一種低成本高效率的電爐爐料工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶煉材料技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種低成本高效率的電爐爐料工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]“廢鋼十鐵水”是大多數(shù)鋼廠普遍采用的電爐配料方式，這種配料方式存在的缺陷是:如果鐵水兌入量過小，則用于氧化的碳量低，由C-ο反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)熱少，不利于快速熔化廢鋼和熔池升溫，也難于消減殘余元素含量；如果鐵水兌入量過大，則配碳量高，易氧化元素硅、錳也高，受選擇氧化的影響，常出現(xiàn)熔清碳高磷高，造成停電脫碳脫磷；熔清后爐渣粘稠，噴吹氧氣渣鋼反濺嚴(yán)重，水冷爐蓋粘鋼嚴(yán)重，拖圈連電打漏時(shí)有發(fā)生，另外還會(huì)造成爐沿上漲，爐蓋旋轉(zhuǎn)困難等。最終體現(xiàn)在鋼水終點(diǎn)碳、磷和溫度三項(xiàng)指標(biāo)不能同時(shí)達(dá)到目標(biāo)要求，影響冶煉周期，造成能量及消耗上升。
[0003]由于目前廢鋼價(jià)格較高，質(zhì)量不穩(wěn)定，回收率低，電爐加入大量廢鋼后成本增加，因此，對爐料結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，降低鋼鐵料成本成為當(dāng)務(wù)之急，對各鋼廠需要具有重要意義。
[0004]CN1796586公開了一種電爐冶煉不銹鋼母液工藝，其步驟包括:a)配料:不銹鋼廢鋼，占金屬加入量的15?25%，鉻鐵合金，占金屬加入量的15?25%，石灰加入量30?45kg/噸;脫磷鐵水，加入比例為35?60%.成分控制C2.50?3.80%、P〈0.020%、S〈0.040% ；b)熔煉，吹氧量控制在:5?10m3/t，吹氧流量:1500?2500Nm3/h;吹氧量控制:5?10m3/t;c)還原，硅鐵粉噴入2.5?3.5kg/t、碳粉噴入1.5?2.5kg/t或加入硅鐵2.5?3.5kg/t、鋁
1.5?2.5kg/t;d)出鋼，終點(diǎn)溫度控制:1640?1660。。。
[0005]CN101148734 -種鐵素體不銹鋼母液的冶煉方法:采用脫磷鐵水+碳鋼廢鋼+鉻鐵的配料模式冶煉鐵素體不銹鋼。加入脫磷鐵水后即加入碳鋼廢鋼及鉻鐵合金，并通電；通電至2.0?4.0Mwh時(shí)，加入娃鐵；通電至5.0?7.0Mwh時(shí)開始吹氧；當(dāng)電耗達(dá)到8.0?
12.0Mwh時(shí)，吹氧流量調(diào)整為2500Nm3fh，總吹氧量為9?10Nm3/t;電耗為7.0?10.0Mwh時(shí)，加石灰:電耗為16.0?20.0Mwh時(shí)，噴吹碳粉；電耗為15.0?18.0Mwh時(shí)，加白云石；通電至220-240Kwh/t時(shí)，測溫，溫度>1610°C時(shí)，還原:通電至250_320Kwh/t時(shí)，測溫，溫度達(dá)到1630?1660°C時(shí)出鋼。
[0006]以上兩種專利的爐料結(jié)構(gòu)只適合冶煉不銹鋼，對于大多數(shù)鋼種并不適用。在電爐內(nèi)同時(shí)進(jìn)行氧化、還原，電耗高，冶煉周期長，對鐵水、鋼鐵料質(zhì)量要求高，鐵水必須脫磷，鋼鐵料分別為不銹鋼廢鋼和碳鋼廢鋼，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的電爐爐料工藝，使電爐冶煉效率提高，生產(chǎn)成本降低。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種低成本高效率的電爐爐料工藝，其步驟如下:
(1)主料:鐵水占金屬加入量的25- 55%，優(yōu)質(zhì)廢鋼占金屬加入量的10~ 20%，廉價(jià)廢鋼占金屬加入量的30 - 40% ；
(2)輔助料:輔料按鋼鐵料重量的比例分別加入，葉蠟石粉1.0-3.0%，輕燒石灰粉
2.0~4.0% ；
