[发明专利]一种防止超高功率电炉炉底物料化不清的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高功率电弧炉节能降耗、防止超高功率电炉炉底物料化不清的方法。

背景技术

不锈钢生产主要采用流程短、生产率高、能耗低的电炉化钢工艺。电弧炉是以冷废钢为主要原料，以电能为主要能源冶炼优质钢的一种工艺，不仅有效降低环境污染，而且可以实现废钢的循环利用。但是我国目前自产废钢少，电力供应紧张，电炉配料时用一部分廉价料替代返回不锈钢，如铬镍生铁等，但是当返回比较低时电炉吨钢能耗相应增加，还会带来炉底化不清等情况。传统的电炉工艺在熔化期进行炉门吹氧，由于吹氧时机、吹氧角度等操作因素造成氧气利用率较低，炉内氧化氛围强，电极氧化严重，而且炉底化不清等情况时有发生。

发明内容

本发明目的是克服上述已有技术的不足，提供一种可降低吨钢电耗、防止因堆密度大而发生炉底物料化不清现象的防止超高功率电炉炉底物料化不清的方法。

本发明涉及的电炉是容量为90吨、功率为90MVA的超高功率电炉，电炉炉型为瘦高型，主要用于冶炼不锈钢，料型是全冷装废钢，为防止一次性装入全部冷料导致料高，所以将冷料分两罐装入，第一罐料先装入60%的废钢，料型主要为铬镍生铁、高碳铬铁等C、Si含量高的物料，待大部分废钢溶化后装入第二罐废钢。料型主要是外购或本厂不锈废钢、基料等；电炉增设了一条吹氧管及相关控制系统，控制系统位于电炉炉前的一个操作台上，以便于操作。

本发明方法适用于料型为全冷装且铬镍生铁、高碳铬铁等堆密度较大的物料比例大于60%、炉型为瘦高型的超高功率电弧炉冶炼工艺，具体步骤是：

（1）将吹氧管从电炉出渣口伸入炉内，吹氧管端部抵在电炉炉底中心位置，吹氧管通过管道连接器与氧气管道连接，吹氧管上依次设有手门阀、压力表、调节器和切断阀；

（2）装入第一罐料，第一罐料的料型为铬镍生铁、高碳铬铁这些C、Si含量高的物料，装入量为全部废钢的60%；装入第一罐料后吹氧管被压入炉底； 

（3）送电2分钟后打开氧气切断阀开始吹氧，调节氧气压力调节器使压力表显示压力为0.3Mpa；送电功率为17000-19000kwh；

（4）送电18分钟时关闭氧气切断阀，装入第二罐料； 

（5）装入第二罐料并送电1分钟后，打开氧气切断阀开始吹氧；待送电10分钟后，炉内温度达到约900℃，关闭氧气切断阀停止吹氧，抽出吹氧管，进行炉门碳氧枪吹氧；

（6）打开管道连接器，将已经消耗一半的吹氧管抽出，换上一支新的吹氧管，关闭管道连接器，为下炉钢做准备。

本发明方法采用装料前在炉底埋入吹氧管，送电2分钟后即开始吹氧，直至炉内废钢发红（温度约900℃）时停止底吹氧，投入炉门碳氧枪进行吹氧，这样从开始送电就利用氧气与炉底含C、Si高的物料反应，不但大大提高了化学能利用率，而且有效的避免了因堆密度大而炉底物料化不清的现象。同时，提高了氧气利用率，降低了电耗。

具体实施方式

以普通的304钢为例。采用容量90吨、功率为90MVA的超高功率电弧炉，电炉炉型为瘦高型。

电炉增设了一条氧气管道及相关控制系统，在氧气输入管道上依次增设手门阀、压力表、调节器和切断阀，控制系统位于电炉炉前的一个操作台上，以便于操作。本实施例的吹氧气流量由氧气压力调节器进行控制，调节器量程为0～1.0Mpa。

将吹氧管与氧气管道用管道连接器连接，吹氧管从电炉出渣口伸入炉内，吹氧管端部抵在电炉炉底中心位置，装入第一罐料后吹氧管被埋入炉底；

第一罐料料型为：铬镍生铁30t，高碳铬铁15t，外购不锈废钢8t，镍铁5t。第一罐料中按照质量百分比计的各元素配比如下：C为4.38，Si为2.04，Mn为0.74，Ni为5.64，Ti为0，P为0.049，S为0.08，Cr为18.6，Cu为0.04，其余为Fe和不可避免的杂质。

装入第一罐料后开始送电，送电2分钟后打开氧气切断阀按钮，调节氧气压力调节器使压力表显示压力为0.3Mpa，开始吹氧。

待送电18分钟后停止送电，关闭氧气切断阀按钮，停止吹氧，装入第二罐料；第二罐料料型为：铬镍生铁15t，高碳铬铁6t，外购不锈废钢5t，镍铁4t，基料5t。

第二罐料按照质量百分比计的各元素配比如下：C为2.61，Si为1.01，Mn为0.16，Ni为11.49，Ti为0，P为0.025，S为0.10，Cr为11.49，Cu为0.15，其余为Fe和不可避免的杂质。