EOF法

EOF法

一種能源最佳化爐煉鋼方法,此法首先在南非試驗成功,1982年5月在巴西的帕因斯鋼鐵公司的平爐車間建成1座28tEOF中間試驗設備,1985年底第2座EOF建成投產,取代了該廠年產40萬t的3座平爐。至1988年,全世界投產或正在建設的EOF共有5座,分布在巴西、美國和印度。

基本介紹

  • 外文名:EOF
  • 設備一:固定式熔煉爐體
  • 設備二:安裝在爐頂煙道上方的廢鋼預熱器
  • EOF法操作:補爐、裝料、精煉和出鋼
  • 優點:噪聲低,煙塵少
  • 原料:100%廢鋼
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研究歷史

EOF法是由科夫財團在它的巴西冶金公司佩思斯廠開發的。該廠位子米納斯·吉拉靳州的迪維諾帕里斯。該廠年產35萬噸各類產品。設備有木炭高爐、平爐、一座EOF爐、連鑄機和軋鋼機。
EOF法經過三個明確劃分的階段:
第一階段(1981~1982)安裝一套沒有廢鋼預熱器的容量為22t的中間試驗設備,用以確定所有的基本操作方法和設備參數。
第二階段(1983~1985)安裝一台28tEOF爐,並進行工業生產,配備了一台廢鋼預熱器,它是依據佩恩斯所能獲得的金厲爐料情況而專門設計的。這座爐子平均裝入60%鐵水,30%生鐵和10%廠內廢鋼。
在確定了這些條件下的操作方法以後,於1985年底開始了第三階段的開發工作。這個階段仍在進行之中,包括為達到下列目標而安裝的設備和系統:
1、將EOF的爐容增加到55~60t;
2、使廢鋼預熱器能夠預熱任何類型的廢銅,從輕型碎廢閒或切削廢鋼到象渣殼之類緻密,廢鋼;
3、證實爐料中採用高廢鋼比(40~100%)進行操作的適應性;
4、引進無渣出鋼法,即是將渣擋在爐內,以便進一步提高質量。

簡介

EOF設備主要由固定式熔煉爐體和安裝在爐頂煙道上方的廢鋼預熱器組成,還備有埋入式噴嘴、氧燃燒嘴、換熱器、水冷設備和兩套出鋼裝置等。爐體像一座沒有電極的電弧爐,為了便於維修,爐殼可以拆開。
EOF法可以100%廢鋼為原料,廢鋼預熱器內加熱至750~850℃後加入熔池,用埋入式噴嘴向熔池吹氧和碳粉(煤粉)。碳氧反應生成大量熱熔化廢鋼。爐體上部呈切線布置的噴嘴噴入熱空氣(富氧),碳氧反應產生的氣體CO在爐膛上部與空氣混合燃燒成CO2,所產生的熱量一部分傳給熔池,另一部分可用於預熱廢鋼;而從廢鋼預熱器排出的煙氣經換熱器加熱二次燃燒用的空氣。在此能量得到充分利用。從冶金角度看,EOF爐煉鋼法在某些方面類似於頂底復吹轉爐煉鋼的吹煉工藝;不同之處在於EOF法採用留存鋼液和熔渣操作,在熔池底部噴入增碳劑;具有獨特形狀的熔煉爐、預熱器和裝入廢鋼的裝置。

