CN110699513B - 一种电炉炼钢方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种电炉炼钢方法及***，所述方法包括：利用废钢及煤块颗粒制作配碳压块；当电炉通电开始时，利用水平加料装置加入70～75t废钢及配碳压块，所述配碳压块的重量为15～50t，利用碳粉喷吹装置向所述电炉内喷吹340～750kg碳粉；向所述电炉内供氧，每吨钢供氧量为28～30Nm3；其中，所述配碳压块中煤块颗粒形成的煤块的含碳量≥75％；每个配碳压块的重量为70～100kg；当所述电炉容量小于80t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为5～10kg。
Description
技术领域
本发明属于电炉炼钢技术领域，尤其涉及一种电炉炼钢方法及***。
背景技术
随着电炉炼钢效率的提高，电炉用氧强度增加，而在生产效率提高的同时，电炉渣中的氧化铁FeO含量也随之增加，不仅导致铁损增加，金属回收率降低，也直接影响泡沫渣组成及埋弧效果，增加电耗成本，因此增加电炉燃料的配碳量变得尤为重要。
现有技术中很多电炉炼钢企业的配碳材料以轻薄料和小型料为主，导致加料速度慢，延长了电炉冶炼周期；并且由于配碳材料密度较小，难以穿透渣层进入钢液，导致配碳材料易被氧化，因此还需要喷吹大量的煤粉，导致炼钢成本增加。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种电炉炼钢方法，用于解决现有技术中对电炉燃料进行配碳时，由于配碳材料比较轻薄，致难以穿透渣层进入钢液，在实际生产中还需喷吹大量的碳粉，导致炼钢成本增加的技术问题。
本发明实施例提供一种电炉炼钢方法，所述方法包括：
利用废钢及煤块颗粒制作配碳压块；
当电炉通电开始时，利用水平加料装置加入70～75t废钢及配碳压块，所述配碳压块的重量为15～50t，利用碳粉喷吹装置向所述电炉内喷吹340～750kg碳粉；
向所述电炉内供氧，每吨钢供氧量为28～30Nm3；
其中，所述配碳压块中煤块颗粒形成的煤块的含碳量≥75％；每个配碳压块的重量为70～100kg；当所述电炉容量小于80t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为5～10kg；当所述电炉容量大于100t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为10～20kg。
上述方案中，所述利用废钢及煤块制作配碳压块，包括：
将所述煤块颗粒置入所述废钢内部，使得所述废钢将所述煤块颗粒包裹住；
利用压块机将包裹有所述煤块颗粒的所述废钢压成所述配碳压块。
上述方案中，所述煤块颗粒包括：第一煤块颗粒及第二煤块颗粒；其中，所述第一煤块颗粒的粒度为12～40mm，所述第一煤块颗粒的重量百分比为至少80％；所述第二煤块颗粒的粒度为5～11mm。
上述方案中，所述废钢中的各成分的重量百分比包括：
碳C≤0.05％；
铜Cu≤0.10％；
镍Ni≤0.08％；
硒As≤0.02％；其余为Fe和杂质。
本发明实施例还提供一种电炉炼钢***，所述***包括：
压块机，用于利用废钢及煤块颗粒制作配碳压块；
水平加料装置，用于当电炉通电开始时，向所述电炉内加入70～75t废钢及配碳压块，所述配碳压块的重量为15～50t；
碳粉喷吹装置，用于当电炉通电开始时，向所述电炉内喷吹340～750kg碳粉；
供氧部件，用于向所述电炉内供氧，每吨钢供氧量为28～30Nm3；
其中，所述配碳压块中煤块颗粒形成的煤块的含碳量≥75％；每个配碳压块的重量为70～100kg；当所述电炉容量小于80t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为5～10kg。
上述方案中，所述压块机具体用于：
将所述煤块颗粒置入所述废钢内部，使得所述废钢将所述煤块颗粒包裹住；
将包裹有所述煤块颗粒的所述废钢压成所述配碳压块。
上述方案中，所述煤块颗粒包括：第一煤块颗粒及第二煤块颗粒；其中，所述第一煤块颗粒的粒度为12～40mm，所述第一煤块颗粒的占比为至少80％；所述第二煤块颗粒的粒度为5～11mm。
