一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺的制作方法

1.本发明涉及冶炼工艺领域，尤其涉及一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺。


背景技术：

2.随着国内外冶金行业竞争的加剧，电炉冶炼作为一种绿色可持续发展的冶炼方法，已在钢铁冶炼行业占据举足轻重的地位。电弧熔炼主要应用于处理废钢材料，通过石墨电极对其进行加热，结合氧燃助熔和喷吹碳粉进行造渣，可有效处理废钢材料。
3.但在实际生产中，通过对电弧冶炼废钢产生的炉渣进行取样检验，并对其分析发现，炉渣中氧化亚铁的含量存在偏高，高达27％-30％，从而造成在电炉后期排渣过程中，大量的铁随渣流失，按85t/炉钢计算，合流渣造成的铁损失高达12.08kg/t
钢
，而如此大的铁损直接导致废钢处理成本增加，为了降低生产成本，现有技术中通常是降低氧气用量，但如此则会延长冶炼周期，导致冶炼电耗升高，并不能达到降低成本的效果，因此，研发一种可降低炉渣中氧化亚铁含量又不会增加冶炼周期的冶炼工艺对废钢利用具有重要意义。


技术实现要素：

4.针对现有技术中，电弧冶炼废钢的炉渣中氧化亚铁含量过高导致生产成本增加，降低氧气用量又会延长冶炼周期的技术问题，本发明提供了一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，本发明通过设定送氧时机以及调整氧枪的高度/角度/距熔池距离，在降低氧气用量的同时，使氧气发挥最大效用，不仅没有延长冶炼周期，还降低了炉渣中氧化亚铁的含量，大大降低了铁损失，节省了工艺成本。
5.为达到上述发明目的，本发明提供了如下的技术方案：
6.本发明第一方面提供了一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，包括如下步骤：
7.步骤一、向电弧炉内加入第一批废钢料，供电，6-7min后开启氧枪，进行吹氧预热，50-70s后进行氧燃助熔，当第一批废钢料的熔化率≥80％时，进行吹氧助熔，当累积耗电量为10000-11000kwh/t时，加入第一批石灰，喷吹碳粉，造渣，停止供电；
8.步骤二、当第一批废钢料熔化率为90％-95％时，加入第二批废钢料，供电，5-6min后开启氧枪进行吹氧预热，30-50s后进行氧燃助熔，当第二批废钢料的熔化率≥80％时，进行吹氧助熔，当累积耗电量为20500-21500kwh/t时，，加入第二批石灰，喷吹碳粉，造渣，停止供电；
9.步骤三、当第二批废钢料熔化率为90％-95％时，加入第三批废钢料，供电，1-3min后开启氧枪进行吹氧预热，20-40s后进行氧燃助熔，当第三批废钢料的熔化率≥90％时，进行吹氧助熔，喷吹碳粉，得冶炼熔体；
10.步骤四、当累积耗电量为31000-32000kwh/t时，将所述冶炼熔体升温至≥1580℃，喷吹碳粉，当钢水温度为≥1610℃且成分合格时，停止供电，组织出钢。
11.优选的，所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为
150-180mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为41
°‑
45
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为150-260mm。
12.相比于现有技术，本发明提供了一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，发明人经过大量的研究发现，炉渣中氧化亚铁含量较高的原因主要是用氧时机不对和过度用氧造成的废钢氧化烧损，对于用氧时机，本发明按照现有供氧模式进行计算总结，在炉内碳含量不足情况下，提前开启氧枪的计算通式为：t＝hr/[5.47
×n×
(m-2m)]－[h
×
5.47
×n×
(m-2m)]，其中，氧气流量为m m3/min，天然气流量为m m3/min，氧枪支数为n，炉内总渣量为r，炉渣中氧化亚铁含量为h，打开氧枪时间为t min，根据计算得知，提前1分钟供氧，则会使渣中氧化铁含量上升8.01％，虽然提前开启氧枪会使成渣速度变快，但这样的炉渣流动性会很好，容易造成低温流渣，且此时的炉渣因温度低、渣钢难以分离、渣中带有大量粒钢，这样造成了大量的氧化铁和粒钢的流失，因此，本发明进一步优化供氧时机，推迟氧枪开启时间，以降低炉渣中氧化亚铁含量。
[0013]
而对于过度用氧造成的废钢氧化烧损，主要是指在固定配碳量的条件下，超出碳氧反应所需的供氧量，造成炉内钢水过氧化，导致过剩氧气参与氧化炉内金属的现象，同时需要考虑供氧产生的化学热对冶炼电耗的降低和提高生产效率的影响。所以，控制用氧量要充分考虑电氧平衡。针对于此，本发明提出了调整氧枪角度、位置及与钢液面的距离，以提高氧气利用率，其主要原理为通过调整熔池液面高或氧枪位置、角度，使氧枪与熔池液面有更近的射流距离，在条件下相同或略低的氧气单耗条件下，即使采用较低的供氧量及供氧强度，依然可以实现良好的脱碳及穿透效果。
[0014]
优选的，步骤一中，所述第一批石灰的加入量为所述第一批废钢料质量的3％-4％。
[0015]
优选的，步骤二中，所述第二批石灰的加入量为所述第二批废钢料质量的2％-3％。
[0016]
优选的，所述供电包括起弧供电、穿井供电、熔化供电和升温供电。
[0017]
进一步优选的，所述供电包括起弧供电、穿井供电、熔化供电和升温供电；其中，第一批废钢料和第二批废钢料供电方式采用起弧供电、穿井供电和熔化供电；第三批废钢料供电方式采用起弧供电、穿井供电、熔化供电和升温供电。
[0018]
优选的，所述起弧供电电流为45569-45589ka，电压为755-770v。
[0019]
优选的，所述穿井供电电流为42650-42670ka，电压为807-822v。
[0020]
优选的，所述熔化供电电流为41326-41346ka，电压为833-848v。
[0021]
