CN103468862B - 电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法，其特征在于，包括以下步骤：1、炉内留渣料7.5-8.5份；2、兑入高炉铁水61-69份和石灰0.5份；3、从料道加入生铁块8-10份降温，并补加渣料1.5份降温、调渣；4、分批次加入渣料直至碳的质量浓度小于0.20%；5、调整温度及钢中C、P含量；6、出钢；前述渣料的质量配比为石灰：白云石：烧结返矿=6:2:1。本发明的有益之处在于：采用电弧炉炉门兑铁水、料道进生铁的装料新方法，装料不需开炉盖，实现了连续化冶炼，总冶炼周期为52min，减少到原来的80%，实现了高效炼钢的目标；有效降低了生产成本，每吨钢消耗的铁料、渣料、电分别下降到1090㎏、59元、56kwh；钢中五害残余元素的含量大幅下降，使钢的性能更加稳定化。
Description
技术领域
本发明涉及一种炼钢方法，具体涉及一种电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法，属于炼钢领域。
背景技术
目前，现有的炼钢方法主要是利用废钢进行炼制，而废钢资源相对紧张，废钢价格远高于铁水或生铁的价格，使得炼钢的生产成本升高。另外，利用废钢进行炼制，还存在以下一些问题：
1、冶炼出钢的纯净度不够高；
2、钢的性能不够稳定；
3、在冶炼过程中，需要打开炉盖装料。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种既可降低炼制成本、又可提高钢的稳定性和纯净度的电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、炉内留渣：电弧炉内留7.5-8.5份（质量）渣料；
（2）、兑铁：从电弧炉炉门处兑入高炉铁水61-69份，同时向电弧炉内加入0.5份石灰，开始吹氧气；
（3）、熔氧脱碳升温：当电弧炉温度升至1580℃时，从料道加入生铁块8-10份降温，并补加渣料1.5份降温、调渣；吹氧采用脱碳强模式；
（4）、脱磷脱碳：钢液中碳的质量浓度小于1.0%时，加入渣料0.8份，当钢中碳的质量浓度降至0.8%以下时，吹氧改为化渣模式，并分两到三批次加入1.2份渣料，直至碳的质量浓度小于0.20%；
（5）、调整：调整温度及钢中C、P含量至出钢要求；
（6）、出钢：翻炉出钢。
前述的电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法，其特征在于，在炉内留渣步骤中，前述电弧炉内留8份渣料。
前述的电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法，其特征在于，在兑铁步骤中，前述高炉铁水为63-65份。
前述的电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法，其特征在于，在熔氧脱碳升温步骤中，吹氧量为60m3/t钢。
前述的电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法，其特征在于，在熔氧脱碳升温步骤中，电弧炉的升温速度为：8-10℃/min。
前述的电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法，其特征在于，前述渣料的质量配比如下：
石灰：白云石：烧结返矿=6:2:1。
本发明的有益之处在于：采用电弧炉炉门兑铁水、料道进生铁的装料新方法，装料不需开炉盖，实现了连续化冶炼，总冶炼周期为52min，减少到原来的80%，实现了高效炼钢的目标；有效降低了生产成本，铁料消耗下降到1090㎏/t钢，渣料消耗由67元/t钢降低到59元/t钢，电耗由290kwh/t钢下降到56kwh/t钢；钢中Pb、Sn、As、Sb、Bi五害残余元素的含量大幅下降，残余元素对钢性能的危害性随之降低,使钢的性能更加稳定化。
具体实施方式
在本发明中，各物料的份数均为质量份。
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
一、配制渣料
称取石灰6份、白云石2份、烧结返矿1份，混合均匀后即得渣料。
二、准备原料
表1原料及配比表（单位：kg）
| 渣料 | 高炉铁水 | 生铁块 | 石灰 | |
| 第1组 | 11000 | 61000 | 8000 | 500 |
| 第2组 | 11500 | 63000 | 9000 | 500 |
| 第3组 | 11500 | 65000 | 9000 | 500 |
| 第4组 | 12000 | 69000 | 10000 | 500 |
三、炼钢
实施例1
