减少LF石墨电极折损的措施.pdf

第45 卷第5 期2023年10 月NAAAAAAAAA生产技术下摘要：联合特钢炼钢厂LF在冶炼过程中出现电极折断事故，不仅造成精炼炉生产中断，影响钢水成分，还显著增加电极消耗。通过对滑电极平台改造、加大电极接头规格、优化起弧送电规程、完善接电极操作规程等措施，减少了LF在冶炼过程中的断电极事故，为整个炼钢工序的稳定生产创造了条件。关键词：LF炉；石墨电极；电极接头；操作规程中图分类号：TF769.2文献标识码：B山东冶金Shandong Metallurgy减少LF石墨电极折损的措施刘宇,亢旭晨,王飞宇（天津市新天钢联合特钢有限公司，天津3 0 15 0 0）Vol.45 No.5October2023文章编号：10 0 4-46 2 0(2 0 2 3)0 5-0 0 2 2-0 3终点成分控制也不利 2 。(2)合理控制炼钢成本。1 前 言在废钢的成本低于铁水成本的情况下，多配加废钢随着生产条件的发展变化，LF在承担原有治炼功能的同时，在废钢价格较低时还会担负起降低铁水消耗、提高产量的新功能。天津市新天钢联合特钢有限公司炼钢厂（简称联合特钢炼钢厂）充分利用现有的3 座LF进行降低铁耗攻关工作,但随着各阶段废钢加人量的增加,LF前期冶炼条件急剧恶化，LF电极折断事故频发，严重影响了炼钢厂正常生产组织秩序，因此，联合特钢炼钢厂组织开展减少LF石墨电极折损的研究。LF采用3 根石墨电极对钢水进行加热，在LF生产成本中,石墨电极所占比重较大,因此,在LF生产中电极消耗是衡量炼钢操作水平和石墨电极质量的重要技术和经济指标。一般认为，石墨电极消耗由端部消耗、侧面氧化、残端损失、电极折断等4部分组成，其中前两项损失为连续性消耗，后两项损失为间断性消耗，通常称为折断损失，电极折断事故不仅造成石墨电极消耗升高，还造成精炼生产中断、劳动强度增加，甚至造成钢水成分出格事故。2生产工艺2.1转炉炼钢基本生产工艺加人废钢一兑人铁水一吹氧冶炼一分批加入造渣料终点拉碳一炉前测温取样（一补吹调整温度或成分）一倒炉出钢一炉后加人脱氧剂、合金等一炉后测温取样一软吹、吊包。加人废钢的作用：（1)冷却作用。使转炉在吹炼过程中达到热平衡，达到合格的终点温度。若过程温度很高容易造成喷溅，影响整个吹炼过程，对收稿日期：2 0 2 3-0 7-0 3作者简介：刘宇，男，19 8 2 年生，现为天津市新天钢联合特钢公司有限公司炼钢厂助理工程师，从事冶炼工艺技术工作。22可以降低炼钢成本。(3)增加产能。在炼铁产能一定的情况下，尽量多配加废钢少消耗铁水，可以适当扩大产能。2.2LF基本生产工艺进站坐包一接底吹氩管破渣壳一进加热位一测温取样一加热、造渣一调整成分一测温取样调整温度（精调成分）一吊包位、喂线一测温取样软吹一吊包。LF在炼钢生产中承担的任务：（1)埋弧加热LF在加热时电弧插人渣层中采用埋弧加热，这种方法的辐射热小，对炉衬有很大的保护作用，加热的热效率较高，升温幅度能达到3 5/min，大大降低了初炼炉的出钢温度 3 。利用该特点，可以降低转炉的出钢温度，使炉前加人相对较多的废钢，降低转炉铁耗。（2)平衡生产节奏。LF作为转炉和连铸生产的中间环节，在炼钢生产组织中起到“承上启下的作用。充分利用LF温度控制、成分微调等功能，不仅可以加快转炉生产节奏，满足连铸快速生产要求，还可以降低转炉铁耗，为连铸提供成分、温度更稳定的钢水，提高铸坏质量。3实际生产情况与改进措施3.1石墨电极规格及理化指标联合特钢炼钢厂LF使用的电极为超高功率石墨电极（UHP），电极直径为45 0 mm，实际45 4 46 0mm。石墨电极理化指标见表1。3.2实际生产情况为降低转炉铁耗，联合特钢炼钢厂采用多种方式增加单炉次的废钢加入量，但随之而来的是LF操作条件的恶化，进站温度低、渣层表面废钢结坨、送电时间明显延长、升温困难等，尤其是精炼过程断电极次数明显增多，给LF正常生产造成严刘宇，等项目电阻率/（Qm）弹性模量/GPa抗折强度/MPa体积密度/（g*cm）灰分/%电极6.5接头5.5重影响。3.2.1全年断电极次数及原因攻关前全年断电极次数2 4次，其中操作不当原因6 次，占总次数的2 5%；滑电极平台原因与设备问题共计7 次，占总次数的2 9.2%；其余11次断电极的情况，全部为接头部位电极折断。3.2.2LF利用率由图1可知,2 0 2 2 年11月之前，为3 座转炉2 座LF生产组织模式，11月份开始为3 座转炉3 座LF生产组织模式，可见，除去检修时间外，LF作业率均维持在较高水平。120%/1804008图1攻关前LF利用率3.2.3LF精炼平均进站温度从图2 可看出，随着大量废钢的加人，造成LF进站温度明显降低。