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电炉实现无渣出钢，需要改变传统的出钢方式。电炉技术的长足进步，不但表现在电炉的数量上，且炉型和出钢口机构及控制方法也在不断变化和更新，使电炉无渣出钢技术更趋完善和多样化。 出钢机构的变化 1979年德国蒂森钢厂首先投产50t中心底出钢(CBT)电炉eCBT电炉结构简单，扩大了炉壁的水冷面积，能最大限度地输入电能。但不能无渣出钢。为克服这一缺点，l983年该公司研制出100t偏心炉底出钢电炉。此后，又相继开发了一些新型出钢技术。 OBT椭圆炉壳类似于EBT。但无出钢箱，又类似于CBT法，该法出钢孔的角度大，离炉底中心距离也大。 意大利于1988年改造的OBT电炉的基本构思是:最佳效率的能量输入,维修方便:工艺控制简单、经济;提高了生产率。炉底出钢系统偏置于长轴一侧，出钢用滑动水口控制&该炉主要操作结果：电能消耗小于或等于390kW·h/t,电极消耗小于或等于2.5kg/t,耐火材料消耗小于3.7kg/t,出钢周期为64min。 RBT是圆形底出钢方式。出钢孔位置在炉底圆周范围以内，既无低温区又减少出钢时的卷渣量。出钢过程中有出钢量的连续称量和炉子倾动角度的连续测定。全自动出钢操作。RBT出钢方式，可使等高度水冷炉壁备件量减少，炉壁水冷面积增大，炉壁和渣线耐火材料砌筑方便。出钢孔填料操作完全由遥控控制。开关出钢孔的滑板系统采用了水冷夹套外加喷涂料的防热设计，在出钢孔的滑板发生误操作时，也不会发生事故。事实上，目前流行EBT设计要求“短而高”，即出钢孔偏心距离要尽量“短”,偏心区小炉盖要尽量“高”。这表明EBT的设计正在不自觉地向RBT的方向发展。 早期德马克出钢口的关闭机构的旋转方向是竖直的，后来多数改为水平旋转方向，如德国的BSE出钢技术，其优点是:关闭出钢孔的插板横向移动，总高度低，使出钢口至钢包顶端距离缩短到最短程度，这样出钢流程更短，并便子给钢包加盖出钢。 墨西哥I987年将原100t电炉改造成水平旋转出钢电炉。使出钢带渣量<5%，降低了电极消耗，平均出钢温度减少4℃，出钢时间缩短3~8min。电耗节省12kW·h/t。生产率提高5%，炉壁水冷面积较改造前增加13%，耐火材料消耗降低9%。 滑阀式出钢口，1980年在欧洲成功地用于平炉上。根据这一经验，美国特钢公司将该技术用在220t电炉上。诙装置类似于钢包的滑动水口，这套装置是用液压传动和电子控制的，在1s之内能完全切断直径为178mm的钢流，带到钢包中的渣厚<25.4mm。 出钢口新技术 为实现电炉无渣出钢，开发出一系列新技术： (1)挡流法的塞棒水口出钢。 (2)滑动水口出钢。 (3)渣钢分离的连续炼钢法。 塞棒出钢即炉底侧面出钢也称STB法。即为虹吸出钢加塞棒开关的出钢口。电炉出钢口塞棒和钢包塞棒操作一样，易于维护。下图为美国Iectromek出售的Iectmslag装置，据称在200t电炉上使用，可使带渣量控制在250kg以下。用这一装置配以留钢操作，用5〜6kg/t脱硫渣，脱硫率可达70%〜80%;用2kg/tCa-Si粉脱硫率可达90%;A1需要量减少0.5kg/t;Si收得率提高。 滑动水口出钢口在电炉和转炉均可使用。其结构和钢包滑动水口相似，只是比较大，操作也基本相同，英国设菲尔德公司开发的这种滑动水口装置，首次在90t电炉成功地应用于出钢口，该装置如下图所示，与滑动水口机构配合的出钢口系统，由MgO-C质内管和座砖组装而成，与滑动水口机构的下水口同心并紧密配合。优点是改善了工作环境、免去了频繁的出钢槽修补工作，使出钢控制容易，且使炉内钢液残留量减少到最小，而滑板的使用寿命可达30次以上，同时，由于固定的钢液面减少了渣线的修补，耐火材料也明显降低。 英国这种1280型滑动水口装置(代替了传统的出钢槽)，水口直径为200mm，最高浇注速度为20t/min,出钢时间为4〜5min。 该装置阻止炉渣在出钢时流入钢包.在操作中，当排放至钢包的钢水达到需求量(由起重称量设备显示)或者看到有渣出现时，由液压系统操作，将耐火材料滑板关闭掉，切断时间仅1s，能非常精确地控制钢水流量，并能防止任何炉渣被带出，从而改善了钢的性能，使设菲尔德钢厂能生产硫(S)、磷(P)含童低的纯净钢.对该厂锭坯，按电炉常规生产方式，必须是多次装料熔炼。使用滑动水口取得的效果如下:(1)任意排渣,增加产出;(2)增加合金回收率，温度控制适宜;(3)投资可在6个月内回收;(4)1套耐火材料滑板最高浇注次数达到48次。 电炉高效率生产，要求出钢时间为lh或更短，并需无渣出钢。目前，钢铁生产厂普遍认识到，滑动水口系统是可避免带渣出钢、是有效的技术。法国Tecreusot厂使用C150R滑动水口的有效性和可靠性已得到证实，并取得很好的结果。它包括：(1)在出钢期间温度损失减少10℃;(2)氮含量降至2×10-6，硫含量降至50×10-6，锭中氮含量为45×10-6;(3)如果冶炼后炉内有余留2~3t钢水，则向钢包炉出钢可实现无渣;(4〕电耗降低10%(EAF和LF);(5)电极消耗降低13%;(6)耐火材料消耗降低石灰和萤石消耗降低16%;(8)生产率提高2%。 采用倒包法和扒渣法将渣钢分离，以达到无渣出钢、冶炼纯净钢的目的。下图是各种渣钢分离法设备费用和直接操作费用的相对评价。 德国Didier公司为EBT系统开发了一种方便的更换系统，该系统可以用预先制造好的备品更换出钢口端部耐火砖或整个出钢口。为保证无渣出钢，该公司又研制成功炉渣探测系统，探测系统的关键是利用钢、渣磁性的差异，通过测定一次绕组在熔池形成的感应电流和电磁场，探测炉渣的存在使滑动水口关闭，阻止炉渣流出。 |
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