上述方案中，所述废钢中的各成分的重量百分比包括：
碳C≤0.05％；
铜Cu≤0.10％；
镍Ni≤0.08％；
硒As≤0.02％；其余为Fe和杂质。
本发明实施例提供了一种电炉炼钢方法及***，所述方法包括：利用废钢及煤块颗粒制作配碳压块；当电炉通电开始时，利用水平加料装置加入70～75t废钢及配碳压块，所述配碳压块的重量为15～50t，利用碳粉喷吹装置向所述电炉内喷吹340～750kg碳粉；向所述电炉内供氧，每吨钢供氧量为28～30Nm3；其中，所述配碳压块中煤块颗粒形成的煤块的含碳量≥75％；每个配碳压块的重量为70～100kg；当所述电炉容量小于80t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为5～10kg；当所述电炉容量大于100t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为10～20kg。如此，由于将煤块颗粒和废钢一起制作成配碳压块，相当于提高了煤炭颗粒的密度，在上料时，配碳压块不会漂浮在钢液上，因此可以缩短上料周期；并且由于配碳压块可以穿透渣层，随着配碳压块的融化，压块中的部分煤炭可以与渣层中的氧化铁反应，降低钢渣中FeO的含量，改善泡沫渣效果；压块中的另一部分煤炭颗粒可以为电炉补充热量，这样也降低了碳粉的喷吹量，进而降低了炼钢成本。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的电炉炼钢方法流程示意图；
图2为本发明实施例二提供的电炉炼钢***结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中对电炉燃料进行配碳时，由于配碳材料比较轻薄，致难以穿透渣层进入钢液，在实际生产中还需喷吹大量的碳粉，导致炼钢成本增加的技术问题，本发明提供了一种电炉炼钢方法及***，所述方法包括：利用废钢及煤块颗粒制作配碳压块；当电炉通电开始时，利用水平加料装置加入70～75t废钢及配碳压块，所述配碳压块的重量为15～50t，利用碳粉喷吹装置向所述电炉内喷吹340～750kg碳粉；向所述电炉内供氧，每吨钢供氧量为28～30Nm3；其中，所述配碳压块中煤块颗粒形成的煤块的含碳量≥75％；每个配碳压块的重量为70～100kg；当所述电炉容量小于80t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为5～10kg；当所述电炉容量大于100t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为10～20kg。
下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
实施例一
本实施例提供一种电炉炼钢方法，如图1所示，所述方法包括：
S110，利用废钢及煤块颗粒制作配碳压块；
本实施例中为了可以提高电炉的加料速度，先利用废钢及煤块颗粒制作配碳压块，具体包括：
将所述煤块颗粒置入所述废钢内部，使得所述废钢将所述煤块颗粒包裹住；
利用压块机将包裹有所述煤块颗粒的所述废钢压成所述配碳压块。
其中，配碳压块中煤块颗粒形成的煤块的含碳量≥75％，每个配碳压块的重量为70～100kg；每个配碳压块中的含煤量为10～20kg，每个配碳压块的长宽高为200mm×300mm×300mm。
这里，煤块颗粒包括：第一煤块颗粒及第二煤块颗粒；其中，所述第一煤块颗粒的粒度为12～40mm，所述第一煤块颗粒的重量百分比为至少80％；所述第二煤块颗粒的粒度为5～11mm，重量百分比为20％左右。
废钢为轻薄料，废钢中的各成分的重量百分比包括：碳C≤0.05％；铜Cu≤0.10％；镍Ni≤0.08％；硒As≤0.02％；其余为Fe和杂质。
S111，当电炉通电开始时，利用水平加料装置加入70～75t废钢及配碳压块，所述配碳压块的重量为15～50t，利用碳粉喷吹装置向所述电炉内喷吹340～750kg碳粉；
