寶鋼150t超高功率直流電弧爐及精煉設備從法國Clecim公司引進,連鑄機從意大利達涅利引進,1997年6月建成投產。其主要設備參數見表5-2~表5-4所示。
一、電弧爐
設備的特點包括:
(1)直流供電,由1根石墨頂電極和3根鋼棒式底電極產生電弧,通過改變石墨電極位置來控制弧壓并調節底電極電流,控制調節偏弧,消除爐內熱點和冷點,穩定操作;
(2)雙爐座,2個爐座共用一套爐蓋及石墨電極系統,減少了停電期間的氧化損耗,使石墨電極的消耗顯著降低;
(3)熱兌鐵水,原料采用30%鐵水,縮短冶煉時間,降低電耗,提高生產效率,同時也降低了鋼中混雜元素含量;
(4)廢鋼預熱,廢鋼裝入爐內后,從通電爐中引入廢爐氣預熱廢鋼,可節約電能25~30kWh鋼水;
(5)再燃燒技術,每個爐座都設有再燃燒系統,使爐氣中含有的一氧化碳大部分都在爐內燃燒掉,可節約電能約40kWh/t鋼水;
(6)泡沫渣,每個爐座都設有水冷碳氧槍,在爐內迅速形成泡沫渣,使電爐能采用高功率因數的長弧操作,縮短冶煉時間;
(7)采用EBT出鋼,留鋼操作,做到無渣出鋼;
(8)鋼包臺車裝有電子稱量裝置,準確控制出鋼量,使鋼水成分控制精確,合金收得率高。
二、精煉設備
爐后精煉設備除有LF精煉爐和VD真空脫氣爐以外,還設有鋼包扒渣工位和2臺喂絲機。LF精煉爐和VD真空脫氣爐的主要參數見表5-3所示。
爐后精煉設備的特點:
(1)鋼包上部和爐頂下部的密封設計確保漏入爐內的空氣量最少,減少了氮、氫、氧的吸入;
(2)加熱速度多級調節,變壓器次級設有13級電壓可調,可根據剩余時間,選擇從0~4.3℃/min之間的任何一個加熱速度來匹配連鑄機的連澆要求;
(3)最小渣量技術,爐中3根電極可分別單獨調節,使每一個變壓器設定操作點都可以做到渣層厚度最薄,以節約造渣劑、電耗、電極消耗;
(4)設置扒渣工位,以便生產超低硫鋼時進行扒渣;
(5)第一臺喂絲機,對不經過VD處理的鋼水進行鈣處理;
(6)在VD裝置設有9個蒸汽噴射泵,6min內可達到低于12Pa的最低壓力。采用不同組合,可以使每一種所需的抽氣能力達到優化的操作條件;
(7)在線設有“Hydris”定氫儀,可在幾秒鐘內測定并顯示出鋼水中氫含量;
(8)第二臺喂絲機,對經過VD處理的鋼水進行鈣處理。
三、連鑄機
連鑄機的主要特點:
(1)鋼渣檢測技術,當水口中出現非金屬物時,該檢測系統迅速報警,避免鋼渣流入中間包;
(2)中間包冶金技術,在中間包采用大容量三角形設計,以利于夾雜物上浮。液面采用二元保護渣系保護,起到吸收夾雜物,防止液面氧化和保溫作用;等離子槍加熱鋼水,可使中間包鋼水溫度保持在目標溫度的±5℃范圍內;
(3)保護澆鑄技術,在鋼包-中間包和中間包-結晶器之間分別采用長水口和浸入式水口吹氬保護澆鑄,避免鋼水二次氧化;
(4)結晶器液面控制技術,采用Cs137液面檢測裝置自動控制結晶器液面,使液面波動范圍小于±3mm;
(5)結晶器電磁攪拌技術,改善冶金質量,使鑄坯獲得良好的表面質量和內部質量,也使操作條件更為靈活;
(6)二冷水氣霧化,使鑄坯冷卻均勻,并且允許水流量很低,這樣在不降低噴水效率的情況下,對裂紋敏感的合金鋼種可進行弱冷;動態控制二冷水量,保證鑄坯能夠獲得良好的表面質量和內部質量;
(7)多點矯直技術,減少鑄坯矯直時產生的變形應力,以免鑄坯內部產生裂紋;
(8)三級計算機控制系統,第一級為基礎自動化系統,對過程實施實時監控、調整和單體設備的監督管理;第二級為過程控制系統,對各個生產區域的生產進行在線監控,將數學模型的計算值及冶金數據庫儲存的設定值下達給第一級;第三級為生產控制系統,根據上位機下達的生產命令安排生產順序,并進行監控,對全工序物流進行跟蹤以及庫位管理。