專利名稱：電爐熱兌轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣的煉鋼工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)爐渣處理和電爐煉鋼技術(shù)，尤其突出在轉(zhuǎn)爐鋼渣的科學(xué)利用，可有效的降低電爐煉鋼的石灰用量，為企業(yè)的降耗型工藝。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐鋼渣的堿度和電爐冶煉的鋼渣的堿度各不相同，其中轉(zhuǎn)爐鋼渣的二元堿度在2.8 4. 2之間，渣中氧化鎂的含量維持在8% 14%之間；維持較高的堿度是為了保持爐渣有較強(qiáng)的向熔池傳遞氧的，在鋼渣界面進(jìn)行脫磷脫碳，以及滿足濺渣護(hù)爐之需求；傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣中間含有大量的物理熱，處理方法是熱潑、熱悶，淺盤，滾筒渣、風(fēng)淬等方法， 其中的熱能回收利用效率較低；電爐煉鋼過程中，為了脫磷需要噸鋼加入45-60kg的石灰， 電爐鋼渣的二元堿度最佳的范圍為2. O 2. 5之間，渣中的氧化鎂含量在4% 8%之間，其滿足電爐脫磷脫碳的需求以外，主要工藝是促使?fàn)t渣具有最佳的發(fā)泡高度，其中氧化鎂起到調(diào)整爐渣流動性和增加爐渣中間發(fā)泡質(zhì)點(diǎn)的作用；電爐的主要能量70%來源于電能轉(zhuǎn)換為熱能，節(jié)能的主要方法是增加化學(xué)熱，也就是噴吹有機(jī)燃料和增加氧氣的使用量。
檢索文獻(xiàn)獲悉①高少平的“電爐冶煉純凈鋼技術(shù)”上海金屬2001 (4) :1。②邱紹岐、祝桂華，“電爐煉鋼原理及工藝”冶金工業(yè)出版社2001. 7。③利順添“廣鋼電爐熱裝鐵水工藝實(shí)踐”南方鋼鐵2000 (12):27.④張建良、劉玉全、張宗旺“一種新型優(yōu)質(zhì)電爐爐料鋼鐵研究”鋼鐵研究2001 (4):69。⑤彭兵、張傳福等“國外電弧爐煉鋼的最新進(jìn)展”鋼鐵研究2000 (3) -Al.⑥宋嘉鵬、姜桂連“150t超高功率電弧爐生產(chǎn)高質(zhì)量鋼的工藝技術(shù)” 煉鋼2000 (5) : 17。在冶煉中，將轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣的熱能和爐渣高堿度特性轉(zhuǎn)化為能源和資源并加以利用的技術(shù)未見披露。本發(fā)明工藝成功的將轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣應(yīng)用于電爐煉鋼，既節(jié)約了電爐煉鋼需要的一部分石灰原料，也節(jié)約了部分的冶煉電耗，還能夠提高產(chǎn)能，節(jié)約了轉(zhuǎn)爐渣處理的成本，為企業(yè)的節(jié)能減排提供了優(yōu)質(zhì)的技術(shù)支撐。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于將液態(tài)轉(zhuǎn)爐鋼渣中間的熱能用于電爐煉鋼過程中的節(jié)電，高堿度的爐渣用于替代電爐煉鋼過程中使用的大部分石灰，達(dá)到節(jié)約石灰使用量的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的電爐熱兌轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣的煉鋼工藝，以120噸轉(zhuǎn)爐和70噸直流電爐的操作為例，在電爐出鋼后首先兌加轉(zhuǎn)爐的液態(tài)鋼渣5-15t，然后兌加第一批廢鋼料40-60噸，或在電爐穿井后，將液態(tài)鋼渣兌入，兌加時(shí)間為O. 8-5. Omin,然后進(jìn)行正常的煉鋼操作；電爐在第一批料入爐4-6min，或接近熔清時(shí)，流放四分之一到三分之一的鋼渣，然后轉(zhuǎn)入常規(guī)作業(yè)；在第二批料中配加300-1500kg的石灰，電爐的出鋼溫度為 1600-1700°C ；其中盛裝液態(tài)鋼渣使用6-30m3的渣 罐，其液渣面上保留30-50cm的距離，防止吊裝拉運(yùn)的鋼洛溢出；其中液渣的兌加轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間控制在35min內(nèi)，溫度在1350°C以上；其中以計(jì)算公式，獲取鋼渣兌入量與電爐冶煉電耗量的合理比值。
