[發明專利]一種適用于小功率電弧爐的煉鋼方法

無效

• 申請號: 201210104653.5
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN102586541A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 羅婉麗;張孝云
• 申請（專利權）人: 什邡市三裕鍛件有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 熊曉果;韓洋

技術領域

本發明涉及一種煉鋼方法，特別涉及一種適用于20噸以下的小功率電弧爐的煉鋼方法。

背景技術

電弧爐煉鋼需要向爐內吹入氧氣，通常采用吹氧管法或氧槍法吹入氧氣。使用吹氧管吹入氧氣，一般是由人工或機械手夾持吹氧管，從爐門插入溶池，該法不僅存在著工作人員勞動強度大的缺陷，而且需要消耗吹氧管，使煉鋼成本高，此外，還存在重大安全隱患。而氧槍因為具有供氧量大，高速(＞1.9G)的氧氣流，具有較大的攪拌功能，對熔池進行強攪拌，從而提高爐內反應的速度、均勻鋼水的成分和溫度，是提高鋼的內在質量首要條件，這些優點使得氧槍廣泛用于電弧爐煉鋼。供氧量大雖有利于提高鋼的內在質量，但單位時間內輸入的氧氣量多，稍有控制不當，在小功率電弧爐內，特別是20噸以下電弧爐內，碳、氧發生激烈的氧化反應，爐膛內瞬間產生大量氣體，在熔池內產生大沸騰，火焰、熱浪裹帶著鋼水、鋼渣從爐門噴射而出；這種熔渣噴濺，不僅對鋼液中的金屬造成了浪費，嚴重時會造成設備不同程度損壞，甚至對工作人員的人身安全造成威脅，嚴重影響了生產的連續安全運行，所以目前小功率電弧爐煉鋼時，由于難以在提高鋼的內在質量同時還兼顧到避免大沸騰事故的發生而仍然使用吹氧管向爐內吹入氧氣。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中所存在的小功率電弧爐煉鋼生產中仍然采用吹氧管吹氧的不足，提供一種能安全和穩定生產的使用氧槍吹入氧氣而且可以避免在爐內發生大沸騰的適用于小功率電弧爐的煉鋼方法。

為了實現本發明的目的，本發明提供了以下技術方案：

一種適用于小功率電弧爐的煉鋼方法，它包括以下步驟：原料準備、熔化、升溫、氧化、還原及出鋼，煉鋼過程中使用氧槍供氧，

(1)所述熔化步驟為：通過將電弧爐通電熔化爐料，調節氧氣流量為200～800m³/h對爐料助熔，當爐料熔清時將電弧爐斷電；

(2)所述升溫步驟為：熔池熔清后繼續向爐內吹氧、造泡沫渣、升溫，至熔體溫度達到1570～1590℃，升溫步驟中氧氣流量為300～500m³/h；

(3)所述氧化步驟為：當熔體溫度達到1570～1590℃時，控制氧槍的氧氣流量為300～800m³/h，造泡沫渣、脫碳。

本發明適用于小功率電弧爐的煉鋼方法，使用氧槍對電弧爐供氧，經過發明人多年來對小功率電弧爐煉鋼的理論研究和實踐生產經驗，選擇出本發明方法所述的熔化步驟、升溫步驟和氧化步驟中的氧氣流量，在本發明方法提供的氧氣流量下，可以對熔池進行充分地攪拌，提高爐內反應的速度、均勻鋼水的成分和溫度，有利于熔池內氣體逸出，可以提高所煉鋼的質量，使通過本發明方法冶煉的鋼錠，內在質量顯著提高，其中H、O、N含量依次為H≤3ppm，O≤30ppm，N≤50ppm。而且，在上述氧氣流量下，可以保證熔池均勻升溫，有效避免大沸騰的產生：(1)、可防止因爐內氧化鐵大量富集時發生的大沸騰：氧氣流量過小時，爐內升溫速度慢，將導致氧化鐵富集，當爐內溫度升至1470℃以上后，富集的氧化鐵內的氧將與爐料中的碳將發生激烈的碳、氧反應，瞬間生成大量的CO氣體，容易造成大沸騰事故發生；(2)、可防止脫碳速度過快時發生的大沸騰：通過調節氧化步驟的氧氣流量，使氧化步驟的脫碳速度均勻并小于0.5[％C]/min，有效避免了因氧氣流量過大、脫碳速度過快而導致大沸騰事故的發生。(3)、在熔池熔清時對電弧爐進行斷電操作，停止使用電弧爐對熔池繼續進行加熱，而僅通過繼續向爐內輸入氧氣對熔池升溫，可以防止升溫速度過快，避免大沸騰事故的發生；同時，斷電可以節約能源。本發明方法能穩定煉鋼，因為無大沸騰事故的發生，保護并增加了冶煉設備的使用壽命；在吹氧管法向電弧爐吹入氧氣的煉鋼方法基礎上提高了吹氧效率，縮短了冶煉時間，降低吹氧管消耗，降低耐火材料消耗(約20％)；改善工人的勞動條件，降低勞動強度；降低了生產成本，冶煉1噸鋼成本降低200～400元。

為了進一步控制脫碳速度，以降低爐內大沸騰事故發生的可能性，上述方法優選在造泡沫渣時加入氧化鐵，每次加入的氧化鐵重量為爐料總重量的1-1.5‰。

為了使上述適用于小功率電弧爐的煉鋼方法更安全穩定，上述氧化步驟中優選在熔體溫度達到1580℃時控制氧槍的氧氣流量為500～700m³/h，以使脫碳速度為0.25-0.4[％C]/min。