電爐鍊鋼實結
實習報告
2011年7月，剛剛從學校畢業的我來到了攀鋼集團成都鋼釩有限公司。經過單位的一個多月的培訓教育，分配來到了我最喜歡的電爐鍊鋼廠。分別到電爐鍊鋼車間，澆鑄車間和電渣車間倒班實習。通過實習瞭解電爐鍊鋼廠的生產工藝流程和相關工藝技術，由對生產過程的理論認知上升到實際操作認知，與現場師傅搞好關係，更快的熟悉工作環境，更快的適應工作環境。
我國鋼鐵行業2015年能耗值中提出，礦石經過高爐和轉爐流程而成的粗鋼的噸鋼能耗高於600kgce/t，而廢鋼經電爐熔鍊所產生的粗鋼噸鋼能耗僅為270kgce/t，並且對環境污染的產生及其治理更優於高爐轉爐-流程。隨着我國快速發展的環境壓力下，社會廢鋼的積累逐年增加。採用廢鋼作原料的電弧爐短流程工藝，生產率高，幾乎是高爐-轉爐流程的3~4倍。我相信電爐在未來鋼鐵冶煉的發展前景，在電爐鍊鋼廠工作我感到十分的榮幸與自豪。
1. 電爐鍊鋼車間實習
1.1 電爐設備
70t超高功率高阻抗電爐是2015年從奧鋼引進先進節能型UHP-EBT電弧爐，它有以下特點：採用超高功率供電，排管式水冷爐壁和水冷爐蓋，籠型分體式爐殼，電爐傾動、電極升降和旋轉全液壓驅動，偏心底出鋼（EBT）和留鋼留渣操作技術，爐壁碳氧槍裝置和泡沫渣埋弧冶煉工藝技術，電極噴淋冷卻，向電爐及出鋼鋼包內機械化加料設備，電爐第四孔排煙與屋頂大罩結合煙氣淨化系統，一級基礎自動化、二級計算機過程控制，電功率動態補償技術等。
1.2 電爐鍊鋼冶煉工藝
電弧爐鍊鋼是以電能作為熱源的鍊鋼方法，它是靠電極和爐料間放電產生的電弧，使電能在弧光中轉變成熱能，並藉助電弧輻射和電弧的直接作用加熱並熔化金屬爐料和爐渣，冶煉出各種成分合格的鋼和合金的一種鍊鋼方法。由於設有爐外精煉，所以電爐主要過程有熔化期和氧化期，主要控制鋼液中的碳和磷以及温度，還原精煉任務由爐外精煉完成。
1.2.1 爐料入爐
料筐頂裝料要有專人指揮，按下準備進料按鈕，爐膛裸露後，應迅速將料筐吊入爐內的中心位置，不得過高、過偏或過低。儘量減少火焰與鋼液的任意噴射與飛濺，同時還要防止濕料的爆炸。對於過高的爐料應壓平或吊出，以免影響抽爐或爐蓋的旋轉與扣合。每次進料需要2min。
1.2.2 送電
爐料入爐後並在送電前，要保證各設備完好，以免在冶煉過程中造成停工；還應檢查爐料與爐門或水冷系統是否接觸，如有接觸要立即排除，以免送電後被擊穿。如電極不夠長時，最好在送電前更換，以利於一次穿井成功。當完成上述工作並確認無誤後，方可正常送電轉入熔化期。這個過程需要2min。
1.2.3 熔化期冶煉
送電後，電極下降，當電極端部距爐料有一定的距離時，由於強大電流的作用，中間的空氣被電離成離子，並放出大量的電子而形成導電的電弧，隨之產生大量的光和熱。在電弧的作用下，電極下的爐料首先熔化。此期間電流不穩定，電流在爐頂附近燃燒輻射。二次電壓越高，電弧越長，對爐頂輻射越厲害，並且熱量損失也越多。為了保護爐頂，在爐上部一些輕薄料，以便讓電極快速插入料中，以減小電弧對爐頂的輻射。供電上採用較低電壓和電流。
隨着爐料的熔化，電極逐漸下降併到達它的最低位置。隨着電極周圍爐料的繼續熔化，並逐漸向外擴大，三口小井匯合成一口大井。此期間雖然電弧被爐料所遮蔽，但因不斷出現踏料現象，電弧燃燒不穩，供電上採取較大的二次電壓,大電流或採用高壓帶電抗操作，以增加穿井的直徑與穿井的速度。
隨着爐料的不斷熔化，電極逐漸上升。此期間由於電弧埋入爐料中，電弧穩定，熱效率高，傳熱條件好，應以最大功率供電，即採用最高電壓和最大電流。三相電弧近似於點熱源，各相的熱輻射不均勻，所以爐內的温度分佈也不均勻。最後將剩下爐坡、渣線和其他低温區附近的爐料逐漸熔化。在該電爐操作中，起弧電壓檔位為4檔，然後隨着爐料的熔化，逐漸增加到12檔。
