CN111020228B - 一种电炉冶炼碳化渣送电方法 - Google Patents

一种电炉冶炼碳化渣送电方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及钢铁冶金领域，公开了一种电炉冶炼碳化渣送电方法，用以提高电炉输入的有功功率，实现高效的电炉冶炼碳化渣。本发明包括冶炼前期将含钛高炉渣装入到电炉中，通过电极将高炉渣加热至具备加入还原剂的条件，再向炉内加入还原剂，并通过控制变压器档位和电极位置，确保在变压器参数允许范围内达到最大的功率输入；冶炼中期熔池出现泡沫化导致电流上升时，根据电炉电流上升趋势进行变压器档位、电极位置及加料速度调节，确保电炉处于安全电流；冶炼后期以电炉电流的上升趋势作为冶炼终点的判断标准之一。本发明适用于电炉冶炼碳化渣。

Description

一种电炉冶炼碳化渣送电方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金领域，特别涉及一种电炉冶炼碳化渣送电方法。
背景技术
电炉冶炼碳化渣工艺通过电炉冶炼含钛型高炉渣，将含钛高炉渣通过电炉将高炉渣加热到一定温度，并向炉内加入还原剂，把高炉中的TiO2还原成TiC的过程，其化学反应式为：TiO2+3C＝TiC+2CO↑。目前技术中，主要偏重于从工艺方面论述从含钛高炉渣中提钛的方法，本发明根据生产的实际需要，总结提炼出在利用电炉冶炼碳化渣的过程中，欲求在电炉冶炼碳化渣的过程中，通过控制电极位置、变压器档位、加料速度等措施来控制电流大小，来提高电炉输入的有功功率，实现高效的电炉冶炼碳化渣。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种电炉冶炼碳化渣送电方法，用以提高电炉输入的有功功率，实现高效的电炉冶炼碳化渣。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种电炉冶炼碳化渣送电方法，包括：
a.冶炼前期将含钛高炉渣装入到电炉中，通过电极将高炉渣加热至具备加入还原剂的条件，再向炉内加入还原剂，并通过控制变压器档位和电极位置，确保在变压器参数允许范围内达到最大的功率输入；
b.冶炼中期熔池出现泡沫化导致电炉电流上升时，根据电炉电流上升趋势进行变压器档位、电极位置及加料速度调节，确保电炉处于安全电流；其中，所述根据电炉电流上升趋势进行变压器档位、电极位置及加料速度调节的具体方法如下：
在电极位置和变压器档位相对不变的情况，当电流上升速度<500A/min时，加料速度提高20～30kg/min；当电流上升幅度在500～1000A/min时，加料速度提高30～50kg/min，且变压器档位降低2～3档；当电流上升幅度超过1000A/min时，变压器档位降低5～8档，且提升电极50～300mm；
c.冶炼后期以电炉电流的上升趋势作为冶炼终点的判断标准之一。
进一步的，步骤a中高炉渣具备加入还原剂的条件一般是：将高炉渣温度加热成1100℃以上的熔渣且熔渣具有一定的流动性能。
进一步的，步骤a所加入的还原剂一般为固定碳含量50％以上的还原剂，还原剂加入量按电炉装入量的5％～20％进行配加。
进一步的，步骤b所述确保电炉处于安全电流通常指：电炉最高电流不超过额定电流，或者电炉最高电流不超过额定电流的30％。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，根据本发明的一种电炉冶炼碳化渣送电方法，根据电流变化情况，调整电极位置、电压档位及加料速度，是一种以电流变化趋势为判断标准，同时结合电流变化幅度，定量的控制档位变化、提升或下降电极或调整给料速度，从而实现电流在档位、电极位置、加料速度三者之间的平衡、稳定，保证完成碳化渣的冶炼控制并使碳化率达到50％以上。
具体实施方式
为了提高电炉输入的有功功率，实现高效的电炉冶炼碳化渣，本发明提供了一种电炉冶炼碳化渣送电方法，具体方案如下：
a.冶炼前期将含钛高炉渣装入到电炉中，通过电极将高炉渣加热至具备加入还原剂的条件，再向炉内加入还原剂，并通过控制变压器档位和电极位置，确保在变压器参数允许范围内达到最大的功率输入。其中，高炉渣具备加入还原剂的条件一般是：将高炉渣温度加热成1100℃以上的熔渣且熔渣具有一定的流动性能；加入的还原剂一般为固定碳含量50％以上的还原剂，还原剂加入量按电炉装入量的5％～20％进行配加。
本步骤控制变压器档位、电极位置，一是采用高档位、低电极位置起弧，即在起弧之前，将电极位置下降到渣面位置约100mm以内，同时将档位调整至恒功率档位1～10档(共计27个档位)；二是起弧后，逐渐降低电极至净空炉底最低位置约50mm以内；三是做好档位与电极的匹配关系，为避免电流超过设计值，基本的控制方式采用“档位优先、位置次之”的操作方法，主要目的是确保电极下限位置，提高炉底渣的热传导效率，同时也满足高档位下有功功率能够达到20MWH以上(达到额定功率的80％左右)。而档位对电流的影响大小为，每提升一档，电极增加约～1000A,而电极位置每下降10mm，电极增加约1000～1500A。
b.冶炼中期受熔渣导电性能的影响，在在电极位置和变压器档位相对不变的情况下，熔池会出现泡沫化且电流逐渐增加的趋势，为避免出现电炉超过额定电流(或超过额定电流30％以上)，本发明可根据冶炼的实情情况进行档位、电极位置及加料速度调节，以确保安全电流。具体而言，本发明在冶炼中期熔池出现泡沫化导致电流上升时，根据电炉电流上升趋势进行变压器档位、电极位置及加料速度调节，调节的具体方法如下：
在电极位置和变压器档位相对不变的情况，当电流上升速度<500A/min时，加料速度提高20～30kg/min；当电流上升幅度在500～1000A/min时，加料速度提高30～50kg/min，且变压器档位降低2～3档；当电流上升幅度超过1000A/min时，变压器档位降低5～8档，且提升电极50～300mm；
c.冶炼后期，根据碳化渣导电性能研究的相关文献描述，在冶炼后期随着TiC含量的增加，导致性会明显提高。因此，本发明在结合理论研究的基础上，从操作层面来判断冶炼后期的终点现象，在冶炼后期以电炉电流的上升趋势作为冶炼终点的判断标准之一。
实施例
某电炉，装入量43t，在步骤(a)中，起弧前将档位提高到8档，电极位置下降到熔渣液面约80mm，起弧加热到1500℃时，电流达到40KA，已经超过38KA的额定值，此时提升三相电极位置平均约50mm，档位由起弧时10档逐渐降低到15档，电极降低到38KA左右，满足步骤(a)的条件，开始向炉内加入固定碳含量50％以上的还原剂，还原剂加入量按电炉装入量的5％～20％进行配加。加料开始时电流有降低趋势，为了确保在变压器参数允许范围内达到最大的功率输入，通过调整给料速度、变压器档位控制、电极位置控制等三种方式来稳定电流，该炉首先是通过降低电极位置平均约60mm，再次是提高档位，从15档提升到10档，提高加料速度25kg/min，由50kg/min提升到75kg/min，电流保持在38～40KA。随着冶炼的进行，冶炼中期熔池会出现泡沫化导致电炉电流持续上升，按步骤(b)冶炼方法，电流上升幅度达到1200A/min，此时提升电极约100mm，档位降低到16档。以上调节过程是适时的，会随电流变化选择基本1项、2项或者3项内容同时调整。在还原剂加入4600kg后进入步骤(c)阶段，保持电极位置相对不变，三相电极插入深度相对为1610mm、1715mm、1648mm，档位在14档，此时电流从37KA上升到39～40KA，同时电流上升幅度达到了1300A/min，并以此作为最终点判断标准，进行出渣准备。

