專利名稱：電爐鐵水熱裝新工藝及其高爐鐵水運輸車的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種將高爐鐵水直接加入電爐以替代部分廢鋼進行煉鋼新工藝及其高爐鐵水運輸車，屬冶金技術領域。
電爐所用原材料廢鋼，因其來源復雜，種類繁多，無法進行鑒別，易造成鋼中鎳、鉻、銅等雜質元素上升，使鋼材的品種、質量受到制約。另外，電爐煉鋼屬高能耗的煉鋼工藝。電爐熱裝鐵水煉鋼是用廢鋼加上熱鐵水作原料，即將高爐鐵水直接加入電爐，以替代部分廢鋼進行冶煉。這種熱裝鐵水煉鋼新工藝，可明顯降低電爐電耗，增加產量，提高鋼水純度，但電爐加入鐵水的量、加入時間，對各種經濟指標有明顯的影響，尤其是鐵水中的化學能的釋放，對操作能否順利進行，影響較大。目前，電爐熱裝鐵水煉鋼，尚在開發摸索中。
本發明的目的是公開一種電爐鐵水熱裝新工藝，主要是公開最佳的鐵水加入量、加入位置、加入時間和氧氣用量。
本發明的工藝流程為，高爐鐵水經生產線或車輛運輸，以代替部分廢鋼加入電爐，經熔煉后至鋼包精煉爐再至連鑄生產線。實施本發明的技術要點是1、鐵水加入時間電爐加入鐵水，是在不改變電爐結構情況下進行的，在冶煉過程中，可以加鐵水的合適時間為(1)加完第一包廢鋼料后在電爐內加入第一包廢鋼料后，冶煉一段時間后放開爐蓋加入鐵水，由于鐵水加入較早，C-O反應時間充分，一般對冶煉不產生額外負擔。如鐵水加入量較大或者加入位置不當時，易造成爐料搭橋，一旦形成搭橋不但難于處理，而且影響下一包廢鋼料的加入，增加一次旋爐蓋的次數，增大了熱量損失。為防止這一現象，加入鐵水的位置應以爐膛中間加入。
(2)加完第二包廢鋼料后當鐵水在第二包廢鋼料冶煉期間加入時，由于C-O反應的時間較短，往往造成熔清C太高，使冶煉產生額外的脫C負擔，延長了冶煉時間，同樣，當加入量較多且加入方式不當時，極易形成爐料的搭橋。當爐膛下部廢鋼已經全部熔化，形成熔池，而上面卻布滿了廢鋼，鐵水遇廢鋼冷卻后，象粗結劑一樣將廢鋼沾住。一旦溫度升到足夠時，廢鋼轟然塌入高溫的熔池內，激烈的C-O反應形成大沸騰和噴濺，極易造成嚴重的設備和人身事故，因此，加完第二包廢鋼料后，必須控制鐵水的加入量。
(3)出鋼后加入由于鐵水加在爐料下方，不會影響操作，C-O反應時間較長，熱效率高，是較為理想的加鐵水方式，同時因減少了一次爐蓋旋開，既縮短了加料時間，又減少了熱損失。
2、鐵水加入量當鐵水比例在15％-20％時，電爐操作基本不變，電耗降低，冶煉時間略有縮短，電爐熔清碳基本保持不變。當鐵水比例在20％-40％時，電爐碳氧反應激烈，易形成噴濺，鋼渣從爐門噴出，極易造成人身安全事故。為避免這種現象，應增加氧氣流量，改善吹氧條件，控制C-O反應的進度和程度。當冶煉硅鋼時，鐵水加入量的最大比例為50％-60％，為防止引起強烈沸騰，需控制脫C速度。在整個冶煉過程中，基本上吹氧操作，不送電，全部冶煉過程靠化學能供熱。
3、氧氣用量電爐使用鐵水熱裝后，如供氧能力不足，易造成熔清鋼中含C量高，脫C時間長，不利煉鋼操作順利進行。因此，必須保證足夠的供氧量。為降低成本可選用純度為90％-94％的低純度氧。低純度氧可采用真空變壓吸附技術制得，它主要是利用二個工藝床中交替使用分子篩吸附劑，用于從空氣中分離氧氣，分子篩選擇性吸收氮氣、水、二氧化碳氫化合物分子，而讓氧氣通過，獲得純度90％-94％產品氧。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。附