首先在电弧炉内留7500kg渣料，然后从电弧炉炉门处兑入高炉铁水61000kg，同时向电弧炉内加入500kg石灰，开始吹氧气；以8-10℃/min的升温速度升高电弧炉内的温度，当温度升至1580℃时，从料道加入生铁块8000kg降温，并补加渣料1500kg降温、调渣，在此阶段中，吹氧采用脱碳强模式，吹氧量为60m3/t钢；当钢液中碳的质量浓度小于1.0%时，加入渣料800kg，当钢中碳的质量浓度降至0.8%以下时，吹氧改为化渣模式，并分两到三批次加入剩下的1200kg渣料，直至碳的质量浓度小于0.20%；最后调整温度及钢中C、P含量至出钢要求，翻炉出钢。
实施例2
首先在电弧炉内留8000kg渣料，然后从电弧炉炉门处兑入高炉铁水63000kg，同时向电弧炉内加入500kg石灰，开始吹氧气；以8-10℃/min的升温速度升高电弧炉内的温度，当温度升至1580℃时，从料道加入生铁块9000kg降温，并补加渣料1500kg降温、调渣，在此阶段中，吹氧采用脱碳强模式，吹氧量为60m3/t钢；当钢液中碳的质量浓度小于1.0%时，加入渣料800kg，当钢中碳的质量浓度降至0.8%以下时，吹氧改为化渣模式，并分两到三批次加入剩下的1200kg渣料，直至碳的质量浓度小于0.20%；最后调整温度及钢中C、P含量至出钢要求，翻炉出钢。
实施例3
首先在电弧炉内留8000kg渣料，然后从电弧炉炉门处兑入高炉铁水65000kg，同时向电弧炉内加入500kg石灰，开始吹氧气；以8-10℃/min的升温速度升高电弧炉内的温度，当温度升至1580℃时，从料道加入生铁块9000kg降温，并补加渣料1500kg降温、调渣，在此阶段中，吹氧采用脱碳强模式，吹氧量为60m3/t钢；当钢液中碳的质量浓度小于1.0%时，加入渣料800kg，当钢中碳的质量浓度降至0.8%以下时，吹氧改为化渣模式，并分两到三批次加入剩下的1200kg渣料，直至碳的质量浓度小于0.20%；最后调整温度及钢中C、P含量至出钢要求，翻炉出钢。
实施例4
首先在电弧炉内留8500kg渣料，然后从电弧炉炉门处兑入高炉铁水69000kg，同时向电弧炉内加入500kg石灰，开始吹氧气；以8-10℃/min的升温速度升高电弧炉内的温度，当温度升至1580℃时，从料道加入生铁块10000kg降温，并补加渣料1500kg降温、调渣，在此阶段中，吹氧采用脱碳强模式，吹氧量为60m3/t钢；当钢液中碳的质量浓度小于1.0%时，加入渣料800kg，当钢中碳的质量浓度降至0.8%以下时，吹氧改为化渣模式，并分两到三批次加入剩下的1200kg渣料，直至碳的质量浓度小于0.20%；最后调整温度及钢中C、P含量至出钢要求，翻炉出钢。
电弧炉炉壳服役前期，即150炉次之前，装入炉内的铁水和生铁量按装入量的下限值加入，即装入62000kg左右的铁水，加入8500kg左右的生铁；在该炉壳使用到150炉次以后，铁水和生铁按装入量的中上限值装入，即装入67000kg左右的铁水，9500kg左右的生铁。以便于炉料量适应炉壳容积及炉壁氧枪相对高度的变化。
另外，经热平衡计算，根据西宁特钢60t高功率电弧炉炉型及冶炼特点，合理的热损失应在11-13%，全铁水加生铁冶炼热量富余在7.5%左右。所以冶炼过程增加烧结返矿、石灰石、生白云石等冷料的用量，不仅是提高炉渣脱磷氧化性的需要，也是热平衡的需要。
四、效果比较
表2成本、产品性能的比较（单位：/t钢）
注：现有的炼钢方法指的是利用少量铁、大量废钢进行炼制；
五害元素指的是：Pb、Sn、As、Sb、Bi。
综上所述，本发明改变了传统的电炉使用废钢、生铁的冶炼模式，通过对电炉的装料方式进行革新，通过开发全铁冶炼的供氧、造渣制度，开发出了电弧炉铁水加生铁的高效炼钢技术。
该技术的应用使西宁特钢60t超高功率电炉的冶炼成本大幅降低，钢中Pb、Sn、As、Sb、Bi五害残余元素的含量大幅下降，残余元素对钢性能的危害性随之降低；同时使钢的性能更加稳定化。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、炉内留渣：电弧炉内留7.5-8.5份(质量)渣料；
(2)、兑铁：从电弧炉炉门处兑入高炉铁水61-69份，同时向电弧炉内加入0.5份石灰，开始吹氧气；
(3)、熔氧脱碳升温：电弧炉以8-10℃/min的速度升温，当电弧炉温度升至1580℃时，从料道加入生铁块8-10份降温，并补加渣料1.5份降温、调渣；吹氧采用脱碳强模式，吹氧量为60m3/t钢；
(4)、脱磷脱碳：钢液中碳的质量浓度小于1.0％时，加入渣料0.8份，当钢中碳的质量浓度降至0.8％以下时，吹氧改为化渣模式，并分两到三批次加入1.2份渣料，直至碳的质量浓度小于0.20％；
(5)、调整：调整温度及钢中C、P含量至出钢要求；
(6)、出钢：翻炉出钢；
所述渣料由石灰、白云石和烧结返矿组成，各组分的质量配比如下：
石灰：白云石：烧结返矿＝6:2:1。
2.根据权利要求1所述的电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法，其特征在于，在炉内留渣步骤中，所述电弧炉内留8份渣料。
3.根据权利要求1所述的电弧炉铁水加生铁的全铁高效炼钢方法，其特征在于，在兑铁步骤中，所述高炉铁水为63-65份。
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