2 0 2 2 年10 12 月达到15 3 0左右，最低进站温度在15 2 0 左右，在未充分搅拌的情况下，并不能保证进站时废钢的充分熔化，渣层表面废钢结坨情况较为普遍。3.3改进措施3.3.1滑电极平台改造LF钢包车上安装滑电极小平台，为精炼滑电极操作带来便利。原滑电极平台表面铺有耐火砖，长时间使用后表面耐火砖破损，造成滑电极部位不平。在滑电极时由于电极端部受力不均匀,电极本体倾斜，在夹紧抱钳油缸时将电极卡断。改造后，接头规格偏差(-0.5 0)241T4N241.3269T4L269.883.3.4优化起弧送电规程在正常LF生产中,送电操作时起弧电流均设置5 0 0 0 A，待弧流平稳后再逐步调节弧流至要求的3 5 0 0 0 A。后查阅资料及专家指导，在电弧炉送电过程中，二次侧电压越大，电弧越细长；电弧电流减少LF石墨电极折损的措施表1超高功率石墨电极理化指标14.010.018.016.0910月份D2023年第5 期热膨胀系数(10 0 6 0 0)/(10.-）1.640.31.700.31545154015351.5301525图2 攻关前LF平均进站温度将耐火砖去掉，改用厚钢板代替，有效避免滑电极时倾斜受力的情况3.3.2完善接电极技术操作规程制定了更为完善的接电极操作技术要求，严格细化各种操作步骤，减少接电极过程中出现人为的操作失误。（1)安装电极前必须检查电极及接头，严禁使用有裂纹和断螺纹的接头。（2)连接电极前使用压缩空气吹扫干净电极端面和孔中灰尘，保证连接处清洁。（3)使用悬臂吊或天车安装电极，保证电1112表2 电极接头尺寸参数mm接头尺寸L偏差(-1 0)偏差(-5 0)304.8177.90457.2181.08越大，电弧越粗短，若在起弧过程中弧流设置过小，弧流较长，易出现断弧的情况，造成电极突然下降一段距离，不利于起弧阶段的稳定操作。因此，将起弧送电操作更改为初始弧流设定为15 0 0 0 A起弧，待弧流平稳后再逐步调节至3 5 0 0 0 A。231.51.48910月份极停稳对正后再垂直缓慢下放。（4)连接电极时使用专用工具，当拧到接头缝距10 15 mm时，再吹扫一次端面，然后再彻底用力拧紧，保证接口处全面整体接触良好，严禁电极间有接缝。3.3.3改进使用的电极接头尺寸联合特钢炼钢厂LF石墨电极接头采用的是1寸4扣的型式，不易脱扣松动，但易发生折断事故。从实际情况来看，大多数电极折断事故均发生在接头部位，因此需重点研究电极接头部位的加强工作。参照其他厂的使用情况，接头规格由2 41T4N改为2 6 9 T4L，具体尺寸见表2。从两种规格接头尺寸参数对比来看，更改接头可使接头直径加大2 0mm以上,整个接头长度增加5 0 mm以上,可显著增加接头部位承受横向外力的能力，有效减少接头部位电极折断的概率。接头孔尺寸dd偏差(0 0.5)234.98263.5611112H螺距偏差(0 7)158.46.35234.62023年10 月3.4改进效果随各项改进制度的逐步实施，LF精炼冶炼过程中断电极事故明显减少,其中,因滑电极平台等原因导致的电极接头折断事故杜绝，因操作不当造成的断电极事故降至极低；加大电极接头规格后的电极使用情况良好。4结语随着LF冶炼功能的变化，联合特钢炼钢厂在废钢利润明显的前提下充分利用现有的3 座LF进Countermeasures on Reduce the Loss of Graphite Electrode(Tianjin New Tiangang United Special Steel Co.,Ltd.,Tianjin 301500,China)Abstract:An electrode fracture accident occurred during the smelting process of LF in the United Special Steel Steelmaking Plant,which not only caused production interruption in the refining furnace,affected the composition of molten steel,but also significantlyincreased electrode consumption.By renovating the sliding electrode plaform,increasing the specifications of electrode joints,optimizing the arc starting and power transmission