專利名稱：電爐鐵水烘爐方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電爐烘爐工藝，尤其涉及一種電爐鐵水烘爐方法，屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電爐內(nèi)部在砌筑好后，為保證其使用壽命，防止耐火磚急速升溫而導(dǎo)致炸裂，新砌筑好的電爐必須有一個緩慢的加熱升溫過程，即烘新爐的過程。最初的操作是采用木質(zhì)材料、焦炭加熱進(jìn)行烘爐，烘爐時間長達(dá)10個小時以上。目前普遍采用“廢鋼+生鐵”直接冶煉的烘爐操作，習(xí)慣采用二步烘爐法，包含如下步驟向爐體內(nèi)加入生鐵和廢鋼，裝料時將生鐵鋪設(shè)在廢鋼的中上部，通電冶煉，同時開啟爐壁氧槍吹煉，直至爐料完全熔清，加入石灰造渣料，進(jìn)行流渣脫P(yáng)冶煉操作，采用在線熱電偶測量鋼水溫度達(dá)到1600 1650°C，則停止通電和吹煉，進(jìn)行第一次烘爐操作，時間為20 30分鐘，在此烘爐過程中鋼水溫降為 100 200°C，再次通電和吹氧加熱鋼水，使得鋼水溫度再次達(dá)到1600 1650°C，進(jìn)行第二次烘爐操作，時間為10 20分鐘。烘爐結(jié)束后，繼續(xù)冶煉操作，直至鋼水成分和溫度達(dá)到出鋼要求，則出鋼。用“廢鋼+生鐵”進(jìn)行烘爐具有以下缺點(diǎn)采用兩次烘爐的工藝流程，操作較為繁瑣，第一次鋼水溫度達(dá)到1600 1650°C，烘爐20 30分鐘，然后再通電加熱，進(jìn)行第二次烘爐10 20分鐘；耗費(fèi)時間長，整個烘爐時間需要2 2.證；電能消耗大，由于沒有其他物理熱源，而直接采用電極發(fā)出的高熱使廢鋼和生鐵熔化烘爐，因此電能消耗極大，噸鋼平均電耗為450 500度；電極消耗快，由于通電時間長且采用電極功率大，因此電極的消耗較快，平均電極消耗4kg/t ；原輔材料貴，一爐鋼加入的生鐵比例為30% 40%，而生鐵的價格較貴，折算下來，烘爐所花費(fèi)的成本很高；生產(chǎn)節(jié)奏緩慢，作為烘爐的第一爐鋼，冶煉周期很長，影響了后續(xù)的精煉和連鑄操作，使得整個的生產(chǎn)節(jié)奏緩慢而不協(xié)調(diào)；污染嚴(yán)重，長時間操作增加了噪音、輻射和粉塵污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足提供一種電爐鐵水烘爐方法，以降低烘爐過程中的能源消耗，縮短烘爐時間，提高烘爐效率。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種電爐鐵水烘爐方法，包括如下步驟(1)在新砌的爐底上沿由下向上的次序依次預(yù)鋪設(shè)層厚為3 IOmm的MgO質(zhì)搗打料及層厚為10 25cm的輕薄料；(2A)a.向爐內(nèi)加入占爐容20 % 35 %的廢鋼，在爐底形成將輕薄料完全覆蓋的半球狀覆蓋層，所述廢鋼包含10 20襯％的小料、30 40襯％的大料和40 50wt%的中型料，其中，5% 10%的小料被置于料罐(亦即，電爐)底部形成致密層，大料置于爐下部中心區(qū)域，中型料在置于大料的上方及周圍，剩余的小料放置在中型料上方；b.電極通電點(diǎn)弧穿井進(jìn)行冶煉，使廢鋼緩慢升溫直至完全熔化；c.打開爐壁氧槍，并向爐內(nèi)加入占爐容量30% 60%的鐵水，所述鐵水溫度 > 1200°C，且其所含組分滿足如下要求C > 2. 8wt%, Si < 1. Owt Mn < 0. 6wt %, P
