹氧助熔技術(shù)、泡沫渣埋弧冶煉技術(shù)、余熱回收技術(shù)和直流電弧爐的推廣使用是電弧爐煉鋼的幾個重要發(fā)展方向。企業(yè)在選擇節(jié)能技術(shù)方法時，應(yīng)先根據(jù)設(shè)備的具體能耗分析，找出能耗高的主要原因，然后選用合適的節(jié)能措施，并且將技術(shù)節(jié)能與管理節(jié)能進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，才能取得更好的節(jié)能效果。主要從事鑄造材料及工藝的研究與開發(fā)，已發(fā)表論文50多篇，出版著作1部，獲國家發(fā)明專利3項，獲省級科技進(jìn)步二、三等獎和技術(shù)發(fā)明三等獎共4項，被評為“湖北省有突出貢獻(xiàn)的中青年專家
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