[發明專利]電弧爐頂底吹煉系統和采用該系統的冶煉工藝

有效

• 申請號: 201310455194.X
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103468863A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 吳繼銀
• 申請（專利權）人: 武漢嘉特重型設備有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 段秋玲

1.一種電弧爐頂底吹煉系統，其特征在于：所述電弧爐吹煉系統包括電爐頂吹氧槍系統及底吹攪拌系統，所述電爐頂吹氧槍系統設置在電弧爐的上方并從上方以超音速向電弧爐內鋼水的表面噴射氧氣流，所述底吹攪拌系統設置在電弧爐的下方并從底部對電弧爐內的鋼水進行攪拌和通氣。

2.根據權利要求1所述的電弧爐頂吹煉系統，其特征在于：所述頂吹氧裝置包括頂吹氧槍、夾槍裝置、氧氣管道、氧槍支撐橫臂、升降立柱、測距儀以及氧氣閥門調節站，所述頂吹氧槍連接所述氧氣管道，所述氧氣管道連接至所述氧氣閥門調節站，夾槍裝置設置在氧槍支撐橫臂上，所述氧槍支撐橫臂下方設有所述升降立柱，所述測距儀設在所述升降立柱的一側，所述頂吹氧槍處于電弧爐的中心線軸線上。

3.根據權利要求2所述的電弧爐頂吹煉系統，其特征在于：所述頂吹氧槍的氧槍頭采用多噴嘴非均勻非對稱布置，所述氧槍頭采用六個至十二噴嘴且每個所述噴嘴流量均不一樣，所述噴嘴的馬赫數在1.6～2.3之間，所述頂吹氧槍為水冷氧槍結構，所述頂吹氧槍的中心層為氧流通道，所述頂吹氧槍的中間及外層分別為出進水通道，所述電爐頂吹氧槍系統進一步包括冷卻水管，所述冷卻水管分別連接至所述頂吹氧槍和所述夾槍裝置為其冷卻散熱。

4.根據權利要求2所述的電弧爐頂底吹煉系統，其特征在于：所述測距儀設置在所述升降立柱上遠離電弧爐的一側，所述測距儀外設置有水冷防護盒。

5.根據權利要求1所述的電弧爐頂底吹煉系統，其特征在于：所述底吹攪拌系統包括透氣磚、攪拌氣體管道、透氣磚檢測管道以及氣體閥門調節站，所述攪拌氣體管道連接所述透氣磚與所述氣體閥門調節站，所述透氣磚檢測管道連接所述透氣磚的侵蝕檢測通道與所述氣體閥門調節站。

6.根據權利要求5所述的電弧爐頂底吹煉系統，其特征在于：所述透氣磚采用鎂碳磚高壓成形，所述透氣磚內設置有小口徑不銹鋼管使電弧爐內的鋼水不會滲漏到所述透氣磚內，所述透氣磚除設置有與所述透氣磚檢測管道連接的侵蝕檢測通道，在所述透氣磚侵蝕到設定的厚度時檢測氣體通過所述侵蝕檢測通道，所述氣體閥門調節站接收到檢測氣體通過所述侵蝕檢測通道的信號并傳送以報警。

7.根據權利要求5所述的電弧爐頂底吹煉系統，其特征在于：所述底吹攪拌系統所吹出的攪拌氣體包括氮氣和氬氣，在冶煉的前期及中期采用氮氣攪拌，在冶煉的后期及出鋼期采用氬氣攪拌，所述氣體閥門調節站調節底吹攪拌氣體流量以及氮氣和氬氣的切換。

8.一種采用根據權利要求1至7中任一項所述的電弧爐頂底吹煉系統的冶煉工藝，包括以下步驟：

采用80～95%的鐵水、5～20%的廢鋼為原料，輔以冶金溶劑和造渣劑，加入電弧爐中；

通過頂吹氧槍從上方向電弧爐內射入氧氣流；

底吹攪拌系統不間斷從底部向電弧爐內吹氮氣或氬氣進行攪拌；

出鋼完成電弧爐冶煉。

9.根據權利要求8中所述的電弧爐頂底吹煉系統的冶煉工藝，其特征在于：在所述向電弧爐中加入造渣劑的步驟中，生燒石灰的加入量約為每噸鋼水中加入20～30公斤，白云石的加入量約為每噸鋼水中加入2～5公斤；

所述工藝進一步包括以下步驟：根據電弧爐內冶煉情況，再分次往電弧爐中加入造渣劑，如果泡沫渣過高則加入生燒石灰，如果爐渣中氧化鎂含量過低則加入白云石或鎂球。

10.根據權利要求8中所述的電弧爐頂底吹煉系統的冶煉工藝，其特征在于所述工藝進一步包括以下步驟：

根據電弧爐內情況調節頂吹氧槍系統中的頂吹氧槍的槍位及吹氧流量，如果爐渣中的氧化氬鐵含量過低，則通過升降立柱和測距儀的顯示來升高增加槍位；

根據電弧爐內的情況調整底吹攪拌系統中吹氣的流量及攪拌的強度，冶煉前期碳氧反應強烈時底吹攪拌系統采用小流量攪拌，冶煉中后期碳氧反應強度較低時底吹攪拌系統增加透氣攪拌強度。