<0. Hwt %以及S < 0. 07wt%，氧槍吹煉時氧氣流量在0 1850Nm7h的范圍內(nèi)逐步上升；d.向爐內(nèi)再次加入占爐容量20% 35%的廢鋼，并繼續(xù)通電吹氧，至廢鋼全部熔化；或者，QB)i.向爐內(nèi)加入占爐容量40% 70%的廢鋼，在爐底形成將輕薄料完全覆蓋的半球狀覆蓋層，所述廢鋼包含10 20襯％的小料、30 40襯％的大料和40 50wt%的中型料，其中，5 10wt%的小料被置于料罐(亦即，電爐)底部形成致密層，大料置于爐下部中心區(qū)域，中型料在置于大料的上方及周圍，剩余的小料放置在中型料上方；ii.電極通電點(diǎn)弧穿井進(jìn)行冶煉，使廢鋼緩慢升溫直至完全熔化；iii.待爐料熔清后，打開爐壁氧槍，并向爐內(nèi)加入占爐容量30% 60%的鐵水， 所述鐵水溫度> 1200°C，且其所含組分滿足如下要求C > 2. 8wt%, Si < 1.0wt%,Mn
<0. 6wt%,P < 0. 14wt%以及S < 0. 07wt%，氧槍吹煉時氧氣流量在0 1850Nm7h的范圍內(nèi)逐步上升；(3)按0. 03 0. 05t石灰造渣料/噸鋼的比例加入石灰造渣料，按常規(guī)鋼種冶煉工藝?yán)^續(xù)進(jìn)行冶煉操作；(4)監(jiān)測鋼水溫度，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1600 1650°C時，停止電極通電和氧槍供氧， 進(jìn)行烘爐操作，時間為15 30分鐘；(5)烘爐結(jié)束后，檢測鋼水的溫度和成分，若達(dá)到設(shè)定鋼種要求，即出鋼。所述輕薄料優(yōu)選采用薄鋼板或?qū)盈B設(shè)置的木質(zhì)材料和鐵皮。優(yōu)選的，在電極通電點(diǎn)弧穿井進(jìn)行冶煉的過程中，電極功率是由30 40MW緩慢調(diào)升至60 70MW。氧槍吹煉時，氧氣流量優(yōu)選從0 200Nm7h逐步上升至1500 1850Nm7h。其中，重量2 40kg為小料，重量70kg 150kg為大料，重量40 70kg為中型料。本發(fā)明的原理大致如下爐底預(yù)鋪設(shè)的MgO質(zhì)搗打料在鋼水高溫下燒結(jié)，從而使得爐底表面多一層耐侵蝕層，延長爐體的使用壽命；當(dāng)然，輕薄料除了木質(zhì)材料和鐵皮外， 也可以采用輕薄鋼板，在裝入廢鋼時，可以起到緩沖作用，減輕對新砌爐底的沖擊，關(guān)于輕薄料鋪設(shè)的具體厚度，根據(jù)爐子的大小以及裝入的廢鋼量來確定。由于該工藝將烘爐處理與具體鋼種冶煉結(jié)合為一體，因此廢鋼和鐵水的加入量更為靈活，不限于本發(fā)明所列舉的范圍。本發(fā)明必須在廢鋼熔化完后加入鐵水，在廢鋼熔化的過程中，爐內(nèi)溫度升高，對爐底的近表層起到了一定的燒結(jié)作用，以防止鐵水的裝入對新砌爐底的沖刷。本發(fā)明中采用熱裝鐵水的溫度較高，能帶來大量的物理熱，同時C-O反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)熱量也很大，縮短了鋼水升溫的時間。關(guān)于廢鋼的分批裝入問題，根據(jù)具體爐體情況，可以兩包料分別裝入，即本發(fā)明中的裝入順序，但不局限于此順序，比如，廢鋼可以兩包料一起裝入，待爐料熔清后，再裝入鐵水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于由于鐵水的溫度較高(1200°C以上)， 因此從裝入鐵水開始，已經(jīng)在進(jìn)行烘爐作用，即所謂的提前烘爐，潛在的烘爐時間得到延長，烘爐效果得到加強(qiáng)；節(jié)省電能消耗，與采用生鐵烘爐相比，平均每烘一爐約節(jié)省電耗 2. 5萬度，一般車間每年打爐12 18次，因此一年可節(jié)省電耗30 45萬度，有效節(jié)約了能源；節(jié)省時間，烘爐時間從原來約2小時減少到現(xiàn)在的1個小時，平均每烘一次爐可以節(jié)省冶煉一爐鋼的時間，一年可增加產(chǎn)量1200 1800噸；電極消耗的節(jié)省，由于通電時間的減少，電極的消耗也隨之降低，在一定程度上節(jié)約了成本；節(jié)省原料費(fèi)用，生鐵價格要高于鐵水價格，采用本發(fā)明后，一年可節(jié)約原料成本36 M萬元；冶煉環(huán)境的改善，噪音污染、輻射污染、粉塵污染明顯減少。