配碳压块制作好之后，当电炉通电开始时，利用水平加料装置加入70～75t废钢及配碳压块，所述配碳压块的重量为15～50t。加料时间大概为45～50min，加料时间段是不受限制的，通电前期、中期和后期可以加入。其中，废钢和配碳压块的总重量优选地为70t。
同样当电炉通电开始时，利用碳粉喷吹装置向所述电炉内喷吹340～750kg碳粉，一直到电炉通电结束。
这里，水平加料装置类似一个皮带输送机，与电炉的入料口相接，用于将配碳压块、废钢水平输送至电炉中。
其中，当所述电炉容量小于80t时，每个配碳压块中的煤块重量5～10kg；当所述电炉容量大于100t时，每个配碳压块中的煤块重量为10～20kg。
这样，由于配碳压块中含有煤炭，因此在加入钢液中后，随着压块的熔化，含碳材料也随之进入钢液，部分煤炭起到配碳作用，为电炉提供热量，达到了以廉价材料替代优质铁料的效果；部分煤炭颗粒上浮至钢渣界面，与钢渣中FeO发生还原反应：C+(FeO)＝CO+Fe，从而可以降低钢渣中FeO的含量，改善了泡沫渣的组成，可降低吨钢碳粉喷吹量大约8kg/t，进而降低吨钢成本，同时也减少了铁损。
S112，向所述电炉内供氧，每吨钢供氧量为28～30Nm3。
然后还需向电炉内供氧，每吨钢供氧量不超过35Nm3，优选地为28～30Nm3。
这样由于将煤块颗粒和废钢一起制作成配碳压块，相当于提高了煤炭颗粒的密度，在上料时，配碳压块不会漂浮在钢液上，因此可以缩短上料周期；并且由于配碳压块可以穿透渣层进入钢液，随着配碳压块的融化，压块中的部分煤炭可以与渣层中的氧化铁反应，降低钢渣中FeO的含量，改善泡沫渣效果；压块中的另一部分煤炭颗粒可以为电炉补充热量，这样也降低了碳粉的喷吹量，进而降低了炼钢成本。
基于同样的发明构思，本实施例还提供一种电炉炼钢***，详见实施例二。
实施例二
本实施例提供一种电炉炼钢***，如图2所示，***包括：压块机21、水平加料装置22、碳粉喷吹装置23及供氧部件24；其中，
为了可以提高电炉的加料速度，压块机21用于利用废钢及煤块颗粒制作配碳压块；具体包括：
将所述煤块颗粒置入所述废钢内部，使得所述废钢将所述煤块颗粒包裹住；
利用压块机将包裹有所述煤块颗粒的所述废钢压成所述配碳压块。
其中，配碳压块中煤块颗粒形成的煤块的含碳量≥75％，每个配碳压块的重量为70～100kg；每个配碳压块中的含煤量为10～20kg，每个配碳压块的长宽高为200mm×300mm×300mm。
这里，煤块颗粒包括：第一煤块颗粒及第二煤块颗粒；其中，所述第一煤块颗粒的粒度为12～40mm，所述第一煤块颗粒的重量百分比为至少80％；所述第二煤块颗粒的粒度为5～11mm，重量百分比为20％左右。
废钢为轻薄料，废钢中的各成分的重量百分比包括：碳C≤0.05％；铜Cu≤0.10％；镍Ni≤0.08％；硒As≤0.02％；其余为Fe和杂质。
当配碳压块制作好之后，输送至水平加料装置22，水平加料装置22用于当电炉通电开始时，利用水平加料装置加入70～75t废钢及配碳压块，所述配碳压块的重量为15～50t，废钢及配碳压块的总重量优选地为70t。加料时间大概为45～50min，加料时间段是不受限制的，通电前期、中期和后期可以加入。
同样当电炉通电开始时，碳粉喷吹装置23向所述电炉内喷吹340～750kg碳粉，一直到电炉通电结束。
供氧部件24用于向所述电炉内供氧，每吨钢供氧量不超过35Nm3，优选为28～30Nm3。供氧部件24可以包括：氧枪。
其中，当所述电炉容量小于80t时，每个配碳压块中的煤块重量5～10kg；当所述电炉容量大于100t时，每个配碳压块中的煤块重量为10～20kg。
这样，由于配碳压块中含有煤炭，因此在加入钢液中后，随着压块的熔化，含碳材料也随之进入钢液，部分煤炭起到配碳作用，为电炉提供热量，达到了以廉价材料替代优质铁料的效果；部分煤炭颗粒上浮至钢渣界面，与钢渣中FeO发生还原反应：C+(FeO)＝CO+Fe，从而可以降低钢渣中FeO的含量，改善了泡沫渣的组成，可降低吨钢碳粉喷吹量大约8kg/t，进而降低吨钢成本，同时也减少了铁损。
本发明实施例提供的电炉炼钢方法及***能带来的有益效果至少是：
