[其他]一种强化电炉冶炼工艺

说明书

本发明是强化电炉冶炼的熔化期助熔工艺。

电炉冶炼过程中，熔化期时间长，电能消耗高，其电耗约占总电耗的50～70%。因此，缩短熔化期，降低电耗，提高电炉生产率，是炼钢工艺的重要内容。采用超高功率电炉和引入第二热源是缩短熔化期和降低电耗的重要措施。目前，采用燃料油、天然气、煤粉等为燃料，通过相应的燃烧装置燃烧放出热量作为电炉熔化期的第二热源。根据资料〔1〕，采用套管式煤粉燃烧装置，将其置于炉门口操作，熔化期开始送电加热金属炉料，待其温度升高后，利用煤氧枪向炉内喷吹适量的煤粉和氧气，以保证顺利点火和稳定燃烧。电炉熔化初期温度低，套管式煤氧枪喷吹的煤粉和氧气混合不均匀，难以顺利点火和稳定燃烧，因此，燃耗高，热效率低。此外，炉门操作极不方便、劳动条件差、效率低、套管式煤氧枪没有冷却保护装置，也易于烧损。

本发明的目的是针对套管式煤氧枪的电炉助熔工艺的不足，克服熔化初期点火和稳定燃烧的困难，提高助熔效果，改善劳动条件。因此，采用带有点火装置的旋流式煤氧枪，根据电炉容量大小，选择1支以上煤氧枪，安装于电炉炉壁上。采用该装置，氧气可预热700-900℃，旋流装置促使煤粉和氧气混合均匀，在低炉温下，易于实现正常点火和稳定燃烧。电炉熔化期，不通电加热也可顺利点火和燃烧。

本发明采用的煤氧枪的结构为带点火装置的强化电炉冶炼的旋流式煤氧枪，该装置包括中心输送煤粉管〔1〕，第二层套管（2）输送氧气、第三层和第四层套管（3）、（4）为冷却器进出水管，第二层套管出口端装设旋流叶片（5），煤氧枪还装设点火装置（6）见附图（1）。根据电炉容量和冶炼强度要求，每座电炉最好采用1-3支煤氧枪。煤氧枪点火装置，可以保证粉煤自动点火和稳定燃烧。

本发明强化电炉冶炼的煤氧枪操作工艺是：选择一支到三支旋流式煤氧枪，安装于电炉壁上，与炉壁圆筒成垂直向下倾斜角10-40°和水平方向切向角呈20-60°的位置上，三支煤氧枪要置于电炉壁的冷区，指向电炉内的低温区，亦可增设移动式旋流式煤氧枪，置于操作门口。电炉内装入冷态金属料和其他辅助材料后，不通电供热的情况下，该煤氧枪可以在较低炉温，实现正常点火和稳定燃烧。因此，电炉熔化前期和中期，自身不通电供热，可以仅用煤氧枪燃烧粉煤供热来加热和熔化炉料，这样操作可大量地降低电耗。若在熔化期通电供热，同时采用煤氧枪供热，则显著缩短熔化时间，降低电耗。按照炉料的加热程度，炉内冶金反应的需要，以及煤粉燃烧的要求，不断地调整燃烧煤粉所需的氧气过剩系数，以便控制炉内的氧化性气氛。

电炉熔化期，供煤粉量为0.5-1.5公斤/吨·分，供氧量为0.7-3.0标米³/吨·分，在冶炼过程中可以调节煤粉和氧气的比例，提高加热效率。

实施方案1

煤氧枪操作参数：供煤量：0.5-1.5公斤/吨·分。

供氧量：0.7-3.0标米³/吨·分。

熔化期开始，煤氧枪立即点火，此时不通电，单用煤氧枪加热熔化炉料。熔化后期送电，煤氧枪操作与送电同时进行。

实施方案2

煤氧枪操作参数：供煤量：0.5-1.0公斤/吨·分

供氧量：0.7-3.0标米³/吨·分

熔化期开始直至熔化期完了，煤氧枪操作与送电同时进行。

本发明煤氧枪应用的煤是我国最丰富的能源之一，可以应用无烟煤和烟煤，原料来源广泛，煤氧枪结构简单，容易操作，便于工厂推广应用。为保证安全操作，喷煤系统采用多种防爆措施。采用旋流式煤氧枪强化电炉冶炼，可大幅度地降低电耗，缩短熔化期，提高生产率和降低成本。

参考文献

〔1〕电炉喷煤粉助熔    84年喷射冶金会议文集。