在爐料每次塌料後，熔鍊室能容納下一料筐中的料時再裝入第二筐料。該電爐在第一藍料能耗170Kw/t左右時加入第二藍料。如果是有鐵水的時候，能耗大約在70~80Kw/t兑入鐵水，在提起爐蓋兑入鐵水前切記要進行“無料藍更換”操作。在熔化前期利用天然氣的燃燒助熔廢鋼，熔化中後期增加氧氣用量加速廢鋼熔化，氧化期使用集束氧氣射流對熔池進行脱碳升温。在兑入鐵水模式情況下，當能耗為125Kw/t時自動來氧氣，在兩藍廢鋼的模式下，能耗為135Kw/t時來氧氣。熔化中後期和精煉期通過碳槍向熔池噴碳粉造泡沫渣，根據現場師傅操作經驗，當能耗為175Kw/t時，開始噴碳粉。當爐料全熔並經攪拌後，取全分析樣，然後扒除部分熔化渣，補造新渣。當熔池温度升到符合工藝要求時，轉入下一階段的冶煉。熔化期所需要的時間大約在45mim左右。
1.2.4 氧化期冶煉
氧化期的各項任務主要是通過脱碳來完成。單就脱磷和脱碳來説，兩者均要求熔渣具有較強的氧化能力，可是脱磷要求中等偏低的温度、大渣量且流動性良好，而脱碳要求高温、薄渣，所以熔池的温度是逐漸上升的。因此在氧化期使磷和碳順利氧化，必須合理操作。當電爐冶煉的能耗值達到275Kw/t時，電壓檔位由12檔降至6檔，標緻了氧化精煉期開始。氧化精煉過程大概需要14min左右。
在氧化初期，熔池温度比較低，首先應注重脱磷，把脱磷作為首要任務。熔化結束後，視熔清樣分析結果，確定脱碳，脱磷兩個反應哪個為冶煉操作的重點。如磷未達到工藝技術規格要求，仍要以脱磷為主，並且輔以加石灰，適當調整供電電壓等，使脱磷任務順利迅速完成。如磷含量已達到技術要求，則以脱碳為主。特別是在熔清後磷含量較低的情況下，要注意升温，為脱碳創造條件。在一般情況下，氧化期操作是先磷後碳。
在實際操作中，判斷磷含量可以根據爐渣埋弧情況，熔池活躍與否及渣的流動性對渣況進行判斷。常用鐵棒蘸渣待冷凝後對渣的顏色進行觀察。如果顏色黑亮，則磷含量高，如果顏色灰黑則磷含量低。
在實際操作中，比較實用的估碳方法主要有兩種,根據火花和煙火進行估碳。火花估碳是用樣勺從爐內取出鋼水後，直接倒在乾淨的鐵板上或樣模內，觀察火花飛濺情況。如果火花大，飛濺有力，分叉多，則含碳量高。反之則含碳量越低，火花少，火花小而無力。
煙塵和火焰在一定程度上能夠顯示爐內的化學反應情況，氧化期吹氧時，根據煙塵的多少可粗略的估計鋼液的含碳量。當煙塵黃，濃，多時，説明含碳量較高，反之就低。含量小於0.3%，黃煙就淡了。根據火焰的長短也可略知鋼液的含碳量，長者含碳量高，短者含碳量低。當然煙火還與吹氧壓力有關，應全面考慮，綜合判斷。
氧化終點時，並不是每一爐冶煉情況都是那麼順利，難免會出現一些碳，磷和温度不合適的時候，那麼這些特別情況應該如下處理：
當鋼中碳，磷及出鋼温度達到要求後，為防止出鋼帶渣和保證正常的留鋼操作，依靠泡沫渣的作用將2/3的`爐渣排出，將烘烤好的鋼包接通氬氣開到出鋼位置，根據不同鋼種的規定，加入脱氧劑和鐵合金，準備出鋼。
1.2.5 出鋼
出鋼操作需要把控制室的條件轉換成出鋼操作室條件，在出鋼操作時進行操作。出鋼時，爐體先向出鋼側傾動3°，然後打開出鋼口插板，此時填料、鋼水應自動流出，如不能自動出鋼，可採用吹氧引流方式出鋼。
出鋼過程中，根據出鋼操作控制要求適當的傾動爐子，讓鋼液順利流出。當距離目標出鋼量差3噸時，快速搖回爐體至0°，然後向爐門口方向傾斜-8°，以保證偏心區部分無鋼水和爐渣，便於清理和填充出鋼口。出鋼時間根據水口大小而定，一般是2~4min。填出鋼口時間一般為2min。
2. 澆鑄車間實習
2.1 連鑄機設備
