[发明专利]一种底喷粉电弧炉炼钢法

说明书

技术领域

本发明属于电弧炉炼钢技术领域。特别涉及一种底喷粉电弧炉炼钢法。

技术背景

随着电弧炉技术的发展，尤其是超高功率电弧炉(UHP)的出现，使得电弧炉结束了只冶炼特殊钢、高合金钢的使命，成为一个高速熔化金属容器，仅保留传统电弧炉的熔化和氧化功能，但也易带来炉内钢水温度和成分不均匀的问题。上个世纪末，电弧炉底吹气搅拌技术出现，该技术通过置于炉底的喷嘴将N₂、Ar、CO₂、CO、CH₄、O₂等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到气体搅拌，加速熔化，加快熔池内部和钢渣之问的传质、传热速率，促进冶金反应过程的目的。该技术基本消除钢水不不均匀性，降低出钢温度，可缩短冶炼周期约，节约电耗，提高铁收得率，减少合金消耗，同时改善了脱磷、脱硫，减少石灰用量，降低渣中FeO含量，综合增效节能效果显著，迅速得到推广。

但现代电弧炉造渣料的加入仍采用传统的顶部块状加入，存在熔化速度慢，脱磷效率不够高，渣料利用率低，不能精确控制其加入量，成本及环境污染较大的问题。随着社会发展的要求，该问题会进一步突出，电弧炉炼钢在节能环保技术方面也将面临更大的社会压力。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，目的是提供一种能增强搅拌效果、提高金属料的收得率和渣料的利用率、缩短冶炼时间、改善钢质量的底喷粉电弧炉炼钢法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是，基于有顶加料系统的电弧炉炼钢法，在电弧炉1的底部布置有1～6支底枪3，采用载流气体通过1～6支底枪3向金属熔池内喷吹粉剂，粉剂的喷吹量为该种粉剂在本炉加入量的20～100wt％。

其中：底枪3在距炉底中心0～0.7倍炉底半径之间呈对称布置或非对称布置；底枪3的结构为接触式或为非接触式；载流气体为Ar、N₂、天然气、O₂、CO₂中的一种；粉剂为生石灰粉、石灰石粉、氧化铁粉、精矿粉、碳粉、白云石粉、萤石粉、电石粉、合金粉中的一种以上；粉剂粒度为0.01mm～0.10mm；喷吹的工艺参数是：压力为0.3～1.2MPa，供气流量为0.1～1.0Nm³/t钢，粉气比为4～10。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)加强了金属熔池的循环流动，有利于减少炉内电极2下的热点和炉壁上冷点的温度梯度，基本消除钢水温度和成分的不均匀性，降低出钢温度10～20℃；

(2)喷吹的粉剂粒径小，比表面积大，渣金界面增加近千倍，同时由于喷粉的搅拌作用，加快了熔渣-钢水间传质和传热速度，使渣金反应速度加快，脱磷脱硫速度大大提高，降低了渣中FeO含量15～25％，金属料的收得率提高0.5～1.0％，渣料的利用率提高10～35％；

(3)喷吹进熔池的粉气流中粉粒和气体都有携带夹杂物上浮去除的作用，有利于净化钢液，提高钢质量；

(4)喷吹的搅拌作用，可以缩短冶炼时间，减少电耗1～10％，提高生产率。

附图说明

图1为本发明的一种炼钢法示意图；

图2为本发明采用1支底枪的炉底布置示意图；

图3为本发明采用3支底枪的炉底对称布置示意图；

图4为本发明采用2支底枪的炉底非对称布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述，并非对本发明保护范围的限制：

实施例1

一种底喷粉电弧炉炼钢法，具体为25t底喷粉电弧炉冶炼硼钢。如图2所示，基于有顶加料系统的电弧炉炼钢法，在电弧炉底部中心设置1支底枪3；底枪3为多孔型喷吹元件；载流气体为Ar；喷吹粉剂的粒度为0.01～0.10mm。