优选的，所述升温供电电流为38911-38931ka，电压为885-900v。
[0022]
进一步优选的，所述起弧供电的时长为1-2min。
[0023]
进一步优选的，所述穿井供电的时长为6-9min。
[0024]
进一步优选的，所述熔化供电的时长为3-4min。
[0025]
优选的，所述氧枪包括1号氧枪、2号氧枪、3号氧枪和4号氧枪。
[0026]
进一步优选的，1号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为160-180mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°‑
44
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为170-200mm。
[0027]
进一步优选的，2号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h
为160-175mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°‑
44
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为220-230mm。
[0028]
进一步优选的，3号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为150-155mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为42
°‑
44
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为250-260mm。
[0029]
进一步优选的，4号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为165-175mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为41
°‑
43
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为170-190mm。
[0030]
优选的，步骤一到步骤三中，所述吹氧预热时氧枪的氮气流量为90-100nm3/h，氧气流量为65-75nm3/h。
[0031]
优选的，步骤一到步骤三中，所述氧燃助熔时氧枪的天然气流量为95-105nm3/h，氧气流量为275-285nm3/h。
[0032]
优选的，步骤一到步骤三中，所述吹氧助熔时氧枪的天然气流量为65-75nm3/h，氧气流量为1490-1510nm3/h。
[0033]
优选的，步骤四中，所述出钢前调整供氧强度，调整后的供氧强度与步骤三中吹氧助熔的供氧强度相比天然气流量降低了8-12nm3/h，氧气流量降低了190-210nm3/h。
[0034]
优选的，步骤一到步骤四中，所述喷吹碳粉采用点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.7-1.0kg/(min
·
t)，间隔时间为7-9s。
[0035]
优选的，所述废钢料包括如下组分：汽车冷板、下脚料压块30％-35％，金属废料65％-70％和石墨球1％-1.5％。
[0036]
进一步优选的，所述废钢料分三批次进料，第一批废钢料占总量的40％-48％，石墨球占总量的0.5％-0.75％；第二批废钢料占总量的36％-44％，石墨球占总量的0.5％-0.75％；第三批废钢料占总量的8％-24％，三个批次进料总量为百分之百。
[0037]
针对目前电弧冶炼废钢的炉渣中氧化亚铁含量过高的问题，本发明提供了一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，本发明通过推迟送氧以及调整氧枪的高度/角度/距熔池距离结合对电弧炉炉体结构进行调整，大大提高了氧气利用率，从而降低了炉渣中氧化亚铁的含量，大大降低了铁损失，且不会延长冶炼周期，缩减了冶炼成本。
附图说明
[0038]
图1为电弧炉截面图，其中，(100)为电弧炉下炉体；(200)为电弧炉上炉体；(300)为氧枪；(310)为氧枪枪口。
具体实施方式
[0039]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040]
实施例1
[0041]
本实施例提供了一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，本实施例所用钢铁料
和石墨球总加入量为88t，具体冶炼工艺如下：
[0042]
配料：压块27t，废钢60t和石墨球1000kg；
[0043]
布料：第一批废钢料，打底废钢3.5t，其上布石墨球500kg，其上布废钢10.6t，其上布压块12t，其上布废钢10.8t；
[0044]
第二批废钢料：打底废钢3.5t，其上布石墨球500kg，其上布废钢9t，其上布压块11t，其上布废钢9.7t；
[0045]
第三批废钢料：打底废钢8t，其上布压块2t，其上布废钢4.9t；
[0046]
步骤一、向电弧炉内加入第一批废钢料，起弧供电，电流为45579ka，电压为760v，1.5min后转为穿井供电，电流为42660ka，电压为815v，6min后开启氧枪，进行吹氧预热，氮气流量为95nm3/h，氧气流量为70nm3/h，60s后进行氧燃助熔，天然气流量为100nm3/h，氧气流量为280nm3/h，当第一批废钢料的熔化率≥80％时，进行吹氧助熔，天然气流量为70nm3/h，氧气流量为1500nm3/h，同时转为熔化供电，电流为41336ka，电压为840v，当累积耗电量为10500kwh/t时，加入1.13t石灰，点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.8kg/(min
·
t)，间隔为8s，造渣，停止供电；
[0047]