澆鑄車間的連鑄機是三機三流大圓坯連鑄機，是1992年從英國CLYOEOAL鋼管廠引進二手設備，該鑄機是外弧半徑為12米的全弧形連鑄機，具有連續矯直、鑄坯氣霧冷卻、結晶器自動液位控制的特點。
2.2 連鑄工藝
連鑄是鋼水處於運動狀態下，採取強制冷卻的措施成型並連續生產鑄坯的過程。當高温鋼水澆入結晶器，鋼水與水冷的銅壁接觸，就會迅速凝固形成很薄的初生坯殼。由於鋼水靜壓力的作用，生成的坯殼與銅壁緊貼在一起，此時鋼水熱量能迅速傳給銅壁，被冷卻水帶走。隨着凝固的繼續進行，坯殼逐漸增厚，坯殼企圖收縮離開銅壁，而鋼水靜壓力又把坯殼擠靠到銅壁，這個收縮—擠靠過程反覆進行。當坯殼厚度達到能抵抗鋼水靜壓力時，坯殼就脱離銅壁，經過二次冷卻等逐漸形成鑄坯。
2.2.1 開澆前準備
澆鑄前首先檢查各系統運完好，將引錠送到結晶器下口內，用壓縮空氣對引錠杆頭部和結晶器內壁進行吹掃。用石棉繩將結晶器與引錠頭之間的間隙填充緊密，在引錠頭上依次地放入鐵屑、冷鋼圈、冷鋼條。讓澆鑄下來的鋼液遇冷鋼後降温冷卻，與引錠凝結在一起，通過拉矯機的牽引，鑄坯隨引錠杆連續地從結晶器下口拉出，直到鑄坯通過拉矯機與引錠杆脱鈎為止。
將裝有合格鋼水的鋼包吊到迴轉台的鋼包座上並轉向澆鑄位。將烘烤好的中間包快速移至澆鑄位，調整橫移油缸，使浸入式水口位於結晶器銅管中心並調整浸入式水口的潛入深度。
2.2.2 開澆操作
打開滑動水口向中間包內注入鋼水前，滑動水口微程來回點動3~4次，檢查滑動水口機構及座子是否異常，如有異常，處理後再開澆。如果不能自動引流則用氧氣管燒氧引流。大包開澆後，當中間包鋼液麪達300~400mm時，向中間包內加入覆蓋劑，保證鋼液麪覆蓋均勻，不裸露，不結殼。
中間包液位達到550mm（約12噸）時，中間包開始澆鑄。鋼液平穩注入引錠頭溝槽，在結晶器內根據出苗時間長短慢慢上升。當浸入式水口潛入結晶器內上升的鋼液麪時加入結晶器保護渣。生產過程中堅持勤加少加，保護渣渣面保持黑色，覆蓋均勻，不產生“亮面”現象。開澆後5min後中間包進行測温，10~15min後再測温，如中間包温度過高或者過低，可適當降低或提高拉速。結晶器的液位控制要穩定，防止液麪的較大波動。澆鑄正常後，當自動澆鑄條件滿足時，轉為自動澆鑄（在實習期間，凡是澆鑄第一爐鋼時，都是採用手動澆鑄）。
大包澆鑄3/4後，每隔10分鐘測一次中間包温度，根據所測温度調整拉速。當大包來渣後，立即關閉滑動水口，取下油缸，將鋼包旋轉至受鋼位。為了防止卷渣，當中間包鋼水餘10t時，拉速減小15%，鋼水餘8t時，再減小15%，然後依次關閉鑄流。等尾坯充分凝固後，再拉尾坯。
2.2.3 多爐連澆和更換中間包操作
在多爐連澆的情況下，第一包鋼水來渣時關閉滑動水口，取下保護管，用氧氣清理長水口內的殘鋼。根據大包換包時間，合理控制澆鑄速度，在正常情況下確保換包時中間包液麪不低於500mm。旋轉鋼包迴轉台，使新鋼包到澆鑄位置，新鋼包就位後，按正常操作開澆。
當需要更換中間包時，中間包液位降至正常液位的60%時要逐漸降低拉速，中間包液位約200mm時，將結晶器液位系統關閉，澆鑄轉為手動控制。然後隨之關閉塞棒，停拉矯機，升起中間包並把車開到中間包烘烤位。在結晶器中插入聯接件，使其一半浸入鋼液中直到鋼水凝固，清除結晶器中未熔化的保護渣。點動拉矯機使聯接件處於結晶器下部，加入冷鋼。把新的中間包開到澆鑄位，按照正常的開澆方式進行開澆。
3. 電渣車間實習
3.1 電渣重熔
電渣重熔是由自耗電極，渣池，金屬熔池，鋼錠，底水箱通過短網導線和變壓器形成迴路。當電流通過熔渣時產生的電阻熱作為熱源將電極熔化，熔化的金屬匯聚成滴，穿過渣層進入金屬熔池，在水冷結晶器內凝固成鑄件的方法叫做電渣重熔。
