Vol.29 Suppl.1 王广连等：50t电弧炉炼钢TPC技术应用实践 67· 促进热量传递，提高一次料加入的块度较大的渣钢、 件.熔清后，温度稳定，成分稳定，炉渣状况稳 罐帮及罐铁温度，利于后期熔化 定，泡沫渣效果好，电能利用率高，通过合理用氧 4.2.2二次料用氧供电控制 供电，可以快速实现成分、温度同时达到出钢控制 加入二次料（含一些炉次兑入铁水）后，送电 目标. 和吹氧同时进行，送电2min,停止供电，保持吹 氧，氧气压力1.20~1.50MPa,持续时间5~10min.根 5 应用效果 据烟气和炉渣情况，决定大压力吹氧时间：烟气浓， 炉渣稠，吹氧时间取上限，并可适当延长：烟气淡， 高铁水比例情况下，电弧炉终点成分和温度同 时命中率由67%提高到91%：炉盖粘钢现象减轻， 炉渣流动性良好，吹氧时间取下限，并可适当缩短， 治炼周期缩短，供电时间缩短6分钟/炉：氧气消耗 4.3熔清后用氧供电控制 未增加，吨钢冶炼电耗降低58kwh:电极消耗降低 调整氧气压力0.80-1.50MPa,送电，同时进行 炉门口喷焦碳粉造泡沫渣，实现供电埋弧，4-6min, 0.30kg:过氧化炉次大幅度降低，脱氧剂消耗降低， 钢材全氧含量降低. 钢水温度达到1540℃，取样全分析.根据全分析结 TPC技术应用前后终点命中率、供电时间、治 果，调整氧气压力：碳偏高，上限控制：碳偏低， 炼电耗和电极消耗、代表钢种钢材平均全氧含量变 下限控制，并取消炉门氧枪吹氧. 化见表3， 稳定的余钢量、铁水兑入量、废钢装入量，稳 定的用氧供电，可以确保熔清后碳含量0.30%~ 表3TPC技术应用前后指标情况 0.80%,磷含量0.010%~0.030%，为熔后治炼控制 TPC终点命供电时治炼电耗电极消耗代表钢种全氧含量/106 创造了条件.稳定的熔清成分，根据不同钢种终点 应用中率/%间/min/kwht/kg20 CrMnTiH4540Cr 要求，适当调整氧气压力和流量以及供电，即可稳 前 67 25.2 247 1.55 20.9 24.6 定实现电弧炉终点碳、磷和温度同时达到控制目标 后91 19.2 189 1.25 17.1 19.4 要求. 若出现熔清后碳、磷偏高，停止送电和喷粉， 6结语 氧气压力上限控制，吹氧3~5min后，送电，同时 莱钢特殊钢厂根据50t电弧炉炼钢生产实际， 进行炉门口喷焦碳粉造泡沫渣，实现供电埋弧.若 掌握了TPC技术，并有效地应用于实践，电弧炉终 出现熔清后碳偏低、磷偏高，补加渣料，送电吹氧， 点成分和温度同时命中率由67%提高到91%，达到 强化脱磷. 了缩短治炼周期、降低消耗和提高钢水质量的目 4.4分析 的.供电时间每炉缩短6min,吨钢治炼电耗降低 一次料稳定大比例的余钢和铁水量，为前期强 58kWh,电极消耗降低0.30kg,钢材全氧含量降低 化用氧和稳定脱硅、去锰、脱碳创造了好的热力学 等 条件，二次料大压力大流量用氧，可以实现钢水中 硅近100%脱除，残余锰含量0.10%左右，碳含量 参考文献 0.30%-0.80%,磷含量0.010%-0.030%.熔清前， [川乔世章.电弧炉炼钢降低能耗途径.一重技术，2006,5：94 一次料和二次料供电时间4min,主要利用化学热 [2]孟召生.超高功率电炉工艺和设备职工培训教材.莱阳：菜钢 升温，近熔清时，送电46min,总计供电8~10min, 集团特殊钢厂，1994：9 这样控制可以实现熔清时钢水温度1540℃左右. 3】朱荣，刘艳敏，李桂海.一种炼钢用氧集束射流氧枪。中国专 利，1ntC1:C21B13/00.2002-10-30 前期硅、锰的去除，为后期稳定脱碳创造了条 「4】王维，倪锋，胡尚雨.电炉降低治炼电耗的实践.铸造设备研究， 件，钢水中稳定的碳含量可以确保炉渣中稳定的 2005,4:22 (FO)含量.对于一定碱度和温度的氧化渣来说， [5]Michael G.Drant.Principles and Stragy of EAF 合适的(FO)含量是确保炉渣良好的流动性、有 Post-Combustion//Electric Furnace Conference Proceeding,2000: 效脱磷和喷粉泡沫化实现供电埋弧操作的最重要条 15Vol.29 Suppl.1 王广连等：50 t 电弧炉炼钢 TPC 技术应用实践 • 67 • 促进热量传递，提高一次料加入的块度较大的渣钢、 罐帮及罐铁温度，利于后期熔化． 