步骤二、当第一批废钢料熔化率为90％-95％时，加入第二批废钢料，起弧供电，电流为45579ka，电压为760v，2min后转为穿井供电，电流为42660ka，电压为815v，5min后开启氧枪，进行吹氧预热，氮气流量为95nm3/h，氧气流量为70nm3/h，40s后进行氧燃助熔，天然气流量为100nm3/h，氧气流量为280nm3/h，当第二批废钢料的熔化率≥80％时，进行吹氧助熔，天然气流量为70nm3/h，氧气流量为1500nm3/h，同时转为熔化供电，电流为41336ka，电压为840v，当累积耗电量为20500kwh/t时，加入0.72t石灰，点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.8kg/(min
·
t)，间隔为7s，造渣，停止供电；
[0048]
步骤三、当第二批废钢料熔化率为90％-95％时，加入第三批废钢料，起弧供电，电流为45579ka，电压为760v，1min后转为穿井供电，电流为42660ka，电压为815v，2min后开启氧枪，进行吹氧预热，氮气流量为95nm3/h，氧气流量为70nm3/h，30s后进行氧燃助熔，天然气流量为100nm3/h，氧气流量为280nm3/h，当第三批废钢料的熔化率≥90％时，进行吹氧助熔，天然气流量为70nm3/h，氧气流量为1500nm3/h，同时转为熔化供电，电流为41336ka，电压为840v，当累积耗电量为28800kwh/t时，点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.9kg/(min
·
t)，间隔为8s，得冶炼熔体；
[0049]
步骤四、当累积耗电量为31000kwh/t时，将熔化供电调整为升温供电，电流为38921ka，电压为886v，将所述冶炼熔体升温至1580℃，出钢前降低供氧强度至天然气流量为60nm3/h，氧气流量为1300nm3/h，采用点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.9kg/(min
·
t)，间隔为7s，当钢水温度为1620℃，且成分合格时，组织出钢，检测出钢时炉渣中氧化亚铁的含量为13.42％；
[0050]
其中，1号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为180mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为200mm；
[0051]
2号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为170mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为220mm；
[0052]
3号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为150mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为260mm；
[0053]
4号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为170mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为180mm。
[0054]
实施例2
[0055]
本实施例提供了一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，本实施例所用钢铁料与微晶块总装入量为86t，具体冶炼工艺如下：
[0056]
配料：压块26t，废钢60t和石墨球1000kg；
[0057]
布料：第一批废钢料，打底废钢3.5t，其上布石墨球500kg，其上布废钢10.1t，其上布压块11t，其上布废钢10.8t；
[0058]
第二批废钢料：打底废钢3.5t，其上布石墨球500kg，其上布废钢10t，其上布压块12t，其上布废钢8.2t；
[0059]
第三批废钢料：打底废钢7.5t，其上布压块2t，其上布废钢5.4t；
[0060]
步骤一、向电弧炉内加入第一批废钢料，起弧供电，电流为45579ka，电压为760v，1min后转为穿井供电，电流为42660ka，电压为815v，6min后开启氧枪，进行吹氧预热，氮气流量为95nm3/h，氧气流量为70nm3/h，60s后进行氧燃助熔，天然气流量为100nm3/h，氧气流量为280nm3/h，当第一批废钢料的熔化率≥80％时，进行吹氧助熔，天然气流量为70nm3/h，氧气流量为1500nm3/h，同时转为熔化供电，电流为41336ka，电压为840v，当累积耗电量为10600kwh/t时时，加入1.1t石灰，点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.8kg/(min
·
t)，间隔为8s，造渣，停止供电；
[0061]
步骤二、当第一批废钢料熔化率为90％-95％时，加入第二批废钢料，起弧供电，电流为45579ka，电压为760v，1min后转为穿井供电，电流为42660ka，电压为42660815v，5min后开启氧枪，进行吹氧预热，氮气流量为95nm3/h，氧气流量为70nm3/h，40s后进行氧燃助熔，天然气流量为100nm3/h，氧气流量为280nm3/h，当第二批废钢料的熔化率≥80％时，进行吹氧助熔，天然气流量为70nm3/h，氧气流量为1500nm3/h，同时转为熔化供电，电流为41336ka，电压为840v，当累积耗电量为21000kwh/t时，加入0.7t石灰，点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.8kg/(min
·
t)，间隔为7s，造渣，停止供电；
[0062]
