6 操作和使用因为康斯迪电炉具有常规电弧炉所不同的特点，因此在这里有必要解释技术特 点和工艺过程，以便对康斯迪电炉工艺有较好的了解。6.1 具有创新的工艺特点 康斯迪电炉是一种用于熔炼废钢的设备，不同于其它的电炉地方是废钢始终是 跌入到熔池中溶化成钢水。该工艺达到了高的生产率、高质量和友好的环境。高产：因为影响时间少，停电仅仅发生在出钢期间，所以能够充分发挥变 压器的作用，从而提高产量和节约能源。 高质量：废钢通过康斯迪进入到熔池熔炼，熔池的温度基本保持稳定，冶 炼始终是处在普通电炉的精炼状态，一般的电弧炉精炼仅仅发生在出钢前 的一段时间，如果提高节奏缩短冶炼时间，精炼的时间是不充足的。 环境友好：不考虑外部的环境影响（因为对外部的影响是由除尘设备决定 的），对车间内部康斯迪电炉冶炼工艺的噪音和烟气大为减少，由于熔炼状 态始终是处于精炼和过热状态，熔池上部始终覆盖着泡沫渣，噪音大大减 少，也没有普通电炉由于开启炉盖加料而产生的烟气外泄的污染。由于原来车间结构等限制，没有在车间内部安装屋顶大罩来处理电极孔外泄的 烟气和出钢时产生的烟气，但是仍然比一般电炉的生产条件要好的多。操作的工艺要求是和普通的料篮加料的方式相似，但是康斯迪电炉由于连续加 料是有它的特点，作为一个规定，主要的工艺描述如下：1 按照工艺要求将废钢料混合处理后进入到康斯迪跨内，使用康斯迪行车和称 重系统将废钢连续地进入到加料段上。2 加料段的废钢在康斯迪运输机的传送下逐渐进入到预热段。3 废钢在预热段内受到加热，原料中的有机材料燃烧。4 在康斯迪的末端是连接小车，将预热段来的加热废钢通过连接小车进入到电 炉中，直到达到规定的重量和准备出钢。5 出钢，下一个周期又开始。在康斯迪电炉的冶炼过程中，废钢的质量和数量对各项指标是极为重要的，对能源的消耗、冶炼高质量产品和耐火材料的保护都产生重大的影响。6.2 康斯迪的废钢加料加料是冶炼生产的第一步，和普通的料篮加料一样康斯迪工艺也是按照生产的 钢种要求对废钢进行处理混料，即生产什么样的钢种用对应什么废钢。对废钢 的要求是要根据生产的钢种进行研究，在具体的生产中就要按照制定好的工艺 要求进行作业，分析化验结果，达到规定的要求。康斯迪运输机的任务就是将废钢从康斯迪跨按照工艺要求直接进入到电炉中， 将其转化为液体的钢水。该工艺的模型设定的依据是钢水温度保持恒定，并且不断地追踪设定的钢水温 度。电功率的常数是已经预先设定好的，选择何种电参数是按照当前生产的条件所 决定，系统将控制和调整废钢的给进速率。废钢平均给进速率取决于电炉所使用的功率、废钢的密度，这样就有两种基本 概念：电炉使用的功率低就对应较低的废钢给进速度 电炉使用的功率高就对应较高的废钢给进速度 当电炉所使用的功率是相同的情况下，康斯迪废钢给进的速率就取决于废钢的 密度，因此又有两个基本概念：较低的废钢密度就对应较高的废钢给进速率较高的废钢密度就对应较低的废钢给进速率在连续加料的情况下可能会带来在康斯迪上的料过高，或者料太大的问题，将 出现堵塞现象。康斯迪的料槽宽度是1800m m,可以使用的高度是700m m,也就是通过动态密 封的废钢高度不能超过700mm的高度，康斯迪行车加料的过程中要随时监控加 料段上的废钢高度，如果出现不正常的高度就使用磁盘吊将其抹平，或者采取 其它措施将高出的废钢移走，最后的办法就是将限制高度的液压限制器打开， 让废钢顺利地通过这里，但是这种方法不能常用。保证工艺稳定的另一个基本点是废钢加料需要均匀连续。生铁中的含碳量是工艺上最为重要的参数之一，进入到熔池中的生铁要基本上 连续加入，在加料期间将生铁完全均匀的加到康斯迪上，但是要避免在冶炼的 后期将生铁进入到炉内。其它的原料将用来改变废钢的密度，如切削料等。