本发明实施例提供了一种电炉炼钢方法及***，所述方法包括：利用废钢及煤块颗粒制作配碳压块；当电炉通电开始时，利用水平加料装置加入70～75t废钢及配碳压块，所述配碳压块的重量为15～50t，利用碳粉喷吹装置向所述电炉内喷吹340～750kg碳粉；向所述电炉内供氧，每吨钢供氧量为28～30Nm3；其中，所述配碳压块中煤块颗粒形成的煤块的含碳量≥75％；每个配碳压块的重量为70～100kg；当所述电炉容量小于80t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为5～10kg；当所述电炉容量大于100t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为10～20kg。如此，由于将煤块颗粒和废钢一起制作成配碳压块，相当于提高了煤炭颗粒的密度，在上料时，配碳压块不会漂浮在钢液上，因此可以缩短上料周期；并且由于配碳压块可以穿透渣层，随着配碳压块的融化，压块中的部分煤炭可以与渣层中的氧化铁反应，降低钢渣中FeO的含量，改善泡沫渣效果；压块中的另一部分煤炭颗粒可以为电炉补充热量，这样也降低了碳粉的喷吹量，进而降低了炼钢成本。
实施例三
实际应用中，利用实施例一提供的方法及实施例二提供的***对60吨康斯迪电炉进行炼钢时，具体如下：
首先按照实施例一提供的方法制作配碳压块，配碳压块中煤块颗粒形成的煤块的含碳量≥75％，每个配碳压块的重量为80kg；每个配碳压块中的含煤量为6kg(重量百分比为7.5％)，每个配碳压块的长宽高为200mm×300mm×300mm。
废钢为轻薄料，废钢中的各成分的重量百分比包括：碳C为0.03％；铜Cu为0.005％；镍Ni为0.05％；硒As为0.01％；其余为Fe和杂质。
配碳压块制作好之后，在四次炼钢过程中，当电炉通电开始时，利用水平加料装置加入相应重量的配碳压块及废钢，同时向电炉中喷吹相应重量的碳粉，具体的重量参数如表1所示。
表1
也即，在1#炉次中，配碳压块加入量为15t，压块含煤量为7.5％，碳粉喷吹量为745kg；在2#炉次中，配碳压块加入量为20t，压块含煤量为7.5％，碳粉喷吹量为527kg；在3#炉次中，配碳压块加入量为35t，压块含煤量为7.5％，碳粉喷吹量为432kg；在4#炉次中，配碳压块加入量为50t，压块含煤量为7.5％，碳粉喷吹量为346kg。现有技术中只加入920kg碳粉。
最后的结果如表2所示：
表2
从表2可以看出，随着配碳压块加入的量越大，冶炼结束时钢水中的碳含量(出钢碳)是越高的，这样方便后续工艺对钢水进行处理；并且出钢炉渣中FeO的含量是越低的，电耗也越来越低，进而降低了碳粉的喷吹量，降低了炼钢成本。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种电炉炼钢方法，其特征在于，所述方法包括：
利用废钢及煤块颗粒制作配碳压块，包括：
将所述煤块颗粒置入所述废钢内部，使得所述废钢将所述煤块颗粒包裹住；
利用压块机将包裹有所述煤块颗粒的所述废钢压成所述配碳压块；
所述煤块颗粒包括：第一煤块颗粒及第二煤块颗粒；其中，所述第一煤块颗粒的粒度为12~40mm，所述第一煤块颗粒的重量百分比为至少80%；所述第二煤块颗粒的粒度为5~11mm；
当电炉通电开始时，利用水平加料装置加入70~75t废钢及配碳压块，所述配碳压块的重量为15~50t，利用碳粉喷吹装置向所述电炉内喷吹340~750kg碳粉；
向所述电炉内供氧，每吨钢供氧量为28~30 Nm3；
其中，所述配碳压块中煤块颗粒形成的煤块的含碳量≥75%；每个配碳压块的重量为70~100kg；当所述电炉容量小于80t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为5~10kg；当所述电炉容量大于100t时，每个所述配碳压块中的煤块重量为10~20kg。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废钢中的各成分的重量百分比包括：
碳C≤0.05%；
铜Cu≤0.10%；
镍Ni≤0.08%；
硒As≤0.02%；其余为Fe和杂质。
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