[发明专利]电炉采用生铁代替废钢炼钢法

说明书

本发明属钢冶炼技术，主要涉及电炉生铁炼钢方法。

电炉炼钢产品质量高，运转灵活，但炉料主要是废钢，所加生铁仅用于提高炉料的配炭量。如配入生铁过多或以生铁为主，则脱炭困难、冶时延长、电耗增大、成本提高;且较长的氧化脱碳期因反应剧烈，使操作危险亦随之增加。同时由于废钢紧缺，供不应求，不少电炉都程度不同地存在着“无米”（废钢）下锅，或找“米”下锅的问题。

本发明目的是提出适于在电炉中采用生铁代替废钢炼钢的具体方法。

本发明目的是这样实现的。仍沿用现有电炉炼钢的基本工艺，即包括通电熔化冷装炉料、将符合氧化脱炭要求的熔液还原和出炉的工艺。其中所配炉料主要或全部是生铁，在装料时配入炉料氧化脱炭所需的矿石，并与炉料混合冷装入炉，在通电熔化过程中，氧化脱炭工序也相随完成，合格的钢水即可转入还原工序。这样，炉料主要或全部为生铁，改变了原方法以废钢为主要原料的状况;按需配入的矿石则保证了氧化脱炭过程的需要。矿石与炉料混合后冷料装炉，既创造了在炉料熔化过程的同时、相继伴随氧化脱炭反应的原料条件，使该反应得以在部分炉料首先熔化开始之时即相随开始，并伴随整个溶化过程共同进行，在炉料熔清后，便完成预期的脱炭要求;又使炉料的氧化脱炭过程能在溶化期低温下、随炉料逐步升温的过程中同时进行。如此则有效地限制了氧化脱炭的反应速度和激烈程度，创造了比较平稳安全的生产条件，同时大大改善了操作的劳动强度。将原来分离的熔化和氧化脱炭两个阶段，合并到溶化过程所需的时间之内，有效地降低了冶炼过程的电能消耗。因此本方案具有实用意义，本发明目的亦得以实现。

其工艺流程可概括为装料（生铁、矿石）→溶化氧化（变高温沸腾脱炭为低温降炭）→还原→出炉。

上述方案冷料装炉中炉料与矿石的混合方法，可以是二者均匀混合，也可将矿石夹于上下两层炉料之间。两种混合方式均可实现在局部炉料开始熔化后，由炉中的相邻的炉石参与，立即开始本发明的氧化脱炭过程;不同的混合方式只存在过程中的细微差异，提供了实现本炼钢方法不同的工艺路线。

为了确保设备安全，本发明上述方案装炉之前，需用石灰充分复盖炉底炉坡，并在石灰层上再铺一层生铁，使随后加入的矿石与炉衬完全隔离。这样便可防止矿石对炉衬的直接侵蚀，避免炉令急剧下降或遭到严重破坏。

本发明调整了电炉装料的内容和时序，改变了炼钢的冶炼条件和工艺流程，降低了氧化脱炭工序的温度和反应速度，减少了该反应的危险因素，开辟了电炉炼钢的新途径，而且简化了冶炼操作。实验证明本发明方法耗电量仅略高于废钢电炉炼钢，而优于其它电炉炼钢法。同时生铁比废钢价廉，来源丰富，因此本发明方法是解决电炉废钢紧缺的有效措施，很有推广价值。

下面结合实施例对本发明内容作进一步说明。

本发明第一实施例是在3T电炉内进行的。装料前先在炉底炉坡上装入50mm底灰，底灰之上再铺一层生铁，然后将生铁矿石混合加入炉内，装入炉料6.5T。其中废钢1.105T，生铁配入5.395T、占83%、配炭量为3.32%。配入矿石1.3T、按200kg/T比例配入。炉料熔清后，熔毕炭为0.15%，比较理想，可以出炉。当熔毕炭末达要求时，可以相应增减炭的补充手段调节之。

第二实施例与第一例基本相同，其中炉料全部使用生铁6.5T、配炭量为4%，配入矿石1.495T、熔毕炭为0.45%，合格。

在如上实例冷料装炉时，还可以先将占炉料总重60%的生铁废钢装于第一装料罐内，然后置于已铺好石灰的炉内，送电，待第一罐炉料熔化60-70%时，加所配矿石，随后再加入余下的生铁继续通电。其余均与上例相同。

电炉生铁法与废钢法的比较（3吨电炉）

冶炼方法  冶炼 电耗 炉料配入 熔毕炭达到 炉产量 每分钟产

时间  度/吨  生铁比例%  预期范围时%  合格锭  钢量公斤/分 备注

废钢氧化法  4:02'  967  10-20  5.179  21.40  无吹氧

生铁法  5:09'  1096  75-95  95  6.312  20.44  无吹氧

废钢不氧化法  5:11'  712  10-20  7.317  22.87  吹氧

生铁法  5:00'  949  80  92  7.108  23.69  吹氧

生铁法  4:40'  890.7  83  100  6.426  22.95  吹氧

从表中可以看出，生铁炼钢法仅比废钢法电耗高100-150度/吨，每分钟少产钢1.2公斤。