procedures,and improving the electrode connection operation procedures,measures have been taken to reduce electrode breakage accidents in the smelting process of LF,creating conditions for stableproduction of the entire steelmaking process.Key words:LF refining furnace;graphite electrode;electrode contact;operating instruction（上接第2 1页）的热应力，阻止裂纹的进一步扩展。3.4实施效果通过措施的实施，刀具钢焊缝脆断和母材开裂缺陷得到有效控制，检测发现退火后的刀具钢带条带明显改善，钢带性能稳定，酸洗得到持续运行。4结语钢带组织中存在的碳化物条带是刀具钢在酸Cause Analysis and Improvement Measures for Pickling FractureQI Xinhua,LI Feng,WANG Junhai,WU Yuelong,GUO Yanxi(Shandong Taishan Iron and Steel Group Co.,Ltd.,Jinan 271100,China)Abstract:The cuting tool steel strip is easy to break during pickling production,which causes interruption of pickling production.Itis found that the fracture reason is related to the carbide segregation bands in the material,and the chemical composition is optimized.In order to eliminate the defect of broken band,the phenomenon of broken band was obviously improved by optimizing thecomposition control of molten steel,improving the slab cooling system and reducing the weld cooling strength.Key words:tool steel;pickling broken band;chemical component;coling schedule出版物上数字的用法(GB/T15835一2 0 11)在使用数字进行计量、编号的场合，为达到醒目、易于辨识的效果，应采用阿拉伯数字；当数字伴随有计量单位时，如：长度、容积、面积、体积、质量、温度、音量、频率等，特别是当计量单位以字母表达时，应采用阿拉伯数字。现代生活中出现的事物、现象、事件，其名称的书写24山东冶金行降低转炉铁耗的攻关工作，但随着废钢加人量的增加，给LF创造的前期条件变差，LF电极折损事故频发。通过对滑电极平台改造、加大电极接头规格、优化起弧送电规程、完善接电极操作规程等一系列措施,减少了LF在冶炼过程中的断电极事故，为整个炼钢工序的稳定生产创造了条件。参考文献：1李圣华.石墨电极的物理化学性能与电炉炼钢中消耗的关系J.材料科学与工艺,2 0 0 5(3):6-12.2黄希祜.钢铁冶金原理 M.北京：冶金工业出版社，2 0 0 7.3李晶.LF精炼技术 M.北京：冶金工业出版社,2 0 0 9.in LF Refining FurnaceLIU Yu,HANG Xuchen,WANG Feiyuof Cutting Tool Steel第45 卷洗线生产时断带的主要原因，消除此类缺陷，应采取以下措施：（1)提高冶炼出钢一次成分命中率，实施窄成分控制，碳含量按钢种的中限控制。（2)改善铸坏冷却制度，提高板坏内部组织和等轴晶比例，优化二冷配水,抑制铸坏的碳化物析出。（3)降低焊缝冷却强度，采取缓慢冷却方式，消除焊接产生热应力。信息园地形式中包含阿拉伯数字，已经广泛使用而稳定下来，应采用阿拉伯数字。示例：-12 5.0 3,6 3%6 8%,1:5 0 0,9 7/10 8;3 46.8 7 L,100150kg，3 4 3 9；章节编号4.1.2,产品型号PH-3000型计算机；3 G手机，G8峰会，9 3 号汽油。（燕明宇）