大型超高功率电弧炉炼钢综合节能技术研究

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近年来我国电弧炉炼钢生产技术发展迅速，部分电弧炉的技术经济指标已达到国际水平，但与国际先进水平相比还有一定的差距。节能降耗是电弧炉生产技术发展的必然趋势，尤其是在目前我国能源非常紧张的情况下更要对电弧炉炼钢的节能降耗进行深入研究。本文是以天津钢管集团有限责任公司(以下简称天津钢管公司)1992年投入生产的大型超高功率电弧炉(150t/90MVA)为依托，开展超高功率电弧炉综合节能技术的研究。在总结国内外经验，特别是天津钢管公司生产实践的基础上，通过对电弧炉炼钢高效化生产工艺及综合控制理论的研究，在充分发挥变压器能力的基础上，强化用氧增加辅助能量输入，并对现有的炉料结构进行优化。自主开发了一种超高功率电弧炉炼钢在不改变炉型、变压器容量，全冷料(废钢、生铁、直接还原铁)等条件下的综合节能技术，可显著提高电弧炉炼钢的生产率，降低电耗。本文主要研究以下关键技术，并取得了应用成果。(1)优化供电制度研究使用两台精度为0.2％的仪表在线测量电弧炉炼钢过程的多项电气运行参数，获取30×104个数据。据此建立了电抗模型(非线性)、电气特性图和电气圆图，提出了适用的工作点总表和供电曲线，生产应用效果良好。 (2)电炉炉料结构优化技术研究研究了大型电弧炉炼钢原料中大量使用直接还原铁原料对冶炼过程主要指标的影响，给出了炉料结构合理性的评估方法。根据1383炉生产数据，指出了炉料结构对炼钢过程的影响。提出了电弧炉炼钢“炉料结构三角形”的概念，更科学地描述了废钢、生铁和直接还原铁三元炉料结构对生产过程的影响。 (3)强化用氧技术研究研究了电弧炉炼钢过程中的能量匹配，采用水模实验研究了氧枪结构及供氧的流量、分布、水平角和垂直角等问题，解决各种生产中遇到的实际问题。生产实践和应用表明，改进后的工艺操作参数合理可行，提高了氧气利用率。本研究的主要特点是对电弧炉炼钢节能技术的创新和集成。天津钢管有限责任公司炼钢厂150t超高功率电弧炉应用本研究的综合节能技术后，年产钢由原设计能力的60×104t(实际年产量为55.4×104t)提高到现有的90.2×104t，生产效率提高了50％以上；冶炼电耗由原来的454kwh/t降低到395kwh/t；冶炼周期由原来的89min降至67min；电极消耗降低0.22kg/t。

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作者
刘润藻;
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作者单位

东北大学;

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授予单位东北大学;
学科钢铁冶金
授予学位博士
导师姓名姜茂发,李士琦;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类电弧炉炼钢;
关键词
电弧炉炼钢; 节能降耗; 炉料结构; 强化供氧;

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