CN112553401B - 提高电弧炉炼钢钢铁料收得率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高电弧炉炼钢钢铁料收得率的方法，解决了现有电弧炉炼钢收得率低的问题。包括配料、电弧炉炼钢和出钢步骤，所述配料步骤中，将钢铁料配入料重20‑25％的生铁，然后按混合料吨重8～15kg配入碳球装炉；所述电弧炉炼钢步骤中，采用分批进料，每次装料送电形成熔池后，用碳氧枪喷碳粉造泡沫渣，同步吹氧助熔，直至最后一批料装完；最后一次料装完后进行埋弧操作：在全部炉料熔化后至直出钢前，用碳氧枪喷碳粉造泡沫渣并用氧管吹氧助熔；控制电弧炉温度≥1560℃，吹氧压力0.6‑0.8MPa，总喷粉量为每吨炉料1～2kg，保持泡沫渣的渣层厚度≥200mm。本发明能有效提高电弧炉炼钢收得率。

Description

提高电弧炉炼钢钢铁料收得率的方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼领域，具体的说是一种提高电弧炉炼钢钢铁料收得率的方法。
背景技术
电弧炉采用废钢铁料来熔炼钢水，通常包括配料、电弧炉炼钢和出料过程，在电弧炉炼钢过程中通过喷碳和吹氧以熔化钢铁料，调整钢液成分并取得一定量的钢水，其冶炼生产有着相对较高的效率。
然而在其冶炼过程中，存在着钢水的氧化损耗和渣卷损耗，使得电弧炉钢铁料收得率偏低，由此导致吨钢成本居高不下。随着市场对竞争力的要求，吨钢成本控制越发苛刻，需要进一步提高电弧炉炼钢钢铁料收得率。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、操作稳定，可有效降低冶炼过程中的钢水损耗、有效提高钢铁料收得率的提高电弧炉炼钢钢铁料收得率的方法。
本发明方法包括配料、电弧炉炼钢和出钢步骤，
所述配料步骤中，将钢铁料配入料重20-25％的生铁，然后按混合料吨重8～15kg配入碳球装炉；
所述电弧炉炼钢步骤中，
采用分批进料，每次装料送电形成熔池后，用碳氧枪喷碳粉造泡沫渣，同步吹氧助熔，直至最后一批料装完；最后一次料装完后进行埋弧操作：在全部炉料化清后至直出钢前，用碳氧枪喷碳粉造泡沫渣并用氧管吹氧助熔；控制电弧炉温度≥1560℃，吹氧压力0.6-0.8MPa，总喷粉量为每吨炉料1～2kg，保持泡沫渣的渣层厚度≥200mm。
所述电弧炉炼钢步骤中，控制起弧阶段给定电流0.8-0.9系数，电压280V～340V、电流16000A～22000A。
所述电弧炉炼钢步骤中，以钢水氧化终点为界，碳氧枪喷碳粉的量按“前八后二”操作，即前期按每吨炉料0.8～1.6kg喷碳粉，后期则按每吨炉料0.2～0.4kg喷碳粉。
所述电弧炉炼钢步骤中，当炉中起弧穿井形成熔池时，控制氧管吹氧的氧气流量为13-15m3/min；当出现炉渣外溢时，控制氧管吹氧的氧气流量为25-30m3/min；当炉料化清后，控制氧管吹氧的氧气流量为13-15m3/min直至出钢。
所述电弧炉炼钢步骤中，当出现炉渣外溢时，控制氧管吹氧以切割炉料；当炉料化清后，控制氧管吹向钢渣界面并匀速移动。
针对背景技术中存在的问题，发明人对电弧炉炼钢过程进行深入研究，考虑从多个方面提高钢铁料收得率：(1)配入生铁及碳球：配碳对于熔化期和氧化期铁的损耗有保护作用，需要控制炉料熔清后钢中碳达到1.0％，为此向钢铁料中预先配入料重20-25％的生铁，并按混合料(钢铁料中加入生铁后的混合料)吨重8～15kg配入碳球装炉，为炉内送电化料开始，由起弧-熔融-穿井之后，直至炉底初步形成熔池的这一时期，增加碳的来源，既可促进升温化料也可保护炉内钢铁料因氧化而损耗。(2)控制不同时期的喷碳量：以钢水氧化终点为界，碳氧枪喷碳粉的量按“前八后二”操作，前期大量喷吹以支持炉内碳氧反应并促进炉渣泡沫化，后期少量喷吹以维持氧化渣中气泡量以保持泡沫状，实现电弧埋弧提高升温效率。(3)控制不同时期的供氧流量：研究发现，不同时期给氧量会直接影响钢铁料的氧化烧损。起弧穿井形成熔池后少量供氧，控制氧管吹氧的氧气流量为13-15m3/min，避免前期钢铁料和碳球被过早的烧掉；当出现炉渣外溢时，控制氧管吹氧的氧气流量为25-30m3/min，此时碳球已熔入铁水中，铁水中碳含量增加，大量供氧加快冶炼速度的同时还可以有效保护铁元素，此时优选供氧以切割炉料，避免直吹钢水，以避免氧气直接氧化钢中铁元素，造成钢铁料烧损问题的发生；当炉中炉料全部化完后，铁水中的碳元素减少，此时控制氧管吹氧的氧气流量为13-15m3/min直至出钢可有效减少铁元素损失，优选供氧时吹向钢渣界面并匀速移动，使钢渣均匀升温，达到钢水升温脱碳且较少钢中铁元素局部氧化的目的。
有益效果
本发明通过对电弧炉炼钢过程中的配料和电弧炉炼钢过程的供氧喷粉操作进行改进，加快冶炼速度的同时，也使冶炼过程的钢水损耗有效降低，采用方法生产钢水操作可靠，并且在确保钢水质量满足工艺要求的情况下，可有效地提高入炉钢铁料的收得率(收得率可达到89％以上)。
具体实施方式
实施例1：
本发明方法包括配料、电弧炉炼钢和出钢步骤，
所述配料步骤中，将钢铁料配入料重20％(4000-7000Kg)的生铁，然后按混合料吨重8～15kg配入碳球装炉；装料前垫好炉门坎，确保坎面平整光滑、不能有凹槽，保证熔化过程中不流渣；熔化初期采用关炉渣操作，禁止放出炉渣。
所述电弧炉炼钢步骤中，控制起弧阶段给定电流0.8-0.9系数，电压280V～340V、电流16000A～22000A；
采用分批进料，每次装料送电形成熔池后，用碳氧枪喷碳粉造泡沫渣，同步吹氧助熔，直至最后一批料装完；最后一次料装完后进行埋弧操作：在全部炉料化清后至直出钢前，用碳氧枪喷碳粉造泡沫渣并用氧管吹氧助熔；
所述碳氧枪喷碳粉造泡沫渣过程如下：以钢水氧化终点为界，碳氧枪喷碳粉的量按“前八后二”操作，即前期按每吨炉料0.8～1.6kg喷碳粉，后期则按每吨炉料0.2～0.4kg喷碳粉，总喷粉量为每吨炉料1～2kg，保持泡沫渣的渣层厚度≥200mm。
所述吹氧助熔过程如下：所述电弧炉炼钢步骤中，当炉中起弧穿井形成熔池时，控制氧管吹氧的氧气流量为13-15m3/min；当出现炉渣外溢时，控制氧管吹氧的氧气流量为25-30m3/min，控制氧管吹氧以切割炉料；当炉料化清后，控制氧管吹向钢渣界面并匀速移动，控制氧管吹氧的氧气流量为13-15m3/min直至出钢，控制吹氧压力0.6-0.8MPa，电弧炉温度≥1560℃。
以30吨电弧炉为例，采用上述措施实施后，其钢铁料收得率可确保达到89％以上，冶炼时间为90min。
通过以上操作电弧炉出钢C≤0.08wt％，P≤0.008wt％可满足电弧炉出钢要求。
对比例1：
除不加碳球外，其余同实施例1，最终钢铁料收率率为85％。
对比例2：
不对碳氧枪喷喷碳和吹氧助熔过程进行控制，碳氧枪喷喷碳的总喷粉量控制为每吨炉料1～2kg，但不进行“前八后二”操作，采用均量喷碳；同时吹氧助熔过程始终保持吹氧的氧气流量为25-30m3/min，其余同实施例1，最终钢铁料收率率为86％。