6.3.1 废钢在预热段的行为 进入到电炉的一段康斯迪运输机称为预热段，在预热段中废钢和烟气逆向运动 后燃烧是将一氧化碳转为二氧化碳，同时带来了化学能量加热废钢，一氧化碳 气体的产生是电炉冶炼过程的吹氧喷碳所至，产生一氧化碳必不可少的条件是 在熔池中的碳很少的部分被氧化掉（。注：其实是吹氧喷碳造泡沫渣，大量的一 氧化碳气体在渣中形成了泡沫，增大了渣的体积而形成用于屏蔽电弧的泡沫渣 吹氧喷碳不断的进行，气体也不断地被负压吸向预热段，工艺上要求在预热段 里完成所有的电炉产生的一氧化碳气体燃烧完毕） 控制后燃烧由两种仪器进行监控：烟气温度的连续测量系统在烟气离开预热段的管路上设有定氧仪，用于测量该出的烟气氧含量 按照测定的结果，计算机自动控制调节后燃烧所需要的空气量。测量烟气温度的目的是给安全烧嘴提供控制信号，以便按照程序给定的温度打 开安全烧嘴所需要的液化气。在电炉开始操作的时候，最小的氧过剩系数约为7，而且烟气的温度设定约 为 700 度。为了保证后燃烧发生在最为恰当的位置和最有效的利用后燃烧的能量，所需要 的空气量和于烟气的混合情况是非常重要的。为了限制烟气的泄漏和空气不受控制的进入，在预热段布置有水封。 在炉盖和炉壳之间的间隙也将产生空气的泄漏，使后燃烧发生在电炉中，这是 我们不希望看到的。，因此必须仔细地清理炉盖和炉壳之间的杂物，减少间隙， 在工艺操作上也要尽可能地限制炉门的开启度。在预热段水冷盘上的废钢要保持系统处于运动之中，即使是以低的速度前进， 要避免废钢过热造成溶化和体积上的改变（。注：因为在出钢前康斯迪才停止向 电炉输送废钢，此时预热段水冷盘上都是废钢，如何对待这个问题，我认为这 时的炉气的温度不高，而且由于氧枪不工作烟气量不大，不至于将废钢溶化， 这个问题要请教得兴专家）6.3 操作周期和应用模式整个的电炉冶炼周期概括为下列几个过程1 偏心炉底出钢机构关闭2 留钢称重3 新的冶炼过程开始4 加料熔炼5 最后阶段过热和脱碳6 出钢操作准备7 出钢5.3.1 偏心炉底出钢机构关闭该阶段指出钢量达到要求的重量时，整个电炉快速返回。最大的出渣操作的角度是10 度，其实在实际生产中是不会使用到这么大的角 度的，这是作为操作上有这个余地的，在经过一定的时间后可以达到这个角度 的，有一点要特别注意，在出钢和出渣的时候，系统是允许自动快速返回到设 定的位置角度上的。在向出渣侧倾动时，不允许快速倾动，事实上，当启动缓冲器处于中间的2度的情况下，电炉是可以使用正常的速度达到10 度的位置。 当处在这个位置上，要保证下列事件：废钢停止进入或者铁水不能加入关闭EBT出钢口，在操作上要动作两次，目的是将出钢口的挂渣打掉同时操作者打开EBT出钢口，检查和清理出钢口的通道，不允许有任何出钢障碍 如果一切0K,向EBT出钢口填沙，其灌沙量要稍微大于计算量 然后电炉控制台操作工将连锁开关打到设定位置，从出钢操作台离开返回到主控制台当执行上述的工作时，可以清理炉门槛出钢口准备工作和炉门槛清理工作完成后，将电炉倾动到水平的位置上当进行上述的工作的时候，连接小车抽向西面，也就是连接小车水冷盘前端从 电炉里抽出来，连接小车此时是不允许运动的，在这个阶段，废钢是停止在预 热段的末端，在这个位置上有温度等信号检查装置（得兴的手册阐述有指示废 钢的位置仪器，我认为是不可能的）另外，利用这个阶段的空闲时间启动康斯迪，向连接小车进料，康斯迪行车向 加料段上料，保持整个的运输机上都是废钢（注：如果向连接小车给料的话， 他的条件是什么，是连接小车在完成所有的电炉准备工作后，液压缸动作，将 水冷盘前端送到电炉内部，然后再启动康斯迪动作；另一个操作上有可能是， 当连接小车还是处在后面的时候，也是可以启动康斯迪进料，在康斯迪运动的 过程中液压缸动作将水冷盘送到电炉内部，我认为后一种情况是不允许的，只 能是前一种情况，当连接小车处在外面的位置时，计算机程序是不允许开动连 接小车的电机的）。