步骤三、当第二批废钢料熔化率为90％-95％时，加入第三批废钢料，起弧供电，电流为45579ka，电压为760v，1min后转为穿井供电，电流为42660ka，电压为815v，2min后开启氧枪，进行吹氧预热，氮气流量为95nm3/h，氧气流量为70nm3/h，30s后进行氧燃助熔，天然气流量为100nm3/h，氧气流量为280nm3/h，当第三批废钢料的熔化率≥90％时，进行吹氧助熔，天然气流量为70nm3/h，氧气流量为1500nm3/h，同时转为熔化供电，电流为41336ka，电压为840v，当累积耗电量为28800kwh/t时，点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.9kg/(min
·
t)，间隔为8s，得冶炼熔体；
[0063]
步骤四、当累积耗电量为31500kwh/t时，将熔化供电调整为升温供电，电流为38921ka，电压为886v，将所述冶炼熔体升温至1580℃，出钢前降低供氧强度至天然气流量为60nm3/h，氧气流量为1300nm3/h，采用点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.9kg/(min
·
t)，间隔为7s，当钢水温度为1620℃，且成分合格时，组织出钢，停止供电，检测出钢时炉渣中氧化亚铁的含量为13.42％；
[0064]
其中，1号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为170mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为190mm；
[0065]
2号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为175mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为44
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为225mm；
[0066]
3号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为155mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为44
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为260mm；
[0067]
4号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为170mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为180mm。
[0068]
实施例3
[0069]
本实施例提供了一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，本实施例所用钢铁料与微晶块总装入量为90t，具体冶炼工艺如下：
[0070]
配料：压块27t，废钢63t和石墨球1000kg；
[0071]
布料：第一批废钢料，打底废钢4.5t，其上布石墨球500kg，其上布废钢9.6t，其上布压块12.7t，其上布废钢11.5t；
[0072]
第二批废钢料：打底废钢3.5t，其上布石墨球500kg，其上布废钢10.3t，其上布压块12.3t，其上布废钢9.7t；
[0073]
第三批废钢料：打底废钢7t，其上布压块2t，其上布废钢5.9t；
[0074]
步骤一、向电弧炉内加入第一批废钢料，起弧供电，电流为45579ka，电压为760v，1min后转为穿井供电，电流为42660ka，电压为815kkav，6min后开启氧枪，进行吹氧预热，氮气流量为95nm3/h，氧气流量为70nm3/h，60s后进行氧燃助熔，天然气流量为100nm3/h，氧气流量为280nm3/h，当第一批废钢料的熔化率≥80％时，进行吹氧助熔，天然气流量为70nm3/h，氧气流量为1500nm3/h，同时转为熔化供电，电流为840kka，电压为41336v，当当累积耗电量为11000kwh/t时，加入1.17t石灰，点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.8kg/(min
·
t)，间隔为8s，造渣，停止供电；
[0075]
步骤二、当第一批废钢料熔化率为90％-95％时，加入第二批废钢料，起弧供电，电流为45579ka，电压为760v，1min后转为穿井供电，电流为42660ka，电压为815v，4min后开启氧枪，进行吹氧预热，氮气流量为95nm3/h，氧气流量为70nm3/h，40s后进行氧燃助熔，天然气流量为100nm3/h，氧气流量为280nm3/h，当第二批废钢料的熔化率≥80％时，进行吹氧助熔，天然气流量为70nm3/h，氧气流量为1500nm3/h，同时转为熔化供电，电流为41336ka，电压为840v，当累积耗电量为21500kwh/t时，加入0.73t石灰，点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.8kg/(min
·
t)，间隔为7s，造渣，停止供电；
[0076]
步骤三、当第二批废钢料熔化率为90％-95％时，加入第三批废钢料，起弧供电，电流为45579ka，电压为760v，2min后转为穿井供电，电流为42660ka，电压为815v，1min后开启
氧枪，进行吹氧预热，氮气流量为95nm3/h，氧气流量为70nm3/h，30s后进行氧燃助熔，天然气流量为100nm3/h，氧气流量为280nm3/h，当第三批废钢料的熔化率≥90％时，进行吹氧助熔，天然气流量为70nm3/h，氧气流量为1500nm3/h，同时转为熔化供电，电流为41336ka，电压为840v，当累积耗电量为28800kwh/t时，点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.9kg/(min
·
