一种降低电炉氧化法辅料消耗的方法

摘要

本发明公开了一种降低电炉氧化法辅料消耗的方法，属于冶金技术领域。本发明通过在传统电炉氧化法的熔化工序后面增加吹炼工序，吹炼工序为：在冶炼过程中采用底吹气体模式，吹炼开始至1/3阶段时采用N2吹炼，吹炼1/3至2/3阶段采用CO2吹炼，吹炼2/3至出钢前采用CO2与Ar混合气体吹炼。吹炼工序通过底吹气体搅拌作用，使电炉熔池内钢液循环流动速度加快，流动范围扩大，从而缩短了温度和成分的均一混合时间。底吹使电炉冶炼各期加入的熔剂和辅料快速熔化和造渣，迅速脱除钢液中的杂质，提高了辅料的利用率，有效解决了现有技术电炉氧化法炼钢消耗辅料过多的问题。

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及电炉氧化法炼钢，具体涉及一种降低电炉氧化法辅料消耗的方法。

背景技术

电炉炼钢时加入辅料是很重要的工序，一般工业生产添加的辅料包括石灰、萤石、耐火材料等，其中石灰是用于炼钢的主要熔剂，用于脱除钢水中的S、P等有害杂质，提高和保证产品质量，并能提高温度命中率和生产率，尤其对于冶炼特殊钢和优质钢具有非常的重要性。萤石是普遍应用的熔剂，其主要成分为CaF

传统电炉氧化法的冶炼过程包括补炉、装料、熔化、氧化期、还原期、出钢的工序，由于没有底吹，冶金动力条件差，物料混合不均匀，同时冶炼时间长，导致辅料利用率低，辅料消耗高。文献(谷云岭，朱荣，董凯，鲍翔，谢国基，刘治权，寿栋，马国宏.电炉底吹工艺优化研究[J].炼钢，2013，29(06):28-30.)的研究提到：电弧炉底吹技术有利于强化熔池搅拌，促进渣-钢反应，均匀钢液成分及温度，降低炼钢过程主辅料消耗，提高合金收得率等效果。因此研究电炉底吹技术对炼钢具有重要意义，但是现有的电炉底吹工艺没有合适的体系和工艺方案用于工业生产，因此本发明致力于找到一种能有效降低辅料的消耗的底吹气体体系和工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有电炉氧化法炼钢消耗辅料过多的问题。

本发明通过在传统电炉氧化法的熔化工序后面增加吹炼工序，以此降低电炉氧化法辅料的消耗。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种降低电炉氧化法辅料消耗的方法，包括如下步骤：

a.装料工序：按装料要求在电炉中留上一炉冶炼钢，然后向炉内加入辅料、废钢物料；

b.吹炼工序：在冶炼过程中采用底吹气体模式，吹炼开始至1/3阶段时采用N

上述步骤a中，所述辅料为石灰和萤石。

上述辅料加入量为石灰18-22kg/t钢、萤石4-5kg/t钢。

上述步骤a中，电炉中留上一炉冶炼钢9-12t，废钢物料43-47t。

上述步骤b中，吹炼开始至1/3阶段时采用N

上述步骤b中，吹炼1/3至2/3阶段采用CO

上述步骤b中，吹炼2/3至出钢前采用CO

采用本发明方法冶炼钢，在出钢时，控制终点温度为1650-1720℃。

上述石灰中CaO含量按质量百分比为85-90％。

上述萤石组分按质量百分比为CaF

本发明的有益效果是：首先使用惰性气体N

本发明在传统的电炉炼钢中增加底吹工序，通过底吹气体搅拌作用，使电炉熔池内钢液循环流动速度加快，流动范围扩大，从而缩短了温度和成分的均一混合时间。底吹使电炉冶炼各期加入的熔剂和辅料快速熔化和造渣，迅速脱除钢液中的杂质，提高了辅料的利用率，有效减少了辅料的消耗。

具体实施方式

本发明的技术方案，具体可以按照以下方式实施。

一种降低电炉氧化法辅料消耗的方法，包括如下步骤：

1.装料工序：按装料要求在电炉中留上一炉冶炼钢，然后向炉内加入辅料、废钢物料；

2.熔化工序：通电后将物料融化，并在物料融化过程中加入碳粉，同时向炉内吹氧；

3.吹炼工序：在冶炼过程中采用底吹气体模式，吹炼开始至1/3阶段时采用N

4.出钢：底吹结束后，控制终点温度，出钢。

上述步骤1中，所述辅料为石灰(活性石灰、高镁石灰)和萤石。

为了更方便的控制钢铁成分，减少成本，因此优选的是，上述步骤1中，电炉中留上一炉冶炼钢9-12t，废钢物料43-47t；辅料加入量为石灰18-22kg/t钢，萤石4-5kg/t钢。

为了保证电炉炼钢的效果，促进冶炼反应进行，因此优选的是，上述步骤2中，碳粉加入量为20-40kg/t钢，氧气吹入量为10-30m

为了节省冶炼成本，因此优选的是，上述步骤3中，吹炼开始至1/3阶段时采用N

为了避免带入过多的杂质，控制钢液质量，因此优选的是，上述石灰中CaO含量按质量百分比为85-90％；萤石组分按质量百分比为CaF

为了保证电炉炼钢的质量，因此优选的是，上述步骤4中，控制终点温度为1650-1720℃。

下面通过实际的例子对本发明的技术方案和效果做进一步的说明。

实施例

本实施例提供了两组采用本发明方法冶炼钢的工艺，如实例1和2；同时提供一组采用传统电炉氧化法无底吹炼同种钢的工艺，如对比例3，具体冶炼过程包括如下步骤：

1.电炉中留上一炉冶炼钢，然后向炉内加入辅料、废钢物料，向炉中通电后将物料融化，并在物料融化过程中加入碳粉，同时向炉内吹氧，具体工艺参数如表1所示。

表1电炉炼钢工艺参数

2.实例1和2，在冶炼过程中采用底吹气体模式，吹炼开始至1/3阶段时采用N

表2底吹工艺参数

3.控制对比例3终点温度为1690℃；底吹结束后，控制实例1和2终点温度为1690℃，出钢。

采用本发明方法生产的模具钢成品成分和质量控制水平以及传统电炉冶炼模具钢成品成分和质量控制水平均能满足客户需要。

由上述实施例可知，电炉冶炼同种模具钢，采用本发明方法冶炼模具钢消耗石灰量平均为21kg/t钢，消耗萤石量平均为4.25kg/t钢，传统电炉氧化法冶炼模具钢消耗石灰量为49kg/t钢，消耗萤石量平均为6.5kg/t钢。综上所述，采用本发明方法冶炼模具钢后每吨钢石灰消耗平均由49kg/t钢降至21kg/t钢，萤石消耗平均由6.5kg/t钢降至4.25kg/t钢，使用本发明的方法减少电炉辅料消耗效益显著。