所述的煉鋼工藝，鋼渣兌入量與電爐冶煉電耗之間的計(jì)算公式公式中的耗電量與實(shí)際的誤差不大于lMWh，S卩l(xiāng)Mwh=103Kwh。
本發(fā)明的作用原理將轉(zhuǎn)爐的液態(tài)鋼渣兌加在電爐內(nèi)，進(jìn)行廢鋼的冶煉，即利用液態(tài)鋼渣的堿度，在2. 8 4. 2、Σ CaO/ Σ Si02及熱容為O. 8KJ/kg· V，又利用了良好的導(dǎo)電性及熱能和渣中富裕的氧化鈣等，特別是電爐熱兌轉(zhuǎn)爐的液態(tài)鋼渣以后，渣料石灰只需要加入原有工藝(不兌加轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣的工藝)的四分之一到三分之一，就可以滿足冶煉需求； 因?yàn)闇p少了石灰加入量，相應(yīng)的減少了石灰的消耗，也降低了熔化石灰所需要的熱能，同時(shí)液態(tài)轉(zhuǎn)爐鋼渣帶入的物理熱也節(jié)約了部分電能，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的；轉(zhuǎn)爐的液態(tài)鋼渣，在正常的氣候條件下(零下30攝氏度 零上40攝氏度)等待40 90min，三分之二的鋼渣仍然能夠保持液態(tài)，只是粘度略有增加，仍然能夠滿足熱兌的需要，彰顯技術(shù)進(jìn)步。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例
轉(zhuǎn)爐的操作要點(diǎn)120t轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束倒渣，將其渣倒入專用的渣罐內(nèi)(以鑄鋼為材料)，轉(zhuǎn)運(yùn)到電爐；待70〖電爐出鋼，將轉(zhuǎn)爐的液態(tài)鋼渣兌加在電爐內(nèi)，然后再加入廢鋼原料，實(shí)施冶煉作業(yè)。
生產(chǎn)流程1)以轉(zhuǎn)爐和直流電爐試驗(yàn)為例；2)在電爐出完鋼，首先加入液態(tài)鋼渣10t，然后加入廢鋼50t，特殊情況下也可以電爐穿井以后，液態(tài)鋼渣兌入電爐井內(nèi)，兌加時(shí)間3. Omin;轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣拉運(yùn)到電爐的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間控制在25min以內(nèi)，等待兌加的時(shí)間控制在35min以內(nèi)，溫度控制在1350°C以上；3)液態(tài)鋼渣兌加電爐的時(shí)間控制在35min以內(nèi)，超過時(shí)間，表面易結(jié)殼，結(jié)殼嚴(yán)重退回渣場處理；其中盛裝液態(tài)鋼渣使用20m3的渣罐，其液渣面上保留40cm的距離，防止吊裝拉運(yùn)的鋼洛溢出。
4)70噸的電爐在第二批料內(nèi)配加石灰500-1500kg，目的是保證電爐熔清以后電爐爐渣堿度在2. O左右，轉(zhuǎn)爐液態(tài)渣的堿度較高，加入量較多時(shí)。
5)電爐兌加熱態(tài)轉(zhuǎn)爐鋼渣以后，第一批料入爐5min后，或者接近熔清時(shí)，流放四分之一到三分之一的鋼渣，然后轉(zhuǎn)入常規(guī)的冶煉作業(yè)；流放鋼渣的目的，既減少了爐渣的堿度，又減少了爐渣中的酸性物質(zhì)Si02、p205的含量。
6)轉(zhuǎn)爐鋼渣兌入量越大，電耗愈低；以出鋼1630°C為標(biāo)準(zhǔn)，鋼渣兌入量和電爐終點(diǎn)冶煉電耗之間的耗電量與實(shí)際的誤差不大于I MWh，g卩l(xiāng)Mwh=103Kwh。
例如電爐裝入量80噸，熱兌鋼渣8噸，冶煉出鋼的電字公式為80 X 400-500 X 8) /1000=28MWh ;即電字到達(dá)28 MWh，為理論計(jì)算的電耗電字，與實(shí)際的誤差不大于I MWh。
