CN100363508C - 电炉转炉化炼钢生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电炉转炉化炼钢生产工艺，炉料中各组份的重量百分比含量为：铁水为80%-90%，废钢、生铁及其它冷料的比例为10-20%，根据炉状以1.0-3.5吨/min的速度连续往电炉中兑入铁水，废钢通过一条具有预热功能的输送带，以2.5-0.5吨/min的加入速度从炉壁加入电炉中，并往电炉中加入石灰，进行造渣，通过安装在炉壁的集束射流氧枪向电炉中的钢水喷射氧气流，电炉中钢水温度控制在1550℃-1580℃的范围内，出钢过程中，向钢包中加入Fe-Si或Fe-Mn合金脱氧剂。本发明提供了一种大量采用铁水替代废钢，不使用电能的电炉冶炼工艺，该工艺具有很大的经济性，生产成本与转炉钢生产成本相当，减少了烟气外冒，改善了操作环境。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种连续炼钢电弧炉完全转炉化炼钢生产工艺，尤其是涉及一种在不使用电能的情况下，炉料组份结构中采用大量铁水加少量废钢的电炉转炉化炼钢生产工艺。
【背景技术】
名词解释：CONSTEEL：连续炼钢。
常用的电弧炉炼钢的生产工艺是以冷装废钢工艺为主，炉料组份结构以废钢，辅以生铁、废铁等金属料，并辅助吹氧，加入造渣剂，当达到一定的出钢条件即可出钢，然后进行炉外精炼，该方法的缺点是需消耗大量电能熔化炉料。
另外，当前也出现了一种新的电弧炉炼钢工艺，就是往电炉中加入一定量的铁水，其中铁水的重量百分比含量一般在50％以下，铁水的加入是采用铁水包直接兑入电炉中，熔炼热源仍以电极供电为主，辅助吹氧，其它与传统的电弧冶炼钢的方法相同。这种生产工艺的缺点是：废钢、生铁使用量大于50％，以电能为主要热能，并需要消耗大量的电极，生产成本高，与转炉炼钢的生产成本有较大的差距。
【发明内容】
为了克服现有技术的上述缺点，本发明针对目前由于炉料组份结构和供能方式的不同而使电炉钢成本明显高于转炉钢成本的现状，提供的一种不使用电能，与转炉的炉料组份结构相似的电炉转炉化炼钢生产工艺，从而使电炉钢生产成本与转炉钢基本相同。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电炉转炉化炼钢生产工艺，炉料中各组份的重量百分比含量是：铁水为80％-90％，废钢、生铁及其它冷料的比例为10-20％，并根据炉状以1.0-3.5吨/min的速度连续往电炉中兑入铁水，废钢通过一条具有预热功能的输送带，以2.5-0.5吨/min的加入速度从炉壁加入到电炉中，同时，往电炉中加入石灰，进行造渣，通过安装在炉壁的集束射流氧枪向电炉中的钢水喷射氧气流，电炉中钢水温度控制在1550℃-1580℃的范围内，在出钢过程中，向钢包中加入Fe-Si或Fe-Mn合金脱氧剂。
所述供氧过程中，单支集束射流氧枪提供3180Nm3/h和3480Nm3/h两个等级的氧气流。
所述供氧过程中，最佳是由三支集束射流氧枪向电炉中的钢水喷射氧气流。
所述造渣工艺中，在冶炼开始时，往电炉中加入600-1000kg的石灰，提前造渣，冶炼全程均为流渣操作，故渣料的加入应根据炉中渣量以多批少量原则加入，渣的碱废应控制在2.5-3.0，同时应根据泡沫渣情况，通过炉壁集束射流氧枪向渣中喷入碳粉，以确保泡沫渣的厚度在250mm-400mm之间。
所述出钢工艺是当炉中重量达到135吨时应停止加料，加大吹氧强度，把碳降到0.10％以下，温度控制在1650℃，在出钢过程中加入1800kgFe-Mn和600kgFe-Si进行脱氧，并加入800kg石灰和150kg萤石造渣。
在出钢后应在炉中留有30-50吨的钢水，以便下一炉操作，同时也能确保氧化渣不流入钢包中。
本发明的积极效果是：提供了一种大量铁水替代废钢，不使用电能的电炉冶炼工艺，该工艺具有很大的经济性，生产成本与转炉钢生产成本基本相当，与传统冷装炉料电炉的生产成本降低500-800元/吨，经济效益显著；由于不使用电能，故在供电紧张或断电供应情况仍能确保正常生产；同时由于大量使用杂度很低的铁水，使钢水残余元素大为降低，对钢质量和残余元素要求较低的钢种创造了良好条件；使用电极极少，故在正常生产中，取消了电极孔大砖，而采用封闭的水冷板，使得烟气外冒大量减少，除尘效果更佳，大大改善了操作环境。
