專利名稱：電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法
技術領域：
本發明涉及鋼鐵冶煉領域，尤其是一種用于冶煉渣鋼渣鐵的電弧爐的供氧工藝改進。
背景技術：
采用電弧爐進行渣鋼渣鐵冶煉已經是一項成功運用于實踐的技術。目前，以渣鋼、渣鐵為原料進行電弧爐煉鋼生產的企業，對電弧爐的供氧工藝研究較為落后，有的直接采用人工氧管吹氧，有的則照搬電弧爐冶煉合金鋼的工藝，應用爐門氧槍及2 4支爐壁氧槍進行供氧，其冶煉時間、冶煉電耗均較高，生產成本較高。

發明內容
為了克服現有電弧爐冶煉渣鋼渣鐵冶煉電耗高的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種可以降低電耗的電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法，電弧爐上分別安裝一支爐壁氧槍和一支爐門氧槍用于供氧。以爐門口中線為基準，在遠離爐蓋旋轉臂的一側與爐門口中線的夾角為90 120°范圍的爐壁上安裝爐壁氧槍，其槍口與熔池液面保持500 600mm的距離，爐壁氧槍的安裝夾角為38 45°。所述爐壁氧槍隨冶煉進程按以下方法控制爐壁氧槍開到保持模式，準備加料，力口料結束后電弧爐開始送電；當爐壁氧槍前端的原料開始熔化時，將爐壁氧槍調到中氧模式；待爐內熔池基本形成，取熔清樣后，當熔清碳> O. 30%時，爐壁氧槍開啟高氧模式進行脫碳升溫造渣；當熔池碳含量達到鋼種要求，爐壁氧槍調整至保持模式，溫度滿足出鋼條件后即可出鋼。爐壁氧槍啟用中氧模式前，以低氧模式對原料進行切割助熔。所述爐門氧槍隨冶煉進程按以下方法控制電弧爐進料通電后，待爐門口附近的原料基本熔化，爐門氧槍可正常伸入爐膛時，才開始使用爐門氧槍進行吹氧助熔，保持爐門氧槍的槍頭距離料面100 IM 200 mm ;當熔池碳含量達到鋼種要求，退出爐門氧槍，停止供氧。裝料時原料盡量靠近爐體的中部，體積> O. 5m3的大塊原料必須裝于爐底部位，在爐壁氧槍周圍不裝大塊原料。配料時調整渣鐵配入比例至保證熔清碳含量彡O. 60%。本發明的有益效果是合理使用爐壁氧槍和爐門氧槍同時供氧，增大了爐內供氧量，對加速爐料的熔化及鋼液碳氧反應的快速進行起到了良好的效果，有效縮短電爐冶煉時間、降低冶煉電耗，有利于提高產能、降低生產成本；相對于原有的人工氧管吹氧，自動化程度較高，大大降低了勞動強度。


圖1是本發明中電弧爐的結構示意圖。圖2是本發明中爐門氧槍、爐壁氧槍安裝位置的示意圖。圖3是本發明中爐壁氧槍安裝位置的示意圖。圖中標記為，1-爐體，2-爐門氧槍，3-爐壁氧槍，4-料堆，5-熔池液面，6_爐蓋旋轉臂，8-爐門口中線，α-夾角，β-安裝夾角，H-距離。
具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。由于渣鋼、渣鐵原料具有塊度大、金屬鐵含量低的特性，其冶煉時間、冶煉電耗均 較高，相應的產能受到限制、生產成本較高、勞動強度較大。供氧工藝與原料的熔化過程和冶煉中的氧化反應密切相關，因此，考慮是否能夠通過改進供氧工藝來降低電耗，縮短冶煉時間，降低成本，在以上思想指導下，本發明通過多次冶煉實踐，總結出以下的電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法。發明人分別試驗了利用人工吹氧管和一支、兩支爐壁氧槍配合爐門氧槍供氧的方式，結果發現，以一支爐壁氧槍配合爐門氧槍供氧效果反而比兩支爐壁氧槍配合爐門氧槍供氧效果要好，詳見后面的實施例。因此，如圖1、圖2、圖3所示，本發明的電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法，電弧爐上分別安裝一支爐壁氧槍3和一支爐門氧槍2用于供氧，據發明人推測，可能是由于采用一支爐壁氧槍3時，不存在爐壁氧槍3之間的互相影響，反而能夠與爐門氧槍2共同發揮更優越的氧化升溫及攪拌作用，從而縮短了冶煉時間、降低了能耗，同時，減少了氧槍的配置和維護成本。在此基礎上，發明人繼續調整爐壁氧槍3的位置并進行相應的冶煉實驗，來找出最佳的爐壁氧槍安裝位置，詳見后面的實施例。結果發現，以爐門口中線8為基準，在遠離爐蓋旋轉臂6的一側與爐門口中線8的夾角α為90 120°范圍的爐壁上安裝爐壁氧槍3是比較好的，此外，建議其槍口與熔池液面5的距離H保持在500 600mm，爐壁氧槍3的安裝夾角β亦即爐壁氧槍3的中心線與水平面的夾角建議為38 45°，即保持爐壁氧槍3的中心線接近要通過爐底的中心，可保持較大的攪拌吹掃范圍。