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电弧炉与中频炉炼钢工艺及成本分析 - 图文

来源:用户分享 时间:2025/5/15 16:12:10 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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知道!

其次,根本不按照模铸要求来设计模型,无论铁模或砂模,都是一条细长的直槽,浇出的铸坯,疏松、缩孔、夹渣、翻皮、气孔等缺陷极为严重,砂铸的坯子更夹杂有大量砂粒。

这样的铸坯掉地上就能断,生产出来的钢材又能保证啥性能? 下面看一组地条钢的图片:

除了上述情况以外,还有一种形式的地条钢。这种地条钢没有熔炼设备,

直接从一些生产铸锭的钢厂购买铸锭产生的汤道、中铸管等废料,或者用废旧钢板边角料剪成条作为坯料,轧制成线棒材,甚至有用废旧钢轨为原料轧材的??这类钢材比上述的地条钢好不到哪去。

随着不断的资本积累和社会进步,地条钢生产也逐步走向了规模化,炉子越来越大,从几百公斤→几吨→十几吨→几十吨,逐步从工艺4进化到工艺3—“IF+CC”,产能也一跃超过亿吨!

尽管这样的状态比原先的地条钢质量好了不少,但总体上质量还是没有保障,性能也不稳定,使用这样的材料建成的设施,隐患多,危害大,所以这种钢材只能称为“地条钢”。 二、不同熔炼工艺的冶金效果 1、“电弧炉+精炼”工艺

采用“EBT+LF+CC”(电弧炉+钢包精炼炉+连铸)的工艺,有全套的吹氧脱碳、二次精炼等手段,可以充分去除钢中的气体和非金属夹杂物,一般情况下,可以把H、O、N分别控制到5.5ppm、50ppm和80ppm以下,钢中的S、P更可以很轻松地降到100ppm、150ppm以下,钢中非金属夹杂物总量可控制到70ppm以下。 2、“中频炉+精炼”工艺

“IF+LF+CC”(中频炉+钢包精炼炉+连铸)的工艺,有钢包精炼炉进行二次精炼,能够实现钢液脱氧及去除部分钢中夹杂物的功能,可以将硫控制到较低水平,钢中N含量甚至可略好于电弧炉钢,但由于原料条件差,缺乏氧化脱碳的过程,对于危害更大的P和H却完全无能力控制,成品P的高低完全取决于原料条件,成品H往往高于6ppm至十几ppm,夹杂物含量比电弧炉钢也要高出很多。

3、中频炉工艺

“IF+CC”(中频炉+连铸)工艺,直接将废钢熔化后连铸成坯,完全没有去气、脱磷、脱氧、脱硫和去除夹杂物的过程,生产出来的钢种,S、P杂质元素,H、O、N气体和各类大型夹杂物含量都完全没有保障,甚至连基本的化学成分C、Si、Mn等都无法有效控制,钢中的H可高达8-20ppm,这种钢材性能根本无法保证。

在遇到配料降不下碳出现熔清后碳高的情况时,一种书本上没有学过的脱碳方法—“水脱碳”,被广泛应用。所谓“水脱碳”,就是直接用自来水浇在钢液面上,利用高温将水分解成H和O,O用于脱碳,H则残留于钢中。这种工艺生产的钢中H含量岂不要达到饱和状态?所以,这种方法生产的钢材,被归入“地条钢”范畴。

三、电弧炉和中频炉设备投资及钢材成本比较 1、投资情况

相对中频炉而言,电弧炉设备庞大,同样吨位的炉子厂房高度要高很多,主跨行车吨位也要大出不少,除尘风量要大出2倍,除尘设备投资、动力配备也要大不少,另外还要有全套的氧气、氩气、压缩空气系统,因此总投资要比单纯中频炉高出一倍以上。 2、成本比较 2.1材料成本

电弧炉跟中频炉所用材料不一样,同样炼钢,电弧炉比中频炉多使用的材料有:电极、造渣材料、脱氧材料等,即便同样使用耐火材料,其材质和价格也相差很大:电弧炉用镁质料炉衬,价格高,中频炉多用石英砂炉衬,价格低廉,因此电弧炉冶炼比中频炉冶炼成本要高出很多。

2.2动力成本

由于除尘、水、压缩空气等方面原因,电弧炉动力消耗比中频炉至少高出1倍以上,相对于不使用LF工艺的中频炉产线,消耗又要更多一些。 2.3金属料消耗

由于电弧炉是通过电弧高热,在熔化炉料的同时,部分金属被气化随烟气排出炉外,这部分金属损耗约为2-3%,以目前平均1700元/吨的废钢计算,损失高达30-50元/吨。 2.4成本差距

电弧炉炼钢与中频炉生产地条钢,在成本上究竟有多大的差距?就此,我们做了调查。

以2017年7月中旬某厂40吨电弧炉和40吨中频炉作对比,按实际消耗和现行价格计算,电弧炉钢成本要比中频炉钢高出近500元/吨,差异情况详见下表。

电弧炉与中频炉炼钢成本差异

某企业40吨电弧炉与40吨中频炉实际生产情况消耗增减部分对比 成本单位:元/吨钢 增减项目 消耗项目 冶炼时间 冶炼用电 石墨电极 氧气 氩气 碳粉 石灰 萤石 耐材 其它* 冶炼方法 单位 min kwh/t kg/t kg/t Nm3/t kg/t kg/t kg/t 元/t钢 单价 - 0.7 100 0.7 25 3 0.7 2.3 ①超高功率电弧炉 消耗 70-80 420 4 61 0.2 5 46 1.7 55 合 计 成本 - 294 400 42.7 5 15 32.2 3.91 55 ②中频炉 消耗 70-80 560 0 0 0 0 0 0 成本 - 392 0 0 0 0 0 0 21.5 成本差 ①-② - -98 400 42.7 5 15 32.2 3.91 33.5 60 494.31 备注 超高功率 纯冶炼用

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