[发明专利]电弧炉炼钢

说明书

本发明涉及电弧炉炼钢。

本发明尤其涉及在以下单元操作中铁水(下文中称为“熔融金属”)的协调处理，以及在以下单元操作之间转移熔融金属：

(a)以批次或连续的方式生产熔融金属的直接熔炉；

(b)以批次方式对熔融金属脱硫的脱硫单元；和

(c)电弧炉，其以批次方式来从给料(包括脱硫的熔融金属)生产钢水，并生产多批次(以下称“炉次”)的钢水，并且需要多批次投进给料来生产每一炉次。

上述单元操作的组合以及使熔融金属维持在预定的温度之上以避免金属凝固，在单元操作中处理熔融金属以及在各单元操作间转移熔融金属以实现最终有效生产钢水炉次的目的方面具有重要意义。

其中一个重要的环节是选择铁水包的大小以便把熔融金属从直接熔炉转移到脱硫单元并从脱硫单元转移到电弧炉的加料装置中。

有很多因素会影响最小和最大铁水包尺寸的选择。

举例说明，这些因素包括：从直接熔炉出来的熔融金属温度，熔融金属的液相线温度，熔融金属在铁水包中的冷却速率，脱硫时间，从直接熔炉到脱硫单元之间的转移时间，从脱硫单元到电弧炉加料装置间的转移时间，以及在电弧炉中的保持时间。

这些因素对铁水包大小的选择具有不同的影响，而这些影响经常是竞争性的。

例如，如果来自以连续方式操作的直接熔炉的熔融金属的流动速度相对较高，那么铁水包尺寸应足够大，从而需要适当的时间来填充铁水包。然而，随着铁水包尺寸的增加，使得铁水包中的熔融金属在电弧炉的一个批次操作中全部使用的可能性越来越小。当铁水包尺寸增大到其中的熔融金属不能用在电弧炉的一个批次操作中时，熔融金属的保持时间就成了问题，这就为铁水包的最大尺寸设置了限制。同样的问题也存在于以批次方式操作的直接熔炉中。

本申请人已经认识到，通过使用足够大的铁水包(或其他熔融金属储存装置)来给少量的，优选地两到三个电弧炉的批次操作提供熔融金属，能够实现高效地协调处理和转移熔融金属。

根据本发明，提供了一种把熔融金属从直接熔炉转移到一个或更多的电弧炉中的方法，其包括如下步骤：

(a)把熔融金属以至少1400度的温度导入熔融金属存储装置；

(b)对熔融金属脱硫；和

(c)把脱硫的熔融金属注入一个或多个的电弧炉并生产出至少两炉次的钢水。

上述方法使得用大小合适的铁水包从直接熔炉中接收熔融金属成为可能。这对于实现从直接熔炉中排出来说十分重要。这种方法还使得远离直接熔炉并且(优选地)靠近电弧炉保持熔融金属(优选在脱硫后)得以实现。从有效操作直接熔炉，脱硫装置，电弧炉的角度来看，这也十分重要。

步骤(a)可包括以批次或连续方式把熔融金属从直接熔炉中排出。

优选的，步骤(b)包括在存储装置中对熔融金属脱硫。

优选的，步骤(c)包括把第一数量的脱硫的熔融金属从熔融金属存储装置加入一个电弧炉，而使剩余的脱硫的熔融金属仍留存在熔融金属存储装置中，直到需要熔融金属存储装置中再一数量的脱硫的熔融金属以在电弧炉中生产下一炉次钢水或在另一电弧炉生产一炉次的钢水，之后把再一数量的脱硫的熔融金属从熔融金属存储装置中加入到此台或另一台中电弧炉。

步骤(c)可以包括把脱硫的熔融金属直接从熔融金属存储装置中加入电弧炉中。

步骤(c)也可以包括用加料装置间接地把脱硫的熔融金属从熔融金属存储装置中加入电弧炉中。

优选的，此方法包括，在步骤(c)中把熔融金属加入到电弧炉之前，使从直接熔炉中排出的熔融金属保持在至少在1300℃的温度。

优选的，在步骤(c)中把熔融金属加入到电弧炉之前，使脱硫的熔融金属的温度保持在1300℃以上的步骤不包括在保持熔融金属的同时用外部热源加热熔融金属。

优选的，该方法中的步骤(a)，(b)，(c)在少于100分钟的时间内完成。

优选的，步骤(b)包括以批次方式对熔融金属脱硫。

优选的，步骤(b)包括使熔融金属在存储装置中脱硫至小于0.055wt.％的S。

优选的，在电弧炉的年产率少于一百万吨钢水的情况下，步骤(c)包括连续把脱硫的熔融金属加入电弧炉以生产至少两炉次钢水。

优选的，在每一电弧炉的年产率至少在一百万吨钢水的情况下，步骤(c)包括把脱硫的熔融金属加入两个或更多的电弧炉以生产至少两炉次钢水。

优选的，该方法包括将熔融金属存储装置返回到直接熔炉。

熔融金属存储装置可以是任何适合于保持熔融金属的装置。

举例来说，适合的熔融金属存储装置包括铁水包和鱼雷车(torpedocar)。