Claims (2)

1.一种电炉冶炼碳化渣送电方法，其特征在于：包括：
a.冶炼前期将含钛高炉渣装入到电炉中，通过电极将高炉渣加热至具备加入还原剂的条件，再向炉内加入还原剂，并通过控制变压器档位和电极位置，确保在变压器参数允许范围内达到最大的功率输入；其中，高炉渣具备加入还原剂的条件为：将高炉渣温度加热成1100℃以上的熔渣且熔渣具流动性能；
b.冶炼中期熔池出现泡沫化导致电炉电流上升时，根据电炉电流上升趋势进行变压器档位、电极位置及加料速度调节，确保电炉处于安全电流；其中，所述确保电炉处于安全电流指：电炉最高电流不超过额定电流，或者电炉最高电流不超过额定电流的30%；所述根据电炉电流上升趋势进行变压器档位、电极位置及加料速度调节的具体方法如下：
在电极位置和变压器档位相对不变的情况，当电流上升速度<500A/min时，加料速度在原有加料速度的基础上提高20~30kg/min；当电流上升幅度在500~1000A/min时，加料速度在原有加料速度的基础上提高30~50kg/min，且变压器档位降低2~3档；当电流上升幅度超过1000A/min时，变压器档位降低5~8档，且提升电极50~300mm ；
c.冶炼后期以电炉电流的上升趋势作为冶炼终点的判断标准之一。
2.如权利要求1所述的一种电炉冶炼碳化渣送电方法，其特征在于，步骤a所加入的还原剂为固定碳含量50%以上的还原剂，还原剂加入量按电炉中已装物料量的5%~20%进行配加。
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