t)，间隔为8s，得冶炼熔体；
[0077]
步骤四、当累积耗电量为32000kwh/t时，将熔化供电调整为升温供电，电流为38921ka，电压为886v，将所述冶炼熔体升温至1580℃，出钢前降低供氧强度至天然气流量为60nm3/h，氧气流量为1300nm3/h，采用点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.9kg/(min
·
t)，间隔为7s，当钢水温度为1620℃，且成分合格时，停止供电，组织出钢，检测出钢时炉渣中氧化亚铁的含量为14.52％；
[0078]
其中，1号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为175mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为200mm；
[0079]
2号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为175mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为225mm；
[0080]
3号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为150mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为44
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为250mm；
[0081]
4号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为170mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为42
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为190mm。
[0082]
对比例1
[0083]
本对比例提供一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，其余实施例1的技术方案基本一致，区别在于：本对比例在送电开始就进行氧燃助熔，所用氧枪的设定为1号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为190mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为47
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为140mm；
[0084]
2号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为190mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为46
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为145mm；
[0085]
3号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为140mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为40
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为270mm；
[0086]
4号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为145mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为46
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为265mm；
[0087]
所得炉渣中氧化亚铁的含量为21.07％
[0088]
为进一步证实本发明的技术效果，本发明对实施例1-3和对比例1的氧气用量和冶
炼周期进行计算，结果如下所述，本发明实施例1-3的平均氧气单耗为17.74nm3/t，平均冶炼周期为49.02min/炉，平均冶炼电单耗为433.71kwh/t；而对比例1的氧气单耗为21.38nm3/t，冶炼周期为49.12min/炉，炼电单耗为435.39kwh/t，由此可见，本发明提供的降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺不仅降低炉渣中氧化亚铁的含量，同时降低了氧气单耗、冶炼周期和冶炼电单耗，大大缩减了冶炼成本，减少了铁损失，为废钢利用提供了新方法。
[0089]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、向电弧炉内加入第一批废钢料，供电，6-7min后开启氧枪，进行吹氧预热，50-70s后进行氧燃助熔，当第一批废钢料的熔化率≥80％时，进行吹氧助熔，当累积耗电量为10000-11000kwh/t时，加入第一批石灰，喷吹碳粉，造渣，停止供电；步骤二、当第一批废钢料熔化率为90％-95％时，加入第二批废钢料，供电，5-6min后开启氧枪进行吹氧预热，30-50s后进行氧燃助熔，当第二批废钢料的熔化率≥80％时，进行吹氧助熔，当累积耗电量为20500-21500kwh/t时，加入第二批石灰，喷吹碳粉，造渣，停止供电；步骤三、当第二批废钢料熔化率为90％-95％时，加入第三批废钢料，供电，1-3min后开启氧枪进行吹氧预热，20-40s后进行氧燃助熔，当第三批废钢料的熔化率≥90％时，进行吹氧助熔，喷吹碳粉，得冶炼熔体；步骤四、当累积耗电量为31000-32000kwh/t时，将所述冶炼熔体升温至≥1580℃，喷吹碳粉，当钢水温度为≥1610℃且成分合格时，停止供电，组织出钢；其中，所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为150-180mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为41
