CN115627320B - 一种降低顶加料式高功率电弧炉钢铁料消耗的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种降低顶加料式高功率电弧炉钢铁料消耗的生产方法，它包括：S1、装料，电炉原料结构为铁水和废钢，其中铁水占总入炉原料的比例为40%~45%，废钢占总入炉原料的55%~60%，废钢一次性装入25‑27t，铁水兑入20‑25t；S2、吹氧，使用炉壁氧枪和炉门氧枪供氧，在穿井期供氧强度以吹氧助熔为主，炉内形成熔池后配合喷碳造泡沫渣，增加供氧强度，增加熔池搅拌强度，强化脱碳；S3、造渣，通过高位石灰料仓往炉内加石灰；S4、通电，炉内加废钢兑铁水结束后开始通电，电压选用中低档位，随着穿井结束进入主熔化期，调大电压电流，增加电能输入功率；S5、出钢，炉内温度大于1600℃，取样成分符合出钢要求，则停电停氧，摇炉出钢。降低电炉钢冶炼钢铁料成本消耗。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶炼领域，涉及顶加料式电弧炉，具体涉及一种降低顶加料式高功率电弧炉钢铁料消耗的生产方法。
背景技术
顶加料式电炉普遍采用热装铁水工艺，铁水中物理热以及4.0-4.5%含碳量进行碳氧反应放热，节约电能。在炉内配碳量高，吹氧脱碳过程中碳氧反应剧烈，钢水容易在炉门溢出产生跑钢现象。另外电炉冶炼流渣过程中，渣中带铁量大，钢铁料消耗高，钢水回收率较低。钢铁料消耗已经成为制约电炉钢成本的一项重要因素，研究如何有效降低电炉钢冶炼钢铁料成本消耗，是当前电炉降本的重中之重。
发明内容
本发明的目的是要提供一种降低顶加料式高功率电弧炉钢铁料消耗的生产方法，解决了降低电炉钢冶炼钢铁料成本消耗的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供了一种降低顶加料式高功率电弧炉钢铁料消耗的生产方法，它包括：
S1、装料，电炉原料结构为铁水和废钢，其中铁水占总入炉原料的比例为40%~45%，废钢占总入炉原料的55%~60%，废钢通过料篮装入，铁水使用行车吊运铁水包兑入炉内，废钢一次性装入25-27t，铁水兑入20-25t；
S2、吹氧，使用炉壁氧枪和炉门氧枪供氧，在穿井期供氧强度以吹氧助熔为主，炉内形成熔池后配合喷碳造泡沫渣，增加供氧强度，增加熔池搅拌强度，强化脱碳；
S3、造渣，通过高位石灰料仓往炉内加石灰，保证全过程炉渣碱度在2.5以上；
S4、通电，炉内加废钢兑铁水结束后开始通电，起弧电流18000A，电压选用中低档位，随着穿井结束进入主熔化期，调大电压电流，增加电能输入功率；
S5、出钢，炉内温度大于1600℃，取样成分符合出钢要求，则停电停氧，摇炉出钢。
优选地，废钢结构重型料占40%、碎料占40%、钢渣磁选料占20%。能保证过程不压料，有又配碳量。
优选地，炉内供氧以炉壁氧枪为主，炉门氧枪主要用于炉内化渣。
进一步地，熔清前壁枪氧气压力调整为0.5-0.7Mpa，氧气流量设定为450-650m³/h，形成熔池后壁枪氧气压力调整为0.7-1.2Mpa，氧气流量设定为800-1300m³/h，炉门氧枪流量500m³/h。
优选地，根据炉膛大小，调整装入量，稳定控制炉内熔池面高度，距离炉壁氧枪出口350-450mm。
优选地，新炉前期装入量45-46t，中期炉装入量46-48t，后期炉装入量48-50t。
优选地，S5出钢结束后在废钢装入前加入200-300kg石灰垫炉底，加废钢兑铁水结束后开始通电冶炼，在炉内熔清前再加300-500kg石灰，熔清至出钢前根据炉内情况分批加300-500kg石灰造渣。
优选地，S5出钢炉内留钢量大于3t。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的降低顶加料式高功率电弧炉钢铁料消耗的生产方法，通过调整原料结构，实现一次进料一包兑铁，使用炉壁氧枪和炉门氧枪供氧，强化熔池搅拌能力，增加氧气穿透力，提高氧气利用率，同时配合提前造渣，控制炉渣碱度在2.5以上，确保渣中全铁含量＜20%，有效减少流渣带铁量，杜绝“水渣”现象，提高了钢水收得率，降低钢铁料消耗。