6.3.2 留钢称重当电炉返回到水平位置上的时候，也就是启动缓冲器将电炉支撑在设定的位置 上，称重系统开始对炉内的留钢量进行称重计算。如果称重的留钢量于所希望的设定值有出入的话，操作者可以通过相应的界面 进行修改，给出实际的留钢量。电炉主控制台上的操作职工要熟悉所发生的各种事件，必须知晓留钢量的偏差 对自动化控制产生的影响。仅仅一项非自动化控制管理的是康斯迪行车称重系统出现故障时（。这段话的意 思我还没有认识清楚，对康斯迪行车我方是没有称重设施的，任何和计算机结 合起来，我认为完全依靠电炉上的称重系统进行工作，操作熟练后即使电炉操 作系统出现故障也是能够通过钢水的液面高度来判断炉内的钢水量，对康斯迪 行车上没有计量问题要和得兴的专家讲明） 不管在什么情况，操作工肉眼观察估计钢水量是必须要做的事情。操作工观察炉内的留钢情况，检查炉膛耐火材料的条件，留钢钢水液面要比偏心炉底低 150250mm。除非留钢量特别少，在下一炉冶炼时需要较多的废钢进入创造合适的留钢量。 当留钢量很少的情况下，就必须使用料篮加料的方式补充废钢，也就是料篮总 是要准备好的。6.3.3 新的冶炼程序开始 当电炉回复到水平位置上的时候，将康斯迪连接小车水冷盘进入到炉内，当水 冷盘前端到达它的工作位置时，振动给料系统自动开启，现在要注意的是，监 控系统仍然处于“手动”模式状态下，当连接小车到达它的工作位置时，就可 以通过“自动工作模式”受料，所以整个过程是处在自动控制系统的监视之下插入氧枪，吹氧喷碳，产生泡沫渣，此时的电炉处在了冶炼状态之中。 在开始的状态点，所要计算的数据不多，如钢水的重量和温度，工作地要测量 此时实际的钢水温度，最后尽可能地修正留钢的重量。后燃烧始终处在激活状态，如果烟气的温度低于设定值，安全烧嘴将自动处于 “高温火焰”的模态下。在冶炼过程中的目标是通过修改康斯迪给料速率来达到和保持熔池温度基本恒 定。在冶炼中也是必要通过手动模式来修改给料速率，修正到所希望的数值，计算 过程发生在电炉控制柜的计算机内。当这个计算机打开后，系统自动地从手动模式转到自动模式下，自动模式将重 新选择计算机控制柜里的计算器。概括的说，在这个阶段的目标是钢水温度达到1585 度（自动系统能够帮助做这 件事），熔池的碳的含量达到0.15-0.20，对氧枪来讲，除了吹氧喷碳量上的要 求外，氧枪的位置是重要的，因为熔池中碳的含量对于后燃烧和泡沫渣的形成 极为重要。6.3.4 加料熔炼 熔池和温度和碳含量总是要不断分析测量，测温和取样分析同步，作为一个规 定，在第一炉冶炼时必须测量温度57 次，其次取样的频率也是取决于操作者 的冶炼水平和实际经验。在自动模式状态下，系统是按照计算得出的熔池温度进行调整康斯迪的给料速 率的，系统同时自动的接收实际测温更新数据。自动系统将随时显示废钢加入到炉内的重量，并且知道在康斯迪上还有多少重 量的废钢，并且以合适的方式给康斯迪跨显示。在本次冶炼周期加料完成之前，如果下一炉钢的废钢有不同的要求就要给出信 号到康斯迪废钢跨，如果没有信号给出，就默认和上一炉钢是同样的原料。6.3.5 过热和脱碳 当废钢进入到炉内达到一定的量时，就进入到了过热期，此时康斯迪上仍然有 该炉所需要的废钢。在这个阶段中，系统自动地降低康斯迪的给进速率，氧枪的喷碳减少，而且氧 枪的位置是朝向了废钢进入的方向（吹向渣中，我不太明白，因为手册中的 scrap和slag不分），目的是脱氧创造条件，吹氧的目的是使钢水达到所要求的 碳含量，电炉向炉门方向倾动使渣自发流出电炉。6.3.6 出钢前的准备 在冶炼末期准备出钢，必须将所有的准备工作作好迎接出钢，将出钢小车开到 电炉底下，准备铁合金和其它辅助材料在出钢期间加入到钢包中。 当钢水温度和含碳量达到出钢要求时，将康斯迪速度旋钮