通过向电弧区喷吹甲烷来提高电弧炉功率的初步研究

摘要

向电弧炉的电弧区喷吹甲烷能够在保持电流和弧长不变的情况下使电压有一个明显的提高.有关的基本研究已经完成,实验设备是150kg的气密封电弧炉和两只钨顶的交流等离子喷炬.甲烷和氩气的混合气体侧喷入到保持氩气气氛的炉子内部.最近喷炬已经被一根工作在直流电模式下带底电极的石墨电极所取代.附加的甲烷和氩气的混合气体通过电极孔同样能够使弧区的电压升高.与纯氩操作相比,在氩气中加入一部分CH<,4>(10﹪)可以将试验炉的电弧电压提高到2倍.利用等离子喷炬和石墨电极喷射甲烷的冶金效果都进行了研究.通过控制合适的渣层,钢水中的成分改变能够最小化.文章给出了关于钢液中的C、H、N变化的具体数据,当使用等离子喷炬时,C的传输非常缓慢,然而使用石墨电极进行喷射时,增碳率有了很大幅度的提高.在甲烷气体的压力之下H能够很快被传送到熔池内,但是一旦停止喷吹甲烷,H又能很快的被去除.事实证明,同炉内的惰性气氛相比较,喷入的甲烷气体能够加速熔池的脱氮.显然由于生成了具有良好的热稳定性的分子HCN,使得钢液的脱氮速度大大提高.由于甲烷在高温下容易分解形成固态的碳从而沉积在电极孔内形成堵塞,所以必须采取一些措施来防止碳在电极孔内凝结.利用电极对直流电弧炉进行喷吹的一些初步的实验正在一家工业合作伙伴的炼钢车间进行.