[发明专利]一种大型直流电弧炉直接送电烘炉方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型直流电弧炉烘炉的方法，尤其涉及电弧炉直接送电烘炉技术领域。

背景技术

大型直流电弧炉采用连续冶炼技术，能够在稳定的温度下运行，延长电弧炉使用寿命。但大型电弧炉开炉过程比较复杂，电炉内部耐火材料砌筑好后，为保证耐火砖性能，需按照温度曲线逐步升温，即烘炉过程，烘炉结束后才能开始冶炼。一般的烘炉方法为从炉顶安装燃烧器，利用燃气或燃油的燃烧来提高炉内温度，当炉内温度达到1200℃后，向电极送电拉弧，利用电弧的热量继续升温，同时拆除炉顶的燃烧器。并向炉内投加铁块直到铁块熔化形成熔池，炉内温度达到冶炼温度，烘炉才能结束。

这种烘炉方法具有以下缺点：①采用两种烘炉方式，操作复杂，炉顶需设置多个燃烧器，以便获得均匀的加热效果。而在燃气或燃料烘炉阶段结束后，需要在高温环境下拆除炉顶的燃烧器，安全风险高，操作复杂。②燃烧烘炉阶段生成的水有可能对炉内的镁砖造成损伤，造成烘炉失败。③燃料费用高，与电弧加热相比，燃料燃烧效率低，能源利用率低，费用高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足提供一种对电弧炉直接送电烘炉的方法，以简化烘炉操作，降低烘炉失败的风险，减少能源消耗。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种电弧炉送电烘炉方法，包括如下步骤：

（1）在新砌的炉底铺设厚度为50-100mm的导电耐火材料、在炉底中心铺设导电炭块，导电炭块高度大于1米，炭块周围采用铁块铺满整个炉底； 

（2）在炉内空腔、排放口、炉底安放测温热电偶，以测量烘炉温度；

（3）电极通电点弧，电弧位于炉顶电极与炉底导电炭块之间；初始功率0.5-1 MW，根据炉内升温速度调节送电功率。使升温速度符合耐火砖烘炉要求；

（4）监测电弧位置，当电弧位置低于0.7米时，向炉内投加铁块，使铁块熔化后形成熔池,电弧位于熔池表面和石墨电极底端之间；

（5）炉壁和炉底升温速度通过电弧位置和电弧长度进行控制，电弧位置越高、电弧长度越长，电弧对炉内上部加热越强；电弧位置越低、电弧长度越短电弧对炉内下部和熔池的加热越强；

（6）烘炉结束后，即可继续投入物料开始冶炼过程。

本发明炉底预铺的导电耐火材料与炭块在起弧时，连通石墨电极和炉底阳极，便于通电拉弧；导电耐火材料用以防止铁水对炉底耐火砖的侵蚀。

本发明当炭块周围的铁块熔化形成熔池后，对熔池温度和熔池深度进行测量，当熔池深度大于1米时，向熔池投加铁块降低熔池温度和深度；防止炉底升温过快和铁水渗入炉底耐火砖中。

本发明的原理如下：炉底预铺的导电耐火材料与炭块在起弧时，联通石墨电极和炉底阳极，便于通电拉弧；导电耐火材料还可以防止铁水对炉内耐火砖的侵蚀；拉弧初期，电弧的热辐射对炉壁和炉顶升温，导电炉底产生的电阻热对炉底耐火材料进行升温，通过调整电弧长度控制炉壁和炉顶的升温深度，通过调整电流控制炉底的升温速度；烘炉中后期炉底形成金属熔池后，炉底升温通过熔池温度进行控制，关键在于必须防止炉底升温过快和铁水渗入炉底耐火砖中。

本发明的有益效果

取消了燃料烘炉阶段，节约了燃油或燃气的烘炉设备、尾气排放设施的投资、安装和拆除工作，简化烘炉操作。没有燃烧过程，不生成水，避免了镁质耐火材料水化的风险。节约了燃料和燃气费用，降低了烘炉成本。

具体实施方式

实施例

本实施例涉及对炉容量30MW的大型直流电弧炉进行烘炉操作，具体步骤为：

（1）        在新砌的炉底铺设厚度为50-100mm的导电耐火材料、在炉底中心铺设导电炭块，导电炭块高度1米或1.5米，炭块周围放置约100t的铁块，铺满整个炉底；

（2）        在炉内空腔、排放口、炉底安放测温热电偶，以测量烘炉温度；

（3）        电极通电点弧，初始功率0.5MW，根据炉内热电偶的升温速度进行调整，每次调整不大于0.2MW；

（4）        烘炉期间定期进行炉况检查，当电极周围的铁块熔化形成熔池后，对熔池温度和熔池深度进行测量，当熔池深度大于1米时，向熔池投加铁块降低熔池温度和深度。

（5）        在此期间，继续根据炉内热电偶的升温情况，对功率和电弧长度进行调整。

（6）        当炉内温度到达1200℃后，炉内已经形成一个较小的铁水熔池，此时进入造熔池阶段，继续向炉内投加铁块，保持功率的稳定，直到熔池建立完毕。