圖1為本發明的工藝流程圖，附圖2為本發明的瞬時氧氣流量圖，附圖3為高爐鐵水運輸車示意圖。實施例1將高爐鐵水注入鐵水包2，鐵水包2用耐高溫鋼板，制成圓桶形，包壁襯耐火材料3，鐵水包2兩側有耳軸4。鐵水裝入鐵水包后，在鐵水表面覆蓋一層保溫劑，再蓋好鐵水包蓋1保溫。鐵水包用高爐鐵水運輸車9運送，高爐鐵水運輸車9中部有鐵水包固定支架6和固定法蘭5，通過支架導向板將鐵水包定位在固定法蘭5內。為防止鐵水包萬一發生穿包，鐵水損壞車架或流到地面上，引起事故，在車架底部產置鐵水包的凹形槽8內壁砌有耐火材料7。將第一廢鋼包料裝入電爐，熔4-5分鐘后，電極穿井到底時加入鐵水，加入比例為15％-20％。高爐鐵水運輸車進入主跨后，用行車將鐵水包蓋吊走，再將鐵水包吊起，放到電子秤上穩重，再將鐵水包吊至電爐上方，停止向電爐供電，旋開爐蓋，沿電爐中心部位電極穿井位置徐徐倒下，以保證鐵水不沾在廢鋼上，并流入熔池下部。鐵水加入電爐后，立即進行吹氧操作，采用純度90％-94％氧氣，氧氣流量4000Nm3/h吹氧13分鐘，加第二次廢鋼，吹氧16分鐘氧氣流量4000Nm3/h，熔化爐料，鋼液至精煉爐，吹氧10分鐘，氧氣流量2500Nm3/h，同時吹氬氣，攪拌鋼液并加大除塵系統的抽氣量和抽氣時間，使氮氣大部分逸出，出鋼。
實施例2如鐵水加入量達到40％，超高功率電爐，氧氣流量可達2500Nm3/h，脫碳速度為0.03-0.08％/min，其它工藝參數及操作過程同實施例1。
實施例3如冶煉的是中高碳鋼，在冶煉后期，當溫度＞1580℃時，停止供電，靠化學能供熱。其它過程同實施例1。
按上述工藝，各實施例分別選取100爐，經檢測電爐熔清C的平均含量為0.29％，滿足鋼種要求。成品鋼的氮氣含量均在正常范圍內。
采用鐵水熱裝煉鋼新工藝后，如鐵水加入量在20％-30％之間，噸鋼平均電耗可降低50KWh。鋼中鎳、鉻、銅等雜質元素含量隨鐵水加入量的增加而明顯降低，利于生產各種優質鋼材。。
權利要求
1.電爐鐵水熱裝新工藝及其高爐鐵水運輸車，其特征在于(1)鐵水加入時間為第一包廢鋼料裝入電爐冶煉4-5分鐘后或加完第二包廢鋼料冶煉期間和出鋼后加入。(2)鐵水的加入比例為15％-40％，冶煉硅鋼，鐵水加入的最大比例為50％-60％。(3)加鐵水時，停止向電爐供電，旋開爐蓋，沿電爐中心部位電極穿井位置，徐徐倒下。(4)加完鐵水，蓋上爐蓋，立即進行吹氧操作，超高功率電爐，鐵水加入量為40％時，氧氣流量可達2500Nm3/h，脫碳速度為0.03-0.08％/min。(5)向電爐吹氧用的氧氣，可用90％-94％的低純度氧。
2.按權利要求1所述的電爐鐵水熱裝新工藝及其高爐鐵水運輸車，其特征在于高爐鐵水注入鐵水包(2)，用高爐鐵水運輸車(9)運送；鐵水包(2)用耐高溫鋼板制成圓桶形，包壁襯耐火材料(3)，兩側有耳軸(4)，上有鐵水包蓋(1)；高爐鐵水運輸車(9)中部有鐵水包固定支架(6)和固定法蘭(5)，車架底部凹形槽(8)內壁砌有耐火材料(7)。
全文摘要
電爐鐵水熱裝新工藝及其高爐鐵水運輸車,是將高爐鐵水直接加入電爐以替代部分廢鋼進行冶煉,本發明的特點是將高爐生產的鐵水在熱狀態下,用高爐鐵水運輸車將鐵水運輸到超高功率電爐車間,合理確定了鐵水加入電爐的比例、位置、時間、氧氣用量。采用此工藝后,拓寬了電爐的原料領域,既解決了生鐵的銷路,又解決了鋼水的純度問題,還節能降耗。如鐵水加入量在20%－30%之間,噸鋼平均電耗可降低50KWh,經濟效益尤為明顯。
文檔編號B22D41/12GK1336442SQ0011243
公開日2002年2月20日 申請日期2000年7月29日 優先權日2000年7月29日
發明者何達平, 韓建淮, 張鳳軍, 孫寶和 申請人:江蘇淮鋼集團有限公司