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合一優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述，但這些實(shí)施例絕非對本發(fā)明有任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本說明書的啟示下對本發(fā)明實(shí)施中所作的任何變動都將落在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。本實(shí)施例涉及對爐容量為110噸的C0NCAST超高功率電弧爐進(jìn)行烘爐操作，且通過與鋼種C70DA相結(jié)合，進(jìn)行烘爐冶煉為一體的操作，具體包括下述步驟(1)在新砌的爐底底面上預(yù)鋪設(shè)一層MgO質(zhì)搗打料，層厚約為8mm ；(2)在搗打料上再鋪設(shè)一層輕薄料，為木質(zhì)材料和鐵皮，層厚約為20cm ；(3)向爐內(nèi)加入35t廢鋼，在爐底形成覆蓋層，將木材和鐵皮全部覆蓋住；裝廢鋼時，將小料放置料罐的底部，約3t，形成致密的一層，然后在料罐的下部中心區(qū)域裝入大料等難熔爐料約13t，中型料16t裝在大料的上面及周圍，在料的最上面放入剩余小料約3t， 即一些輕質(zhì)廢鋼，最后廢鋼在爐體內(nèi)呈半球狀。(4)電極通電點(diǎn)弧穿井進(jìn)行冶煉，電極起始功率為8檔(40MW)進(jìn)行點(diǎn)弧，此時功率波動較大，之后緩慢調(diào)升至12檔(60MW)進(jìn)行穿井，隨后平穩(wěn)在10檔(50MW)直至將廢鋼熔化；(5)打開爐壁氧槍，向爐內(nèi)加入40t鐵水，要求鐵水溫度大于1200°C，其成分要求為 C > 2. 8%，Si < 1. 0%，Μη < 0. 6%，P < 0. 14%, S < 0. 07%，縮短鋼水熔化以及升溫的時間；吹煉時，氧槍由0檔，其流量為200Nm3/h，3分鐘后調(diào)至2檔，其流量為320Nm3/h，2 分鐘再調(diào)至3檔，其流量為1000Nm3/h，3分鐘后調(diào)至為4檔，其流量為18500Nm3/h。(6)向爐內(nèi)再次加入35t廢鋼，裝料原則按照步驟3)所述，繼續(xù)通電吹氧，電極調(diào)為自動檔，自動適應(yīng)爐料進(jìn)行功率調(diào)整，氧槍依舊保持4檔，流量為18500Nm3/h進(jìn)行吹煉， 使得鋼水全部熔化；(7)待爐料全部熔清后，分三批加入5t石灰，不加螢石，避免爐襯侵蝕，進(jìn)行正常的C70DA鋼種冶煉過程，大量流渣脫P(yáng)等。(8)采用在線熱電偶測量鋼水溫度，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1630°C時，停止電極通電和氧槍供氧，進(jìn)行烘爐操作，時間為15分鐘。(9)再次用熱電偶測量鋼水溫度為1560°C，通電和吹氧進(jìn)行升溫，當(dāng)測量鋼水溫度為1625°C時，進(jìn)行偏心底出鋼操作。
權(quán)利要求
1. 一種電爐鐵水烘爐方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 (1)在新砌的爐底上沿由下向上的次序依次預(yù)鋪設(shè)層厚為3 IOmm的MgO質(zhì)搗打料及層厚為10 25cm的輕薄料； (2A)a.向爐內(nèi)加入占爐容量20% 35 %的廢鋼，在爐底形成將輕薄料完全覆蓋的半球狀覆蓋層，所述廢鋼包含10 20襯％的小料、30 40襯％的大料和40 50wt%的中型料， 其中，5 10wt%的小料被置于電爐底部形成致密層，大料置于爐下部中心區(qū)域，中型料在置于大料的上方及周圍，剩余的小料放置在中型料上方；b.電極通電點(diǎn)弧穿井進(jìn)行冶煉，使廢鋼緩慢升溫直至完全熔化；c.打開爐壁氧槍，并向爐內(nèi)加入占爐容量30% 60%的鐵水，所述鐵水溫度> 1200 °C,且其所含組分滿足如下要求C > 2. 8wt Si < 1. Owt Mn < 0. 