3.2 電渣冶煉工藝
3.2.1 冶煉前的準備
在電渣冶煉前，需要把自耗電極表面打磨光亮，去除表面的氧化雜物和底部粘附的耐火材料。把打磨好的自耗電極與假電極焊接在一起，要保證假電極與自耗電極要在一條直線上，還能承受高温狀態下的拉力，以防在冶煉中自耗電極斷落。將焊接好的電極夾持到電極夾頭上，為了避免和結晶器相碰擊穿內壁，電極夾持一定要夾緊夾正。夾持好後，旋進結晶器，對準結晶器中心後旋迴以備重熔。
3.2.2 結晶器和底水箱的就位
將底水箱上的雜物清理乾淨，把引錠板放在底水箱面板正中心，保證低水箱和引錠板接觸嚴密，導電良好。在引錠板中央放一塊導電渣，起導電引弧作用，導電渣一定要放平穩，免得引弧時不慎被擠跑導致引弧失敗。此後在導電渣周圍引錠板上堆滿螢石粉，其作用是螢石粉熔點低，易形成渣池，有利於一開始的引弧造渣操作。將結晶器吊起對準引錠板中心輕輕的小心就位於底水箱上，在引錠板周圍與結晶器內壁相對應的空間鋪一層返回渣粉或Al2O3粉，其作用是熔點較高，防止液渣外流造成跑渣事故。
3.2.3 引燃啟動和煉渣
將石墨電極或者自耗電極旋進結晶器，對準中心，小心地將石墨電極下降直至輕輕壓上導電渣為止。在接近導電渣時一定要點動下降，否則會引起擠跑或壓碎導電渣甚至嚴將底水箱頂壞。按照工藝要求的電壓電流進行引燃啟動。在引燃啟動後，均勻緩慢的將渣料加入結晶器中進行精煉。當二次電流基本達到工藝要求電流時，渣的精煉即完成。
3.2.4 自耗電極的重熔
熔渣精煉好以後，旋進自耗電極，對好中心後馬上下降電極，當電極快接觸到熔渣的時候，點動下降。同時按工藝規定的功率曲線供電，一到電流表有指示，立馬打到自動位置進行電控制，自耗電極的重熔就開始了。
當電極快融化完的時候，爐前鍊鋼工要密切注視，切勿將自耗電極與假電極的焊縫或假電極熔進電渣錠中。一般電極在留有50~100mm的餘頭時即可換下一根電極重熔。交換電極時間愈短愈好，減少這個過程的熱量損失。當冶煉鋼錠長度達到要求時，按照工藝要求時間進行停電冷卻，最後脱錠進行沙冷或者空冷。
4. 總結
短短几個月的跟班實習即將結束，在實習期間，嚴格遵守相關的規章制度，按時上下班。與現場的工人師傅相處融洽，不僅學到了很多現場生產的知識，還得到了很多自己動手操作的機會。通過這次實習，讓我對鍊鋼生產有了更加深入的認識。現場生產與課本上的理論鍊鋼截然不同，光是擁有鍊鋼的理論知識遠遠不夠，更多的還需要現場生產操作過程中的生產經驗。
實習讓我在實踐中瞭解社會，讓我們學到了很多在課堂上根本就學不到的知識,也打開了視野，長了見識，是把學到的理論知識應用在實踐中的一次嘗試。在實習期間，我有以下幾點體會：
1. 要注意細節。生產過程中，每一個細節都是保證生產安全和質量的關鍵。每一個細節都有它的作用，注重細節才能學的更多更精，細節決定成敗。注意細節也是生產安全的有效保證。
2. 搞好人際關係。實習從某種意義上就是工作，需要在這個環境中得到大家的認可，首先就必須得到大家的好感。與現場師傅相處融洽，這樣才能從實習當中學到更多的現場生產知識和相關生產操作經驗，才能更好的融入生產操作中去。
3. 用心去體會，多動腦子，多問問題。別渾渾噩噩的，師傅讓做什麼就只是做什麼，什麼也不想。有了經驗要總結，犯了錯誤要自我批評。下班後的空餘時間應該多學習，多看相關的書籍和文獻。這樣才能更加正確和快速的理解每一個環節的必要性。實習現場看到的只是一些表面上的東西，更多實質性的，深層次的知識應該多向師傅請教，多翻閲書籍。
4. 要有責任心。交給自己的任務，按時按質量完成，絕不打折扣。實在完不成的，一定要及時向師傅彙報，以免耽誤生產過程的正常進行。
