[发明专利]电弧炉及其熔炼方法

权利要求书

1.用交流电源电弧炉熔炼铁基合金的方法，该电炉(10)含有若干个位于炉子底部用来输送氧气的吹氧口(13)；至少一个将含碳物质输送到金属熔池(16)与渣层(22)之间的接触区附近的煤粉风口(15)；至少一个与输送含碳物质并位于超声喷管(12)之侧边或其上方的煤粉吹管(29)相配合的超声喷氧管(12)，这两个喷管(12，29)至少具有一个炉(10)外的等候工位(12b，29b)和一个炉内的工作工位(12c，19c)，在该工位上超声喷管(12)位于紧靠熔池(16)的表面处，而输送煤粉的煤粉吹管(29)则位于邻近渣层(22)的表面处；还含有若干个燃烧嘴(28)，这些燃烧嘴(28)位于炉子(10)的冷却侧壁(31)上邻近耐火材料炉底(30)之上缘处，其取向向下，用来输送氧基气体和可燃物质，因此，至少有两个第一燃烧嘴(28)的工作是一个燃烧嘴的动作起到加强下一个燃烧嘴动作的作用；炉子(10)装入一种或多种炉料，每批炉料都进行一个熔化开始的第一工步和一个第二熔化工步，在最后一批炉料熔化之后，有一个精炼工步和一个出钢工步，在本熔炼方法中：

在熔化开始的第一工步中，至少有一个第二燃烧嘴(28e)快速离开超声喷管(12)和煤粉吹管(29)进入炉(10)内的路线，以便使这些喷管(12，29)快速到达它们的工作工位(12c，29c)；

至少有一个第三燃烧嘴(28a)准确地对着炉子(10)的中心与由吹氧口(13)输送到熔池(16)表面上的含氧区中的至少一部分区域相配合；

燃烧嘴(28)在熔化第一工步中起燃烧器的作用，在第二工步中起亚音速喷氧管的作用，而在第三工步中，基本上是关闭的；

吹氧口(13)以大流量低压力的方式输送氧；

向着炉(10)的中心输送含碳物质，在炉渣上面和炉渣与熔融金属之间与炉渣(22)相配合而发生作用；

在紧靠熔融金属表面的熔池(16)内和在大致为渣层厚度的范围内发生，的反应，结果产生浮渣；并且

在紧靠熔融金属(16)的表面和大致为渣层(22)厚度的范围内发生的反应，以进行后燃烧过程，在炉内最大限度地将热量传递给金属。

2.根据权利要求1的熔炼方法，其特征在于，至少在第一和第二工步中，各个吹氧口(13)输送最小流速的氧(约2.8Nm³/min)，而在吹氧口(13)的入口处测出的压力最高为10巴，吹氧口(13)的送氧管(18)的直径为10-20mm，吹氧口(13)至炉(10)的特制耐火侧壁(30)的最小距离为液面高度的0.7-1.4倍。

3.根据权利要求1或2的熔炼方法，其特征在于，超声喷管(12)和煤粉吹管(29)的安装方向与水平面呈20°-35°角，它们在电弧炉(10)的炉门(35)的前区工作，至少有一根超声喷管(12)和一根煤粉吹管(29)的方向与熔融金属(16)的旋转方向相同，并与包围电极(11)的圆周(34)之内的一个圆周相切。

4.根据权利要求3的熔炼方法，其特征在于，从超声喷管(12)送入熔池(16)的氧是以与水平面呈40°-50°的角度输入的。

5.根据上述权利要求中任一项的熔炼方法，其特征在于，在炉内具有熔池的情况下，吹氧口(13)在每一工步都以最低吹氧压力工作，该压力取决于熔池钢水静压力的值，并取决于向炉(10)内加料时到炉料对熔池(16)的动态作用力，上述的吹氧口的最低吹氧压力不小于3巴，此时的最低流速不小于1.5Nm³/min。

6.根据上述权利要求中任一项的熔炼方法，其特征在于，根据流过每个单一的吹氧口(13)送入的氧化气体的流速调节来调节各个吹氧口(23)内的冷混合气体的流速。

7.根据上述权利要求中任一项的熔炼方法，其特征在于，由吹氧口(13)输入氧气基本上是在炉子(10)的向着出钢口(32)的前半部进行的，所有吹氧口(13)的吹氧压力都是相同的。