本发明通过采用特定的生产步骤进行配合，能够使电炉内反应气氛平稳，提高钢水收得率，实现降低顶加料式高功率电弧炉钢铁料消耗的目的。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是本发明优选实施例的步骤图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明在公称容量45T的顶加料式高功率电弧炉上冶炼。
上一炉出钢结束，炉内留钢5t，留渣1t，出钢结束后堵好出钢孔，摇平炉体。
高位石灰料仓称量250kg石灰，通过加料溜管加入炉内。
炉盖旋出，指挥行车加料，一包废钢装入26.5t，其中重废10.7t，破碎料10.8t，磁选铁5t。进料结束后立即进行兑铁操作，行车吊运铁水包至炉前平台，通过行车称重兑入炉内铁水20.5t。兑铁时间控制在3min。
炉盖盖好通电冶炼，起弧电流18000A，电压4档；穿井结束电流加至28000A，电压3档。炉内形成熔池后加石灰300kg。炉壁氧枪开启助熔模式，流量450m³/h，压力0.5Mpa，2把炉壁氧枪同时开启。
继续通电融化废钢，两支炉壁氧枪吹氧。炉门碳粉枪持续喷吹碳粉，形成泡沫渣埋弧。待炉内废钢基本熔清，炉内开始流渣。熔清至出钢阶段炉内再补350kg石灰。
熔清时钢液面距离壁枪出口高度400mm。
继续吹氧通电，测温取样，温度1605℃，碳含量0.07%，磷含量0.017%具备出钢条件，打开出钢口放钢，钢包内出钢43.5t时回炉，进入下一炉次冶炼。
本冶炼周期用时44min，铁水20.5t，废钢26.5t，吹氧量1410m³，冶炼电耗9445Kwh。
实施例2
上一炉出钢结束，炉内留钢4t，留渣1.5t，出钢结束后堵好出钢孔，摇平炉体。
高位石灰料仓称量200kg石灰，通过加料溜管加入炉内。
炉盖旋出，指挥行车加料，一包废钢装入26t，其中重废9.5t，破碎料11t，磁选铁5.5t。进料结束后立即进行兑铁操作，行车吊运铁水包至炉前平台，通过行车称重兑入炉内铁水20t。兑铁时间控制在3min。
炉盖盖好通电冶炼，起弧电流18000A，电压4档；穿井结束电流加至28000A，电压3档。炉内形成熔池后加石灰450kg。炉壁氧枪开启助熔模式，流量450m³/h，压力0.55Mpa，2把炉壁氧枪同时开启。
继续通电融化废钢，两支炉壁氧枪吹氧。炉门碳粉枪持续喷吹碳粉，形成泡沫渣埋弧。待炉内废钢基本熔清，炉内开始流渣。熔清至出钢阶段炉内再补300kg石灰。
熔清时钢液面距离壁枪出口高度420mm。
继续吹氧通电，测温取样，温度1612℃，碳含量0.06%，磷含量0.012%具备出钢条件，打开出钢口放钢，钢包内出钢43t时回炉，进入下一炉次冶炼。
对比例1
上一炉出钢结束，炉内不留钢，出钢结束后堵好出钢孔，摇平炉体。
炉盖旋出，指挥行车加料，一包废钢装入20.5t，其中重废9.5t，破碎料11t。进料结束后立即进行兑铁操作，行车吊运铁水包至炉前平台，通过行车称重兑入炉内铁水20t。兑铁时间控制在3min。
炉盖盖好通电冶炼，起弧电流18000A，电压4档；穿井结束电流加至28000A，电压3档。炉内形成熔池后加石灰450kg。壁枪开启助熔模式，流量450m³/h，压力0.55Mpa，2把枪同时开启。1把炉门氧枪进入，氧气流量2000m³/h。
待炉内废钢基本熔清进2次废钢，废钢量9t，其中磁选铁6t，重型废钢3t
继续通电融化废钢，两支炉壁氧枪吹氧，氧枪流量1300m³/h，炉门氧枪进入，氧气流量1900m³/h。待炉内废钢基本熔清，炉内开始流渣。熔清至出钢阶段炉内再补300kg石灰。
继续吹氧通电，测温取样，温度1612℃，碳含量0.05%，磷含量0.012%具备出钢条件，打开出钢口放钢，钢包内出钢42t时回炉，进入下一炉次冶炼。
对比例2
上一炉出钢结束，炉内不留钢，出钢结束后堵好出钢孔，摇平炉体。
炉盖旋出，指挥行车加料，一包废钢装入17t，其中重废9.5t，破碎料7.5t。进料结束后立即进行兑铁操作，行车吊运铁水包至炉前平台，通过行车称重兑入炉内铁水25t。兑铁时间控制在3min。
炉盖盖好通电冶炼，起弧电流18000A，电压4档；穿井结束电流加至28000A，电压3档。炉内形成熔池后加石灰450kg。炉壁氧枪开启助熔模式，流量450m³/h，压力0.55Mpa，2把炉壁氧枪同时开启。炉门氧枪进入，氧气流量2000m³/h。