本發(fā)明產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益O與相同裝入量的全廢鋼冶煉相比， 加入液態(tài)鋼渣1% (業(yè)態(tài)鋼渣占所有爐料，包括廢鋼生鐵的質(zhì)量百分比)，噸鋼節(jié)省電耗5KWh，比如一座150噸的電爐，加入15噸液態(tài)轉(zhuǎn)爐鋼渣，噸鋼電耗節(jié)約50 KWh，按照電價(jià)O. 4元計(jì)算，噸鋼降低用電成本20元，按照150噸鋼計(jì)算，每爐節(jié)電效益3000元。
2)節(jié)約石灰O. 5 5. 5噸，冶煉過程中吹氧操作簡單，成分控制容易，每爐節(jié)約石灰使用費(fèi)用200 2000元。
3)電爐的冶煉周期縮短3 8min，增加電爐的臺時(shí)產(chǎn)量3 10噸，按照噸鋼效益 50元計(jì)算，增加效益150-500元；為公司減少石灰產(chǎn)量，降低鋼渣的排放量等間接的效益。
本發(fā)明的煉鋼工藝，適用于直流電爐、交流電爐的普鋼和特殊鋼的冶煉，或不銹鋼母液的冶煉、中頻爐鑄鋼的冶煉，感應(yīng)爐的冶煉、電渣爐的冶·煉。
權(quán)利要求
1.電爐熱兌轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣的煉鋼工藝，其特征在于以120噸轉(zhuǎn)爐和70噸直流電爐的操作為例，在電爐出鋼后首先兌加轉(zhuǎn)爐的液態(tài)鋼渣5-15t，然后兌加第一批廢鋼料40 60噸，或在電爐穿井后，將液態(tài)鋼洛兌入，兌加時(shí)間為O. 8-5. Omin,然后進(jìn)行正常的煉鋼操作；電爐在第一批料入爐4-6min，或接近熔清時(shí)，流放四分之一到三分之一的鋼渣，然后轉(zhuǎn)入常規(guī)作業(yè)；在第二批料中配加300-1500kg的石灰，電爐的出鋼溫度為1600-1700°C ； 其中盛裝液態(tài)鋼渣使用6-30m3的渣罐，其液渣面上保留30-50cm的距離，防止吊裝拉運(yùn)的鋼洛溢出； 其中液渣的兌加轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間控制在35min內(nèi)，溫度在1350°C以上； 其中以計(jì)算公式，獲取鋼渣兌入量與電爐冶煉電耗量的合理比值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉鋼工藝，其特征在于鋼渣兌入量與電爐冶煉電耗之間的計(jì)算公式 公式中的耗電量與實(shí)際的誤差不大于lMWh，即lMwh=103Kwh。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉鋼工藝，其特征在于該工藝適用于直流電爐、交流電爐的普鋼和特殊鋼的冶煉，或不銹鋼母液的冶煉、中頻爐鑄鋼的冶煉，感應(yīng)爐的冶煉、電渣爐的冶煉。
全文摘要
本發(fā)明提供的電爐熱兌轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣的煉鋼工藝，以120噸轉(zhuǎn)爐和70噸直流電爐的操作為例，在電爐出鋼后首先兌加轉(zhuǎn)爐的液態(tài)鋼渣5-15t，然后兌加第一批廢鋼料40～60噸，或在電爐穿井后，將液態(tài)鋼渣兌入，兌加時(shí)間為0.8-5.0min，然后進(jìn)行正常的煉鋼操作；電爐在第一批料入爐4-6min，或接近熔清時(shí)，流放四分之一到三分之一的鋼渣，然后轉(zhuǎn)入常規(guī)作業(yè)；在第二批料中配加300-1500kg的石灰，電爐的出鋼溫度為1600-1700℃；其中盛裝液態(tài)鋼渣使用6-30m3的渣罐，其液渣面上保留30-50cm的距離，防止吊裝拉運(yùn)的鋼渣溢出；其中液渣的兌加轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間控制在35min內(nèi)，溫度在1350℃以上；其中以計(jì)算公式，獲取鋼渣兌入量與電爐冶煉電耗量的合理比值。該工藝適用于直流電爐、交流電爐、中頻爐、感應(yīng)爐的冶煉、電渣爐的冶煉。
文檔編號C21B3/04GK103031405SQ20111038589
公開日2013年4月10日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者解英明, 陳躍軍, 俞海明, 李棟, 段建勇, 蘭飛鵬, 鐘文斌, 李立明, 王瑞利, 胡永勝, 姜新平 申請人:新疆八一鋼鐵股份有限公司