°‑
45
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为150-260mm。2.如权利要求1所述的降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，其特征在于：步骤一中，所述第一批石灰的加入量为所述第一批废钢料质量的3％-4％。3.如权利要求1所述的降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，其特征在于：步骤二中，所述第二批石灰的加入量为所述第二批废钢料质量的2％-3％。4.如权利要求1所述的降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，其特征在于：所述供电包括起弧供电、穿井供电、熔化供电和升温供电；其中，第一批废钢料和第二批废钢料供电方式采用起弧供电、穿井供电和熔化供电；第三批废钢料供电方式采用起弧供电、穿井供电、熔化供电和升温供电。5.如权利要求4所述的降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，其特征在于：所述起弧供电电流为45569-45589ka，电压为755-770v；和/或所述穿井供电电流为42650-42670ka，电压为807-822v；和/或所述熔化供电电流为41326-41346ka，电压为833-848v；和/或所述升温供电电流为38911-38931ka，电压为885-900v。6.如权利要求4或5任一项所述的降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，其特征在于：所述起弧供电的时长为1-2min；和/或所述穿井供电的时长为6-9min；和/或所述熔化供电的时长为3-4min。7.如权利要求1所述的降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，其特征在于：步骤一至步骤四中，所述氧枪包括1号氧枪、2号氧枪、3号氧枪和4号氧枪；其中，1号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为160-180mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°‑
44
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为170-200mm；2号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为160-175mm；所述
氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为43
°‑
44
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为220-230mm；3号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为150-155mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为42
°‑
44
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为250-260mm；4号氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉下炉体最高水平面的垂直高度h为165-175mm；所述氧枪喷头的中轴线沿竖直方向的倾斜角度θ为41
°‑
43
°
；所述氧枪喷头的中心喷孔距电弧炉上炉体垂直内壁的水平距离s为170-190mm。8.如权利要求1所述的降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，其特征在于：步骤一到步骤三中，所述吹氧预热时氧枪的氮气流量为90-100nm3/h，氧气流量为65-75nm3/h。9.如权利要求1所述的降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，其特征在于：步骤一到步骤三中，所述氧燃助熔时氧枪的天然气流量为95-105nm3/h，氧气流量为275-285nm3/h；和/或步骤一到步骤三中，所述吹氧助熔时氧枪的天然气流量为65-75nm3/h，氧气流量为1490-1510nm3/h。10.如权利要求1所述的降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，其特征在于：步骤一到步骤四中，所述喷吹碳粉采用点动式喷吹碳粉，喷吹碳粉的流量为0.7-1.0kg/(min
·
t)，间隔时间为7-9s。

技术总结
本发明属于冶炼工艺领域，尤其涉及一种降低炉渣中氧化亚铁含量的冶炼工艺，本发明通过优化送氧时机，调整氧枪的位置，结合点动式喷吹碳粉以及特定的供电工艺参数，有效降低了炉渣中氧化亚铁的含量，氧化亚铁的含量降低至13％-17％，还降低了氧气单耗、冶炼周期和冶炼电单耗，平均氧气单耗为17.74Nm3/t，平均冶炼周期为49.0min/炉，平均冶炼电单耗为433.71kWh/t，大大缩减了冶炼成本。因炉渣中氧化亚铁的降低，避免了排渣过程中大量的铁损失，对于电炉低成本冶炼废钢有重要意义。对于电炉低成本冶炼废钢有重要意义。对于电炉低成本冶炼废钢有重要意义。


技术研发人员：郭振 张玲通 高辉 王奎 冯莹 邓叙燕
受保护的技术使用者：达力普石油专用管有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/9/20