[發明專利]電爐廢鋼預熱的方法

有效

• 申請號: 201810321791.6
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108411064B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 蔣世川;張健;陳琦;付建輝
• 申請（專利權）人: 成都先進金屬材料產業技術研究院有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52
• 代理公司: 51124 成都虹橋專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 梁鑫

本發明公開了一種電爐廢鋼預熱的方法，屬于鋼鐵冶煉技術領域。本發明為了避免利用電爐煙氣預熱廢鋼對廢鋼原料、設備以及場地條件要求高的問題，提供了一種電爐廢鋼預熱的方法，包括：將爐料裝入安裝有爐壁氧槍的電爐內，利用電爐非通電等待時間，開啟電爐爐壁氧槍噴吹天然氣和氧氣的混合氣體，對電爐內的廢鋼進行預熱。本發明方法充分利用冶煉中非通電等待時間，利用噴吹天然氣和氧氣燃燒產生的化學能，能有效預熱廢鋼，消除爐內冷區，強化熔化，極大限度地縮短冶煉時間，降低了電極消耗和冶煉電耗，大大降低冶煉生產成本。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶煉技術領域，具體涉及一種電爐廢鋼預熱的方法。

背景技術

電弧爐煉鋼的生產成本，電能消耗是最大一塊，特別是我國電能緊張的形勢，使電弧爐煉鋼的成本大大增加。在電弧爐冶煉過程中，爐料的熔化階段供電時間最長，電能消耗最大，在一個冶煉周期內，熔化期占了一半以上；主要原因是加入的冷廢鋼溫度過低，想要達到通電將爐料熔化的目的，不得不加大電能輸入，導致冶煉周期長、電極消耗高以及冶煉電耗高。

采用廢鋼預熱技術可以有效縮短冶煉周期、降低冶煉消耗；到目前為止，現有技術中主要是利用電爐高溫煙氣預熱廢鋼；利用電爐高溫煙氣預熱廢鋼的方式主要有兩種：直接預熱方式和間接預熱方式；直接預熱方式的特點是把從電爐抽出的煙氣接用來預熱廢鋼，而間接預熱方式是用抽出的煙氣先將空氣加熱，然后用被加熱了的空氣預熱廢鋼。顯而易見，從電爐煙氣所含熱量的有效利用方面考慮，直接方式優于間接方式。

目前比較先進的廢鋼預熱技術主要有以下6種方式：

①料籃式預熱：這種方式是把來自電爐爐膛內的高溫廢氣引入預熱槽里，然后預熱料籃內的廢鋼。為了延長料籃的使用壽命必須控制籃內的溫度，其溫度不能過高。一般進口溫度為700℃～800℃、出口溫度200℃～300℃。這種預熱方式的節能效果平均為25kwh/t，但缺點是預熱過程中伴隨有煙霧和惡臭產生。

②一電二爐式：這種方式的特點是采用一個電源二個爐子，其中一個爐子用于煉鋼，并將其產生的廢氣導入另一個裝有廢鋼的爐內進行預熱，然后循環作業。這樣既解決了預熱料籃方式引起的污染問題，又可使預熱后的廢鋼達到1000℃以上的高溫，預熱效果比較高效；另外此技術還省略了出鋼、補爐及第一次裝爐等非通電時間，從而提高了生產率。這種工藝節能效果比較明顯：廢鋼預熱率為60％時電能節約為35～40kwh/t鋼；預熱率達到100％時節約電能可達65kwh/t鋼。

③豎爐方式：豎爐方式預熱工藝的結構特點為：將水冷豎爐與電爐爐蓋連結為一個整體，并在其內部裝入廢鋼，用電爐爐膛內上升的高溫廢氣進行預熱。為了達到連續預熱各爐次廢鋼的目的，在豎爐的下部安裝了鉤爪用來支撐并控制下落的廢鋼；缺點在于為了不影響爐頂電極在爐膛中心的位置，豎爐只能偏向電爐一側，因而造成爐內了廢鋼受熱不均勻，熔化不同步。本技術的節能效果約為30kwh/t鋼。

④連續運送層內預熱式：此工藝簡稱NSCF工藝，目的是為了解決CONSTEEL工藝中廢鋼在傳送帶上預熱不均勻的問題。因此，在封閉式傳送帶下部安裝了廢氣出口，使廢氣從上而下預熱廢鋼，從而使距傳送帶表面600mm～700mm處的廢鋼溫度由原來＜100℃提高到＞400℃；其節能效果可以達到65kwh/t鋼。

⑤豎爐連裝式：此工藝產其結構特點是裝置的頂部如接收料斗、排氣管、預熱槽及推料機等都位于偏離電爐中心的上部；廢鋼經高溫廢氣預熱后用推料機推至電爐頂部中心位置再落入爐內；因其節能效果可達138kwh/t鋼而引起廣泛注目。

⑥充填層電爐方式：該技術特點為：將廢鋼連續裝入電爐的頂電極周圍，在爐內形成充填層，然后被上升的高溫廢氣預熱。具體來說，將由傳送帶運到的廢鋼用旋轉磁鐵裝入電爐爐膛的四周方向；為了確保廢氣在充填層廢鋼中能夠均勻流動、預熱，爐子上部加裝了圓環狀管道。缺點為：此工藝容易受廢鋼幾何形狀的制約；另一關鍵點在于要確保廢鋼裝入設備的耐熱性和可靠性。