6wt P<0. Hwt %以及S < 0. 07wt%，氧槍吹煉時氧氣流量在0 1850Nm7h的范圍內(nèi)逐步上升；d.向爐內(nèi)再次加入占爐容量20% 35%的廢鋼，并繼續(xù)通電吹氧，至廢鋼全部熔化； 或者，(2B)1.向爐內(nèi)加入占爐容量40% 70 %的廢鋼，在爐底形成將輕薄料完全覆蓋的半球狀覆蓋層，所述廢鋼包含10 20襯％的小料、30 40襯％的大料和40 50wt%的中型料， 其中，5 10wt%的小料被置于電爐底部形成致密層，大料置于爐下部中心區(qū)域，中型料在置于大料的上方及周圍，剩余的小料放置在中型料上方； .電極通電點(diǎn)弧穿井進(jìn)行冶煉，使廢鋼緩慢升溫直至完全熔化； iii.待爐料熔清后，打開爐壁氧槍，并向爐內(nèi)加入占爐容量30% 60%的鐵水， 所述鐵水溫度> 1200°C，且其所含組分滿足如下要求C > 2. 8wt%, Si < 1.0wt%,Mn<0. 6wt%,P < 0. 14wt%以及S < 0. 07wt%，氧槍吹煉時氧氣流量在0 1850Nm7h的范圍內(nèi)逐步上升；(3)按0.03 0. 05t石灰造渣料/噸鋼的比例加入石灰造渣料，按常規(guī)鋼種冶煉工藝?yán)^續(xù)進(jìn)行冶煉操作；(4)監(jiān)測鋼水溫度，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1600 1650°C時，停止電極通電和氧槍供氧，進(jìn)行烘爐操作，時間為15 30分鐘；(5)烘爐結(jié)束后，檢測鋼水的溫度和成分，若達(dá)到設(shè)定鋼種要求，即出鋼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐鐵水烘爐方法，其特征在于，所述輕薄料選用薄鋼板或?qū)盈B設(shè)置的木質(zhì)材料和鐵皮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐鐵水烘爐方法，其特征在于，在電極通電點(diǎn)弧穿井進(jìn)行冶煉的過程中，電極功率是由30 40麗緩慢調(diào)升至60 70麗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐鐵水烘爐方法，其特征在于，氧槍吹煉時，氧氣流量優(yōu)選從0 200Nm7h逐步上升至1500 1850Nm7h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電爐鐵水烘爐方法，其按以下步驟進(jìn)行在新砌爐底上預(yù)鋪設(shè)一層搗打料；在搗打料上再鋪設(shè)一層輕薄料，為木質(zhì)材料和鐵皮；向爐內(nèi)加入廢鋼，為爐容量的20％～35％；電極通電點(diǎn)弧，功率從30～40MW緩慢調(diào)升至60～70MW，熔化廢鋼；爐壁氧槍開，向爐內(nèi)加入鐵水，為爐容量的30％～60％；向爐內(nèi)再加入廢鋼，為爐容量的20％～35％，繼續(xù)通電吹氧，使得廢鋼全部熔化；噸鋼加入0.03～0.05t石灰造渣料，進(jìn)行正常的鋼種冶煉過程；采用熱電偶測量鋼水溫度，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1600～1650℃時，停止通電和供氧，進(jìn)行烘爐操作，時間為15～30分鐘；烘爐結(jié)束后，若鋼水的溫度和成分達(dá)到要求范圍，即出鋼。本發(fā)明具有耗能少、時間短、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C21C5/52GK102559994SQ20121007396
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者巫金洋, 曹斌, 沈奎, 賀瑩瑩, 陳少慧, 麻晗 申請人:江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司