待炉内废钢基本熔清进2次废钢，废钢量11t，其中磁选铁6t，重型废钢5t。
继续通电融化废钢，两支炉壁氧枪吹氧，氧枪流量1300m³/h，炉门氧枪进入，氧气流量2000m³/h。待炉内废钢基本熔清，炉内开始流渣。熔清至出钢阶段炉内再补300kg石灰。
继续吹氧通电，测温取样，温度1620℃，碳含量0.05%，磷含量0.022%具备出钢条件，打开出钢口放钢，钢包内出钢45t时回炉，进入下一炉次冶炼。
实施例1-2与对比例1-2渣样分析结果
| TFe | CaO | SiO2 | MgO | Al2O3 | MnO | R | |
| 实施例1 | 15.59 | 42.03 | 16.22 | 4.87 | 3.68 | 4.05 | 2.62 |
| 实施例2 | 18.53 | 44.83 | 13.38 | 5.02 | 2.88 | 3.97 | 3.35 |
| 对比例1 | 25.34 | 35.48 | 20.9 | 4.19 | 3.16 | 6.47 | 1.69 |
| 对比例2 | 26.18 | 40.14 | 22.24 | 4.68 | 3.63 | 6.94 | 1.80 |
实施例1与实施例2的渣样中TFe（总铁）较少，说明钢水收得率较高，可达90%-92%，这在顶加料式电弧炉中属于较高的水平。
本发明在工艺、装料、操作方面对炼钢方法进行了改进。工艺方面，采用炉壁氧枪出口与溶池面距离为350-450mm；装料方面，采用合理的装料配比（重型料占40%、碎料占40%、钢渣磁选料占20%）实现不压料，且有配碳量；操作方面，使用炉壁氧枪和炉门氧枪协同供氧，尤以炉壁氧枪为主，而炉门氧枪主要用于化渣。从而实现如上的有益效果。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种降低顶加料式高功率电弧炉钢铁料消耗的生产方法，其特征在于，它包括：
S1、装料，电炉原料结构为铁水和废钢，其中铁水占总入炉原料的比例为40%~45%，废钢占总入炉原料的55%~60%，废钢通过料篮装入，铁水使用行车吊运铁水包兑入炉内，废钢一次性装入25-27t，铁水兑入20-25t；
S2、吹氧，使用炉壁氧枪和炉门氧枪供氧，在穿井期供氧强度以吹氧助熔为主，炉内形成熔池后配合喷碳造泡沫渣，增加供氧强度，增加熔池搅拌强度，强化脱碳；
S3、造渣，通过高位石灰料仓往炉内加石灰，保证全过程炉渣碱度在2.5以上；
S4、通电，炉内加废钢兑铁水结束后开始通电，起弧电流18000A，电压选用中低档位，随着穿井结束进入主熔化期，调大电压电流，增加电能输入功率；
S5、出钢，炉内温度大于1600℃，取样成分符合出钢要求，则停电停氧，摇炉出钢；
废钢结构重型料占40%、碎料占40%、钢渣磁选料占20%；
炉内供氧以炉壁氧枪为主，炉门氧枪主要用于炉内化渣；
熔清前壁枪氧气压力调整为0 .5-0 .7Mpa，氧气流量设定为450-650m³/h，形成熔池后壁 枪氧气压力调整为0 .7-1 .2Mpa，氧气流量设定为800-1300m³/h，炉门氧枪流量500m³/h；
S5出钢结束后在废钢装入前加入200-300kg石灰垫炉底，加废钢兑铁水结束后开始通电 冶炼，在炉内熔清前再加300-500kg石灰，熔清至出钢前根据炉内情况分批加300-500kg石灰造渣。
2.根据权利要求1所述降低顶加料式高功率电弧炉钢铁料消耗的生产方法，其特征在于：根据炉膛大小，调整装入量，稳定控制炉内熔池面高度，距离炉壁氧枪出口350-450mm。
3.根据权利要求1所述降低顶加料式高功率电弧炉钢铁料消耗的生产方法，其特征在于：新炉前期装入量45-46t，中期炉装入量46-48t，后期炉装入量48-50t。
4.根据权利要求1所述降低顶加料式高功率电弧炉钢铁料消耗的生产方法，其特征在于：S5出钢炉内留钢量大于3t。
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- 2022-10-31 CN CN202211345378.6A patent/CN115627320B/zh active Active
Patent Citations (3)
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