4.2.2 二次料用氧供电控制 加入二次料（含一些炉次兑入铁水）后，送电 和吹氧同时进行，送电 2 min，停止供电，保持吹 氧，氧气压力 1.20~1.50 MPa，持续时间 5~10 min．根 据烟气和炉渣情况，决定大压力吹氧时间：烟气浓， 炉渣稠，吹氧时间取上限，并可适当延长；烟气淡， 炉渣流动性良好，吹氧时间取下限，并可适当缩短． 4.3 熔清后用氧供电控制 调整氧气压力 0.80~1.50 MPa，送电，同时进行 炉门口喷焦碳粉造泡沫渣，实现供电埋弧，4~6 min， 钢水温度达到 1540℃，取样全分析．根据全分析结 果，调整氧气压力：碳偏高，上限控制；碳偏低， 下限控制，并取消炉门氧枪吹氧． 稳定的余钢量、铁水兑入量、废钢装入量，稳 定的用氧供电，可以确保熔清后碳含量 0.30%~ 0.80%，磷含量 0.010%~0.030%，为熔后冶炼控制 创造了条件．稳定的熔清成分，根据不同钢种终点 要求，适当调整氧气压力和流量以及供电，即可稳 定实现电弧炉终点碳、磷和温度同时达到控制目标 要求． 若出现熔清后碳、磷偏高，停止送电和喷粉， 氧气压力上限控制，吹氧 3~5 min 后，送电，同时 进行炉门口喷焦碳粉造泡沫渣，实现供电埋弧．若 出现熔清后碳偏低、磷偏高，补加渣料，送电吹氧， 强化脱磷． 4.4 分析 一次料稳定大比例的余钢和铁水量，为前期强 化用氧和稳定脱硅、去锰、脱碳创造了好的热力学 条件．二次料大压力大流量用氧，可以实现钢水中 硅近 100%脱除，残余锰含量 0.10%左右，碳含量 0.30%~0.80%，磷含量 0.010%~0.030%．熔清前， 一次料和二次料供电时间 4 min，主要利用化学热 升温，近熔清时，送电 4~6 min，总计供电 8~10 min， 这样控制可以实现熔清时钢水温度 1540℃左右． 前期硅、锰的去除，为后期稳定脱碳创造了条 件，钢水中稳定的碳含量可以确保炉渣中稳定的 （FeO）含量．对于一定碱度和温度的氧化渣来说， 合适的（FeO）含量是确保炉渣良好的流动性、有 效脱磷和喷粉泡沫化实现供电埋弧操作的最重要条 件[4]．熔清后，温度稳定，成分稳定，炉渣状况稳 定，泡沫渣效果好，电能利用率高，通过合理用氧 供电，可以快速实现成分、温度同时达到出钢控制 目标． 5 应用效果 高铁水比例情况下，电弧炉终点成分和温度同 时命中率由 67%提高到 91%；炉盖粘钢现象减轻， 冶炼周期缩短，供电时间缩短 6 分钟/炉；氧气消耗 未增加，吨钢冶炼电耗降低 58kwh；电极消耗降低 0.30 ㎏；过氧化炉次大幅度降低，脱氧剂消耗降低， 钢材全氧含量降低． TPC 技术应用前后终点命中率、供电时间、冶 炼电耗和电极消耗、代表钢种钢材平均全氧含量变 化见表 3． 表 3 TPC 技术应用前后指标情况 代表钢种全氧含量/10−6 TPC 应用 终点命 中率/％ 供电时 间/min 冶炼电耗 /(kW·h·t−1 ) 电极消耗 /(kg·t−1 ) 20CrMnTiH 45# ,40Cr 前 67 25.2 247 1.55 20.9 24.6 后 91 19.2 189 1.25 17.1 19.4 6 结语 莱钢特殊钢厂根据 50 t 电弧炉炼钢生产实际， 掌握了 TPC 技术，并有效地应用于实践，电弧炉终 点成分和温度同时命中率由 67%提高到 91%，达到 了缩短冶炼周期、降低消耗和提高钢水质量的目 的．供电时间每炉缩短 6 min，吨钢冶炼电耗降低 58 kWh，电极消耗降低 0.30 kg，钢材全氧含量降低 等． 参 考 文 献 [1] 乔世章. 电弧炉炼钢降低能耗途径. 一重技术，2006，5：94 [2] 孟召生. 超高功率电炉工艺和设备职工培训教材. 莱阳：莱钢 集团特殊钢厂，1994：9 [3] 朱荣，刘艳敏，李桂海. 一种炼钢用氧集束射流氧枪. 中国专 利，Int Cl: C21B 13/00. 2002−10−30 [4] 王维,倪锋,胡尚雨. 电炉降低冶炼电耗的实践. 铸造设备研究， 2005，4: 22 [5] Michael G. Drant. Principles and Stragy of EAF Post-Combustion// Electric Furnace Conference Proceeding，2000: 15