【具体实施方式】
电炉为90吨CONSTEEL电弧炉，出钢量为90吨，加入的炉料为100吨，其中铁水量为85吨，废钢及其它冷料为15吨，废钢均为小型废钢。
废钢加入：废钢加入的总量为15吨，冶炼开始便以2吨/min的速度向炉中加入废钢，使炉中的留钢温度迅速降至1550-1580℃，然后降低加料速度，控制在0.5吨/min左右，在铁水加完前5分钟左右加完废钢，如出钢前钢水温度过高，可加入少量废钢调整温度。
铁水加入：在废钢加入约2分钟后开始通过铁水溜槽向炉中加入铁水，开始的加入速度以1.5吨/min为宜，然后逐步加大，待炉中反应平稳后以3.0吨/min的速度加入，应根据炉中的冶炼状态控制好铁水加入速度，直到85吨左右的铁水全部加完，加入的时间应控制在35-40分钟。
供氧：本发明的供氧是在铁水加入完约1分钟后，启动炉门左侧的氧枪向炉中供氧，供氧强度为3180Nm3/h，然后逐步启动另两支氧枪供氧，供氧强度根据炉中加料重量来具体调节，在铁水加完后应使用高强度来吹氧脱碳，以尽快达到出钢条件。
炉内温度的控制：炉中钢水温度的控制是整个冶炼控制的核心，由于CONSTEEL电炉的特点是冶炼全程均在液态下进行，故应把钢水温度控制在1550℃-1580℃的范围，以确保脱碳、脱磷效果，同时也能有效控制钢水大沸腾，同时应常测温来确保炉中温度准确，在出钢前把温度提至1650℃左右。铁水的加入速度和废钢的加入速度、吹氧的强度都应围绕温度来进行调控。
造渣工艺：在冶炼开始时，往炉中加入800kg的石灰，提前造渣，冶炼全程均为流渣操作，故渣料的加入应根据炉中渣量以多批少量原则加入，渣的碱度应控制在2.5-3.0，同时应根据泡沫渣情况可通过炉壁氧枪向渣中喷入碳粉，以确保泡沫渣的厚度在250-400mm之间，在本实施例中，全程都应使泡沫渣厚度保持在300mm左右。当炉中渣量较少时，应及时补充渣料，渣子过稀时可加少量白云石来调节。泡沫渣过低时可向炉中喷碳，注意清理好炉门，保证流渣通畅。
出钢工艺：当炉中重量达到135吨左右时应停止加料，加大吹氧强度，把碳降到0.10％以下，温度控制在1650℃，温度过高可补充适量废钢降温，温度过低可补充适量铁水提温，当达到出钢条件时，便可出钢。在出钢过程中加入1800kgFe-Mn和600kgFe-Si进行脱氧，并加入约800kg石灰和150kg萤石造渣。出钢量为90吨左右。
出钢后应在炉中留有40-45吨的钢水，以便下一炉操作，同时也能确保氧化渣不流入钢包中。
在实际操作时，新炉第一炉和大补炉的第一炉不适采用上述工艺，应采用冷装炉料，电极供电熔化废钢的传统操作工艺，以确保电炉耐火材料烧结良好。
Claims (3)
1.一种电炉转炉化炼钢生产工艺，炉料中各组份的重量百分比含量为：铁水为80％-90％，废钢、生铁及其它冷料的比例为10-20％，根据炉状以1.0-3.5吨/min的速度连续往电炉中兑入铁水，废钢通过一条具有预热功能的输送带，以2.5-0.5吨/min的加入速度从炉壁加入电炉中，并往电炉中加入石灰，进行造渣，通过安装在炉壁的集束射流氧枪向电炉中的钢水喷射氧气流，电炉中钢水温度控制在1550℃-1580℃的范围内，出钢过程中，向钢包中加入Fe-Si或Fe-Mn合金脱氧剂，其特征是：在所述造渣工艺中，在冶炼开始时，往电炉中加入600-1000kg的石灰，提前造渣，冶炼全程均为流渣操作，故渣料的加入应根据炉中渣量以多批少量原则加入，渣的碱度应控制在2.5-3.0，同时应根据泡沫渣情况，通过炉壁集束射流氧枪向渣中喷入碳粉，以确保泡沫渣的厚度在250mm-400mm之间。
2.根据权利要求1所述的一种电炉转炉化炼钢生产工艺，其特征是：所述供氧过程中，单支集束射流氧枪提供3180Nm3/h和3480Nm3/h两个等级的氧气流。
3.根据权利要求1所述的一种电炉转炉化炼钢生产工艺，其特征是：所述出钢工艺是当炉中重量达到135吨时应停止加料，加大吹氧强度，把碳降到0.10％以下，温度控制在1650℃，在出钢过程中加入1800kgFe-Mn和600kgFe-Si进行脱氧，并加入800kg石灰和150kg萤石造渣。
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