所述爐壁氧槍3隨冶煉進程按以下方法控制爐壁氧槍3開到保持模式，準備加料，加料結束后電弧爐開始送電；當爐壁氧槍3前端的原料開始熔化時，將爐壁氧槍3調到中氧模式；待爐內熔池基本形成，取熔清樣后，當熔清碳> O. 30%時，爐壁氧槍3開啟高氧模式，進行脫碳升溫造渣；當熔池碳含量達到鋼種要求，爐壁氧槍3調整至保持模式，溫度滿足出鋼條件后即可出鋼。爐壁氧槍3啟用中氧模式前，可以以低氧模式對原料進行切割助熔，一般在目測爐內廢鋼發紅，氧槍周圍無大塊料時，可開啟低氧模式。所述爐門氧槍2隨冶煉進程按以下方法控制電弧爐進料通電后，待爐門口附近的原料基本熔化，爐門氧槍2可正常伸入爐膛時，才開始使用爐門氧槍2進行吹氧助熔，保持爐門氧槍2的槍頭距離料面100 mm 200 mm ；當熔池碳含量達到鋼種要求，退出爐門氧槍2，停止供氧。爐門氧槍2 —般是通過調整管道上的流量閥來控制流量，按通常的工藝要求，根據原料的熔化速度對其流量進行調節即可。
此外，在裝料時原料盡量靠近爐體I的中部，以使得料堆4與爐壁氧槍3之間保持適當的距離，同時，也有利于盡早達到伸入爐門氧槍2供氧促熔的條件，對體積> O. 5m3的大塊原料， 必須裝于爐底部位，有利于保證原料熔化時料堆4的穩定性，在爐壁氧槍3周圍不裝大塊原料，以避免冶煉過程中“拉弧”及“回火”燒槍。另外，熔清碳含量不宜過低，在配料時，根據每批原料的情況，建議調整渣鐵配入比例至保證熔清碳含量> O. 60%,既有利于充分利用碳被氧化時的升溫作用來促進熔化，降低能耗，也可減少后期高氧模式供氧時鐵的燒損率。下面詳細介紹發明過程中的對比實施例。某批渣鋼、渣鐵原料的固熔體含量50t，碳含量1. 0%，鐵含量70%，以額定功率為18000kvA的電弧爐進行冶煉，配料時，渣鋼、渣鐵的裝入比例在90%以上，其余為純度較高的廢鋼。以該批原料按以下記載完成冶煉實例一 五。冶煉實例一電弧爐配備爐門氧槍和兩支人工吹氧管配合供氧，加入50t原料(分兩次加入)，其中大塊原料裝于爐底，進料通電5分鐘后，先采用兩支人工吹氧管供氧，待爐內熔池基本形成，爐門口附近的原料基本熔化，爐門氧槍2可正常伸入爐膛時，才開始使用爐門氧槍2進行吹氧助熔、脫碳升溫，當熔池碳含量達到鋼種要求時停止供氧，溫度滿足出鋼條件后即可出鋼。冶煉實例二電弧爐配備爐門氧槍和兩支爐壁氧槍，爐壁氧槍相對于爐門中心線分別位于爐門中心線順時針旋轉90°、240°的方位，兩支爐壁氧槍開到保持模式，即氧槍流量控制在IOOmVh以下，各氧槍的安裝夾角為45°，其槍口距熔池液面500 600mm，加入50t原料(分兩次加入)，其中大塊原料裝于爐底，爐壁氧槍周圍不裝大塊原料，加料結束后電爐開始送電，待爐內廢鋼發紅，爐壁氧槍周圍無大塊料時，所有爐壁氧槍開啟低氧模式，即氧槍流量控制在200 300m3/h，對原料進行切割助熔，待爐門口爐料基本熔化，爐門氧槍可正常伸入爐膛時，使用爐門氧槍進行吹氧助熔，保持爐門氧槍的槍頭距離料面100 mm 200 mm,隨著冶煉的進行，按常規工藝調整爐門氧槍管道閥門開度，調節爐門氧槍流量，當爐壁氧槍槍口前端的廢鋼開始熔化時，逐漸將爐壁氧槍開到中氧模式，即氧槍流量控制在400 600m3/h,當爐內熔池基本形成，取熔清樣后，當熔清碳彡O. 30%時將爐壁氧槍開到高氧模式，即氧槍流量控制在700m3/h以上，進行脫碳升溫造渣，當熔池碳含量達到鋼種要求時，退出爐門氧槍，爐壁氧槍調整至保持模式，溫度滿足出鋼條件后即可出鋼。冶煉實例三電弧爐配備爐門氧槍和一支爐壁氧槍，爐壁氧槍相對于爐門中心線位于爐門中心線順時針旋轉90°的方位，爐壁氧槍開到保持模式，即氧槍流量控制在IOOmVh以下，各氧槍的安裝夾角為45°，其槍口距熔池液面500 600mm，加入50t原料(分兩次加入)，其中大塊原料裝于爐底，爐壁氧槍周圍不裝大塊原料，加料結束后電爐開始送電，待爐內廢鋼發紅，爐壁氧槍周圍無大塊料時，所有爐壁氧槍開啟低氧模式，即氧槍流量控制在200 300m3/h，對原料進行切割助熔，待爐門口爐料基本熔化，爐門氧槍可正常伸入爐膛時，使用爐門氧槍進行吹氧助熔，保持爐門氧槍的槍頭距離料面100 mm 200 mm,隨著冶煉的進行，按常規工藝調整爐門氧槍管道閥門開度，調節爐門氧槍流量，當爐壁氧槍槍口前端的廢鋼開始熔化時，逐漸將爐壁氧槍開到中氧模式，即氧槍流量控制在400 600m3/h，當爐內熔池基本形成，取熔清樣后，當熔清碳> O. 30%時將爐壁氧槍開到高氧模式，即氧槍流量控制在700m3/h以上，進行脫碳升溫造渣，當熔池碳含量達到鋼種要求時，退出爐門氧槍，爐壁氧槍調整至保持模式，溫度滿足出鋼條件后即可出鋼。