CN1336443A - 超高功率电弧炉炼钢中的二次燃烧工艺 - Google Patents

超高功率电弧炉炼钢中的二次燃烧工艺 Download PDF

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何达平
韩建淮
张凤军
孙宝和
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Abstract

超高功率电弧炉炼钢中的二次燃烧工艺,是一种电弧炉炼钢新技术,实施本发明的主要系统有二次燃烧复合氧枪、氧气流量控制系统和炉气分析仪,分析仪从炉气中取样分析炉气成分,测定CO生成模型,建立二次燃烧复合氧枪用氧曲线,指令控制系统,将氧集中地喷吹在渣层和钢渣界面的富CO区,使CO得以完全燃烧,放出大量热能。采用此工艺,既明显地提高了电炉炼钢的主要技术经济指标,又降低了除尘系统的热负荷,保护了环境。

Description

超高功率电弧炉炼钢中的二次燃烧工艺
本发明涉及一种电弧炉炼钢新工艺，特别是二次燃烧技术在超高功率电炉中的应用。
在典型的电弧炉氧化法炼钢中，炉气中的CO数量约为15-20Nm3/t钢，炉气分析表明，CO总量的60-70％未经炉内燃烧而直接进入除尘系统，并在除尘系统的水冷套管处同自然风混合而燃烧，不但浪费能源，而且给沉降室的使用维护和除尘装置的温度控制带来一系列的难度。二次燃烧工艺是向炉内的一定区域吹入额外的氧气，使熔池中的CO进一步与O2燃烧，生成CO2。目前，这种工艺只有高炉和转炉上运行，尚无在电炉上成功应用的先例，尤其在超高功率电炉上的应用仍是空白。
本发明的目的是如何利用上述没被充分利用的CO，使CO尽可能地在炉内燃烧生成CO2，使反应生成的热量被传至炉料或熔池，这样既可充分利用其化学能，又可优化炉后除尘设备运行和废气湿度控制。
本发明的化学反应机理：
CO的生成： ΔG＝-53520－4196KCal/mol
CO2的生成： ΔG＝-135000＋4142KCal/mol
CO的生成物在电弧炉的分布是不均匀的，大多数CO生成物集中在喷氧、喷碳区附近，因此，本发明的思路是：使用二次燃烧用氧集中地喷吹在富CO区，使熔池中C-O反应生成的CO进一步反应，生成CO2，放出大量的热量，并有效地传递给炉料和熔池，最大限度地提高燃烧热效率。
本发明是这样实现的：实施本发明的主要系统有二次燃烧复合氧枪、氧气流量控制系统和炉气分析仪。炉气分析仪包括一个探头、一条送样线和一个气样处理分析柜，该分析仪能够从炉气中取气样并连续分析炉气中CO、CO2、O2含量，测定CO生成模型，建立二次燃烧复合氧枪用氧曲线，氧气流量控制系统包括氧气流量控制阀组和微处理可编程控制器，用此装置对复合氧枪氧气流量进行控制。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。附图1为本发明的工艺流程图，附图2和附图3分别为有、无PC情况下炉气中CO含量和CO2含量比较。PC为二次燃烧的英文缩写。对原有的电弧炉操作程序不作任何改变，电炉进料后，由炉气测试探头取70吨电弧炉富CO区的炉气试样，经送样线至炉气气样处理分析柜，连续分析炉气中CO、CO2、O2含量，测定CO生成模型，按 、 用氧平衡计算用氧量，建立二次燃烧吹氧曲线，根据70吨超高功率电炉炉气分析结果编入的两个基准吹氧量为500Nm3/h和750Nm3/h，复合氧枪架氧气进口最大流量1100Nm3/h，进口压力7-8bar，出口压力2-3bar。将吹氧曲线信号输入复合氧枪可编程控制器，再由此控制器指令枪位信号发生器，控制氧气流量控制阀架经单向阀控制复合氧枪向70吨电炉内富CO区吹氧的流量和速度，复合氧枪要低枪位操作和选择仅作用于钢渣界面和渣层中而非钢液内部的吹氧枪入炉角度。70吨超高功率电弧炉采用本发明的工艺后，明显提高了生产率，电炉同等出钢量的出钢到出钢时间缩短7.5分钟，降低了冶炼电耗，每喷入5.59Nm3/t钢的氧气，可降低电耗28KWh/t钢。大大地减少了CO的排放，由附图3炉气分析表明，炉内CO的排出量可减少至原来的1/4，降低了除尘系统的热负荷，保护了环境。

Claims (3)

1、超高功率电弧炉炼钢中的二次燃烧工艺，其特征在于：根据炉气中的CO、CO2、O2含量，按 、 用氧平衡计算用氧量，建立二次燃烧吹氧曲线，用复合氧枪，向炉内富CO区吹氧。
2、按权利要求1所述的超高功率电弧炉炼钢中的二次燃烧工艺，其特征在于：复合氧枪，要低枪位操作和选择仅作用于钢渣界面和渣层中，而非钢液内部的吹氧枪入炉角度。
3、按权利要求1所述的超高功率电弧炉炼钢中的二次燃烧工艺，其特征在于：70吨超高功率电弧炉的基准吹氧量为500Nm3/h和750Nm3/h，复合氧枪架氧气进口最大流量1100Nm3/h，进口压力7-8bar，出口压力2-3bar。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107201444A (zh) * 2017-07-11 2017-09-26 云汇环保科技南通有限公司 一种鼓风炉富氧熔炼方法

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