EOF法的說明

EOF法基本上是一種複合側吹的氧氣煉鋼法。通過特殊設計的風嘴,將氧氣水平地吹進金屬熔池內,並用水冷氧槍將氧氣吹進爐內氣氛中。
吹進水液面下的氧氣將碳氧化成CO,這些CO對熔池進行攬補,由此造成熔池的強烈泡沫化,使銅水表面積成倍地增大,暴露在噴入爐內氣氛中的氧氣中,從而加速了碳的氧化。由此生成的CO在爐內氣氛中燃燒成CO2所產生的熱量部分被熔池吸收,只餘部分則用於預熱廢鋼。廢鋼在落入爐內時的平均溫瞎可超過800℃,局部峰值可達1100℃。
常規操作法中,爐料含60%鐵水。吹煉結束時,鋼水全部出爐,經過預熱的廢鋼落入爐內,然後兌入鐵水。鐵水的含碳適足以實現熔煉過程的熱平衡,在兌鐵水的同時,開始側吹氧和向爐內氣氛中噴吹氧氣。在用高廢鋼比進行操作時,前一爐銅水不完全出完,而址將一些鋼水留在爐內(“殘鋼液”)。在這種操作方式中,裝料前,通過專用噴嘴將煤粉噴進鋼液中,使之含碳量達到3%左右。於此時將經預熱的廢銅一次或分幾次裝入爐內,並同時開始埋入吹氧和向爐子氣氛中吹氧。根據需要,利用自動稱顯量傳送裝置,通過爐頂裝料孔向爐內加入熔劑。吹進氧氣後,立即開始精煉反應,首先氧化矽、 磷和錳,然後氧化碳。所產生的熱量足以熔化裝入的廢鋼,並逐漸升高熔池溫度。由埋吹所產生的CO促進強烈蛇攪朴,增大暴露於噴入爐內氣氛中的鋼水表面積,印氧氣進行氣相反應。

EOF法操作

主要包括補爐、裝料、精煉和出鋼。出鋼時留有一定量鋼液和熔渣,當裝料中廢鋼比高時,要向熔池噴吹煤粉增碳,同時吹入氧氣。精煉時,通過埋入式噴嘴吹氧,同時在熔池上部吹入熱空氣(富氧),當用100%廢鋼操作時,熱量主要來自煉鋼的碳氧反應。

EOF煉鋼法優點

EOF煉鋼法的主要優點是:
1、噪聲低,煙塵少(<12mg/m3),爐氣中有害氣體含量少,SO2<50×10-4%,NOx<100×10-4%,採用此法煉鋼有利於實施環境保護;
2、可採用大量廉價廢鋼(可全以廢鋼為爐料),依靠自身反應熱量進行熔煉操作,故生產成本低;
3、產品質量好而穩定,鋼中S、P含量均低於0.02%,N2<60×10-4%,H2<3×10-4%。

EOF設 備

EOF設備的主要特徵如下:
1、爐子的圓形緊湊布置使熱損失保持在最低範圍內;
2、採用固定的,不傾動的設計使之有可能在熔池以上的爐殼中最大限度地使用水冷爐壁,從而降低了耐火材料消耗;
3、在熔池以上的爐殼中的氧-燃燒器可以在開始操作或斗爐過程中作為輔助加熱裝置;
4、安裝在熔池液面以下的爐牆上的科夫風嘴可用於吹氧。三同心管結構可以最佳地冷卻風嘴的突出端,從而使燒蝕指數低於3mm/爐次,這當然也是仔細地選擇耐火材料的結果;
5、安裝在爐牆上的氧氣和預熱空氣噴嘴的傾角是可調節的;
6、在經過預熱的廢鋼落八爐內之前,用;專用噴嘴將煤粉和石灰噴入爐底的殘留鋼液中;
7、計算機控制埋吹和吹八爐內氣氛中的氧氣流量;
8、專門設計的廢鋼槽,可以快速地將廢銅裝入爐內,而且無煙塵逸出,噪音也很低;
9、由於採用可拆卸的爐底, 因此能在兩個連續的爐役期間快速換襯。如果只更換爐底,以上一爐役期出完最後一爐鋼到新爐役期開始煉第一爐鋼所需的時間不超過12h;
10、鼓風機安裝在氣體除塵設備的後面,能力略有富餘,只要在控制室內調節鳳機的閥,就可以將爐內壓力精度控制在±2mm水柱範圍內。

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