Claims (3)

1.一种提高电弧炉炼钢钢铁料收得率的方法，包括配料、电弧炉炼钢和出钢步骤，其特征在于，
所述配料步骤中，将钢铁料配入料重20-25%的生铁，然后按混合料吨重8～15kg配入碳球装炉；
所述电弧炉炼钢步骤中，
采用分批进料，每次装料送电形成熔池后，用碳氧枪喷碳粉造泡沫渣，同步吹氧助熔，直至最后一批料装完；最后一次料装完后进行埋弧操作：在全部炉料熔化后至直出钢前，用碳氧枪喷碳粉造泡沫渣并用氧管吹氧助熔；控制电弧炉温度≥1560℃，吹氧压力0.6-0.8MPa，总喷粉量为每吨炉料1～2kg，保持泡沫渣的渣层厚度≥200mm；
所述电弧炉炼钢步骤中，当炉中起弧穿井形成熔池时，控制氧管吹氧的氧气流量为13-15m3/min；当出现炉渣外溢时，控制氧管吹氧的氧气流量为25-30m3/min；当炉料化清后，控制氧管吹氧的氧气流量为13-15m3/min直至出钢；
所述电弧炉炼钢步骤中，以钢水氧化终点为界，碳氧枪喷碳粉的量按“前八后二”操作，即前期按每吨炉料0.8～1.6kg喷碳粉，后期则按每吨炉料0.2～0.4kg喷碳粉。
2.如权利要求1所述的提高电弧炉炼钢钢铁料收得率的方法，其特征在于，所述电弧炉炼钢步骤中，控制起弧阶段给定电流0.8-0.9系数，电压280V～340V、电流16000A～22000A。
3.如权利要求1所述的提高电弧炉炼钢钢铁料收得率的方法，其特征在于，所述电弧炉炼钢步骤中，当出现炉渣外溢时，控制氧管吹氧以切割炉料；当炉料全部熔化后，控制氧管吹向钢渣界面并匀速移动。
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