[发明专利]提高连续加料电炉冶炼效率的方法

说明书

本发明提供了一种提高连续加料电炉冶炼效率的方法，包括以下步骤：将废钢原料先切割为一定尺寸范围的小尺寸废钢，然后以特定的进料速度加入到冶炼炉内，保证废钢全程浸没在钢液中；冶炼过程中冶炼炉内采用大量留钢，保证加料过程中无需断电。本发明提供的这种提高连续加料电炉冶炼效率的方法，可以显著提高电炉的冶炼效率，废钢切割到一定较小的尺寸范围，有利于提高废钢熔化速率，同时以合理的进料速度加入到电炉中，保证废钢全程浸没在钢液中，有利于降低铁的氧化，而大量留钢则可以提高单位时间废钢进料质量。采用上述方法，易于实现全程泡沫渣操作，可显著提高连续加料电炉冶炼效率，降低电耗，缩短冶炼周期，并提高金属收得率。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种提高连续加料电炉冶炼效率的方法。

背景技术

电炉炼钢自问世以来，呈现不断增长的趋势，迄今为止，已占世界总钢产量的30%以上。尤其在欧美等发达国家，电炉炼钢的占比达到50%以上。以电弧炉炼钢为核心的短流程炼钢工艺，在工程投资、吨钢资源消耗、能源消耗、占地面积和二氧化碳等污染物排放量比长流程炼钢工艺都大幅减少，符合钢铁行业科学发展和低碳经济发展的要求。我国近十年粗钢产量虽然逐年增加，但电炉钢的比例却呈现一定的下降趋势。截止2016年，我国电炉钢比例仅占总出钢量的7.3%，远低于世界平均水平。但随着国家环保需求的不断提高及废钢资源的增加，同时政府取缔中频炉，地条钢，使得电炉炼钢短流程数量和产量明显增加。同时钢铁企业在逐步淘汰落后电炉产能使得绿色节能电炉的需求也不断增强。但目前电炉的开工率并不高，一方面是由于废钢价格不具优势，另一方面是电炉冶炼的周期较长，生产效率比较低，这导致电炉不仅在生产成本处于劣势地位，同时在生产量上也处于不利位置。因此，如何提高电炉的冶炼效率成为很多冶金工作者重点研究的方向。

目前在提高电炉冶炼效率的方法中，目前主要从两个方面进行改善：

（1）废钢预热：提高废钢温度可降低传导热量，并使废钢熔化时间显著降低，从而缩短冶炼周期。普锐特、西马克、SPCO及中冶赛迪等钢铁工程公司都有自主的废钢预热专利技术，使得电炉冶炼周期降低到40min以下。

（2）减少电弧炉操作：电炉冶炼周期主要包括通电时间和非通电时间，而减少电炉操作可减少非通电时间，从而缩短冶炼时间。如采用平熔池冶炼时废钢入炉电极不需提升、自动废钢上料、快速更换炉壳等。

水平连续加料电炉是目前国内市场广泛应用的一种炉型，其最大的特点在于连续加料和废钢预热，使得电炉的冶炼稳定性强，因此在国内市场上应用广泛。但目前全废钢冶炼的周期大约在50min左右，与转炉相比存在较大差距。而水平连续加料电炉的冶炼效率还与废钢进料速度相关，同时废钢尺寸及废钢堆密度也会对电炉冶炼产生明显的影响。目前尚未有报道过如何控制废钢尺寸、堆密度及进料速度来提高电炉冶炼效率的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高连续加料电炉冶炼效率的方法，旨在用于通过控制废钢尺寸、堆密度及进料速度来提高电炉冶炼效率。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种提高连续加料电炉冶炼效率的方法，包括以下步骤：

将废钢原料先切割为一定尺寸范围的小尺寸废钢，然后以特定的进料速度加入到冶炼炉内，保证废钢全程浸没在钢液中；冶炼过程中冶炼炉内采用大量留钢，保证加料过程中无需断电。

进一步地，废钢切割后的尺寸范围为20~80mm。

进一步地，废钢的进料速度为最佳进料速度的±20%，最佳进料速度的具体算法如下：

(1) 根据留钢量和炉熔大小确定V_Σ，V_Σ为废钢料在留钢液中被浸没时可占用的最大体积，单位为m³；