(3)爐門及放渣操作:出鋼后，清理、墊補(bǔ)好爐門口，以保證前期不流渣；爐料熔清前不放渣；熔清后，自動(dòng)流渣操作；鋼水溫度達(dá)到1500?1650°C，進(jìn)行放渣操作；
(4)氧槍使用:爐門氧槍流量控制在1500?1800Nm3/h，爐壁槍流量控制在1000?1500 Nm3/h:
(5)供電吹氧控制:一次料加料完畢后送電和吹氧同時(shí)進(jìn)行，送電2分鐘，停止供電，保持吹氧，氧氣壓力1.20?1.50Mpa,吹氧時(shí)間5?10分鐘，廢鋼全部熔清加入二次料，送電和吹氧同時(shí)進(jìn)行，送電2分鐘，停止供電，保持吹氧，氧氣壓力1.20?1.50Mpa,吹氧時(shí)間5?10分鐘；二次料熔清后調(diào)整氧氣壓力0.50?1.50Mpa，同時(shí)進(jìn)行爐門口噴焦碳粉造泡沫渣，實(shí)現(xiàn)供電埋弧，3?5分鐘，鋼水溫度達(dá)到1500?1600°C ；
(6)鋼水成分控制:碳含量0.30?0.90%，磷含量0.01?0.05%
上述廉價(jià)廢鋼主要包括渣鋼、罐幫、罐鐵、球鐵和豆鋼。
[0009]上述高效低成本的電爐爐料工藝，優(yōu)選的，步驟(1)中鐵水占金屬加入量的50-65%。
[0010]上述高效低成本的電爐爐料工藝，低碳鋼到精煉位鋼水溫度控制在1500?1550V:中碳鋼到精煉位鋼水溫度控制在1500?1550°C。
[0011 ] 在電爐冶煉過程中，如果米用全廢鋼冶煉，則冶煉周期較長，但兌入鐵水后，冶煉周期明顯變短，節(jié)奏加快顯著，兌入鐵水15%?30%冶煉周期變化不大，30%至60%，冶煉節(jié)奏隨鐵水量的增加明顯加快，超過60%，冶煉周期變化不明顯，甚至還稍有增加，說明鐵水兌入比例超過60%后，熔池中的C較高，并且S1、Mn、P等元素含量較高，造成爐內(nèi)脫磷、脫碳時(shí)間延長，成為提高冶煉節(jié)奏的限制性環(huán)節(jié)。鐵水兌入量與電耗之間成明顯線形關(guān)系，隨著鐵水兌入得增加，電耗逐漸降低，電極消耗越低但超過60%后，電耗降低曲線變緩。電極消耗與電耗成正比關(guān)系，所以電耗降低，電極消耗也隨著降低。另外，隨著鐵水兌入比例的提高，氧耗呈緩慢上升趨勢，兌入70%以上鐵水時(shí)的氧耗較兌入15?30%鐵水時(shí)的氧耗噸鋼增加約12.7 1113，但整體增加幅度不大，氧氣的利用率增加。
[0012]由以上分析可知，鐵水兌入比例在50?65%時(shí)，冶煉電耗、氧耗和鋼鐵料總成本最低，對節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本最有利。
[0013]采用輕燒石灰粉代替部分石灰石造渣，提高渣中MgO含量，減少爐渣對爐襯的侵蝕，對提高爐齡具有明顯效果，其次使用輕燒石灰粉比直接使用白云石可降低因白云石在加熱分解過程中的能耗較高問題。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明主要通過優(yōu)化電爐配料、裝料方式和冶煉工藝來增加鐵水兌入比例和廉價(jià)廢鋼的入爐量，大幅度提高了電弧爐終點(diǎn)成分和溫度命中率；供電時(shí)間縮短5分鐘，冶煉電耗平均降低58kWh/t鋼，達(dá)到143kWh/t鋼，電極消耗降低0.30kg/t鋼，達(dá)到1.40kg/t鋼，同時(shí)稀釋了有害殘余元素，降低了鋼水中氣體和夾雜物的含量。生產(chǎn)成本降低165元/噸鋼。達(dá)到了提高鋼水質(zhì)量、縮短冶煉周期和降低消耗的目的，鋼材全氧含量降低，對保證鋼材質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本具有很好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1:
新型爐料結(jié)構(gòu)有效的應(yīng)用于某鋼廠50噸電弧爐生產(chǎn)，電弧爐終點(diǎn)成分和溫度命中率同時(shí)由65%提高到90%，供電時(shí)間縮短5分鐘，冶煉電耗降低58kWh/t鋼，電極消耗降低0.30kg/t鋼，鋼材全氧含量降低明顯，生產(chǎn)成本降低160元/噸鋼。達(dá)到了提高鋼水質(zhì)量、縮短冶煉周期和降低消耗的目的。
[0016]1爐料裝入
主料:鐵水占金屬加入量的42%，優(yōu)質(zhì)廢