冶煉實例四電弧爐配備爐門氧槍和一支爐壁氧槍，爐壁氧槍相對于爐門中心線分別位于爐門中心線順時針旋轉240°的方位，其余同冶煉實例三。冶煉實例五電弧爐配備爐門氧槍和一支爐壁氧槍，爐壁氧槍相對于爐門中心線分別位于爐門中心線順時針旋轉120°的方位，其余同冶煉實例三。以上冶煉實例的噸鋼冶煉電耗和爐冶煉時間見下表I。表I
權利要求
1.電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法，其特征是電弧爐上分別安裝一支爐壁氧槍(3)和一支爐門氧槍(2)用于供氧。
2.如權利要求1所述的電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法，其特征是以爐門口中線(8)為基準，在遠離爐蓋旋轉臂(6)的一側與爐門口中線(8)的夾角(a )為90 120°范圍的爐壁上安裝爐壁氧槍(3)，其槍口與熔池液面(5)保持500 600mm的距離(H)，爐壁氧槍(3)的安裝夾角(P )為38 45°。
3.如權利要求1或2所述的電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法，其特征是所述爐壁氧槍(3)隨冶煉進程按以下方法控制 爐壁氧槍(3)開到保持模式，準備加料，加料結束后電弧爐開始送電； 當爐壁氧槍(3)前端的原料開始熔化時，將爐壁氧槍(3)調到中氧模式； 待爐內熔池基本形成，取熔清樣后，當熔清碳> 0. 30%時，爐壁氧槍(3)開啟高氧模式進行脫碳升溫造渣； 當熔池碳含量達到鋼種要求，爐壁氧槍(3)調整至保持模式，溫度滿足出鋼條件后即可出鋼。
4.如權利要求3所述的電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法，其特征是爐壁氧槍(3)啟用中氧模式前，以低氧模式對原料進行切割助熔。
5.如權利要求1或2所述的電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法，其特征是所述爐門氧槍(2)隨冶煉進程按以下方法控制 電弧爐進料通電后，待爐門口附近的原料基本熔化，爐門氧槍(2)可正常伸入爐膛時，才開始使用爐門氧槍(2)進行吹氧助熔，保持爐門氧槍(2)的槍頭距離料面100 mm 200mm ;當熔池碳含量達到鋼種要求，退出爐門氧槍(2)，停止供氧。
6.如權利要求1或2所述的電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法，其特征是裝料時原料盡量靠近爐體(I)的中部，體積> 0. 5m3的大塊原料必須裝于爐底部位，在爐壁氧槍(3)周圍不裝大塊原料。
7.如權利要求1或2所述的電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法，其特征是配料時調整渣鐵配入比例至保證熔清碳含量> 0. 60%。
全文摘要
本發明公開了一種可以降低電耗的電弧爐冶煉渣鋼渣鐵的供氧方法，是在電弧爐上分別安裝一支爐壁氧槍和一支爐門氧槍用于供氧，爐壁氧槍安裝在以爐門口中線為基準，遠離爐蓋旋轉臂的一側與爐門口中線的夾角為90～120°范圍的爐壁上，其槍口距熔池液面500～600mm，安裝夾角為38～45°，將爐壁氧槍開到保持模式，準備加料，加料結束后電弧爐開始送電，隨冶煉進行逐漸增大爐壁氧槍流量，當熔清碳≥0.30%時，爐壁氧槍開啟高氧模式進行脫碳升溫造渣；當熔池碳含量達到鋼種要求，爐壁氧槍調整至保持模式，溫度滿足出鋼條件后即可出鋼，該方法有利于加速爐料的熔化及鋼液碳氧反應的快速進行，能有效縮短電爐冶煉時間、降低冶煉電耗，提高產能、降低生產成本。
文檔編號C21C5/52GK103014231SQ20121058578
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者劉新, 覃源, 李堅, 許立志, 王和奇, 付成波, 徐國祥 申請人:攀枝花鋼城集團瑞鋼工業有限公司