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降低电炉电极消耗的方法与流程
发布时间:2020-11-08 16:53    文章作者:金沙js333

  不锈钢生产过程中镍不锈钢大部分采用电炉—AOD两步法生产工艺,电炉采用铬镍生铁、不锈钢废钢、高碳铬铁、不锈钢钢粒(渣钢)等大块原料,送电时容易产生电弧裸漏,高温的电弧光对电炉炉盖及电极造成较大的损害,温度较高的电极与电炉内氧气在高温下进行反应,增加了电极氧化剥落速度。电极中心部位和电极外圆的温度差增大,由温度差引起的热应力也相应提高,电极容易产生裂纹和表面剥落,使电极消耗较高。

  为了降低电炉电弧对电极的烧损及高温下氧化,有的不锈钢电炉厂在电极上部采用喷淋水的办法降低电极温度,有一定的效果,但是不能阻止电弧对炉衬的烧损,炉内还有空气,空气与电极进行反应。目前不锈钢电炉电极消耗达到3.8-4.5Kg/t。

  一方面,本申请涉及降低电炉电极消耗的方法,其包括:在电炉电极部位喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物,其中石灰石粉与白云石粉的质量百分比为2.0-3.0:1。

  在以下的说明中,包括某些具体的细节以对各个公开的实施方案提供全面的理解。然而,相关领域的技术人员会认识到,不采用一个或多个这些具体的细节,而采用其它方法、部件、材料等的情况下仍实现实施方案。

  除非本申请中另有要求,在整个说明书和所附的权利要求书中,词语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”应解释为开放式的、含括式的意义,即“包括但不限于”。

  在整个说明书中提到的“一实施方案”、“实施方案”、“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”意指在至少一实施方案中包括与该实施方案所述的相关的具体参考要素、结构或特征。因此,在整个说明书中不同位置出现的短语“在一实施方案中”或“在实施方案中”或“在另一实施方案中”或“在某些实施方案中”不必全部指同一实施方案。此外,具体要素、结构或特征可以任何适当的方式在一个或多个实施方案中结合。

  在本文中,术语“石灰石”系碳酸盐矿物,主要化学成分为CaCO3,可含有Si、Al、Fe、Mg等元素。

  在本文中,术语“白云石”系碳酸盐矿物,主要化学成分为CaMg(CO3)2,可含有Fe、Mn、Pb、Zn等元素。

  在本文中,术语“冶炼前期”系指电炉装料开始到后送电15min左右电炉底部形成熔池。

  在本文中,术语“不锈钢”系指以质量百分比计,钢中Cr≥10.5%的钢材。

  在本文中,术语“镍废钢”系指以质量百分比计,Ni≥1.5%,Cr≥10.5%的废钢。

  在本文中,术语“不锈钢废钢”系指以质量百分比计,Cr≥10.5%的废钢。

  在本文中,术语“高碳铬铁”系指以质量百分比计,C≥6.5%,Cr≥50%的铬铁合金。

  在本文中,术语“铬镍生铁”系指以质量百分比计,生铁中Ni≥1.0%,Cr≤5.0%的生铁,其中碳含量较高C≥1.0%。

  一方面,本申请涉及降低电炉电极消耗的方法,其包括:在电炉内电极部位喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物,其中石灰石粉与白云石粉的质量百分比约为2.0-3.0:1。

  在某些实施方案中,在电炉电极部位喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物,通过喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物使电炉内弥散粉剂颗粒隔绝空气,能够降低电极氧化。

  在某些实施方案中,在电炉电极部位喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物,通过喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物使电炉内弥散粉剂颗粒隔绝空气,能够降低弧光对炉衬的侵蚀。

  在某些实施方案中,石灰石粉与白云石粉的粒度分别约为1-15mm。在某些实施方案中,石灰石粉与白云石粉的粒度分别约为1-12mm。

  能够用于本申请的降低电炉电极消耗的方法的惰性气体的示例性实例包括但不限于氮气和氩气。

  在某些实施方案中,喷吹到炉内的石灰石粉和白云石粉在高温下发生分解,能够降低电炉电极外部温度,减小电极内外温差,降低电极表面剥落。

  在某些实施方案中,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为50-170Kg/min。

  在某些实施方案中,冶炼前期喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为60-80Kg/min。

  在某些实施方案中,冶炼中期喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为130-170Kg/min。

  在某些实施方案中,冶炼后期喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为50-70Kg/min。

  在某些实施方案中,冶炼前期喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为60-80Kg/min,冶炼中期喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为130-170Kg/min,以及冶炼后期喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为50-70Kg/min

  在某些实施方案中,电炉送电约4-6min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为60-80Kg/min。

  在某些实施方案中,电炉送电约5min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为60-80Kg/min。

  在某些实施方案中,电炉送电约8-14min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为130-170Kg/min。

  在某些实施方案中,电炉送电约10min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为130-170Kg/min。

  在某些实施方案中,电炉炉料约75-85%熔清后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为50-70Kg/min。

  在某些实施方案中,电炉炉料约80%熔清后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为50-70Kg/min。

  在某些实施方案中,电炉送电约4-6min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为60-80Kg/min,电炉送电约8-14min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为130-170Kg/min,以及电炉炉料约75-85%熔清后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为50-70Kg/min。

  在某些实施方案中,电炉送电约5min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为60-80Kg/min,电炉送电约10min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为130-170Kg/min,以及电炉炉料约80%熔清后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为50-70Kg/min。

  在某些实施方案中,电炉送电约4-6min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为60-80Kg/min,电炉送电约8-14min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为130-170Kg/min,电炉炉料约75-85%熔清后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为50-70Kg/min,以及电炉停电前约4-6min,停止喷吹。

  在某些实施方案中,电炉送电约5min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为60-80Kg/min,电炉送电约10min后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为130-170Kg/min,电炉炉料约80%熔清后,喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物的速率约为50-70Kg/min,以及电炉停电前约5min,停止喷吹。

  在某些实施方案中,喷入的石灰石粉与白云石粉在炉渣内发生分解反应,分解后产生的CaO、MgO进入渣中,形成电炉炉渣,减少电炉石灰、镁球等造渣料的加入量,降低成本。

  在某些实施方案中,喷入的石灰石粉与白云石粉在炉渣内发生分解反应,炉渣表面产生CO2气体,能够促进炉渣发泡,稳定电弧,提高电能利用率。

  在某些实施方案中,使用1只喷枪喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物。在某些实施方案中,使用多只喷枪轮流喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物。在某些实施方案中,使用3只喷枪轮流喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物。

  在某些实施方案中,当使用多只喷枪轮流喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物时,喷枪喷吹轮换时间约为1.5-2.5min。

  在某些实施方案中,当使用多只喷枪轮流喷吹石灰石粉与白云石粉的混合物时,喷枪喷吹轮换时间约为2min。

  能够用于本申请的降低电炉电极消耗的方法的电炉的示例性实例包括但不限于不锈钢电炉。

  能够用于本申请的降低电炉电极消耗的方法的不锈钢配料的示例性实例包括但不限于镍废钢、不锈钢废钢、不锈钢、高碳铬铁和铬镍生铁。

  在某些实施方案中,不锈钢配料包括轻薄镍废钢、不锈钢钢粒、高碳铬铁和铬镍生铁。

  能够用于本申请的降低电炉电极消耗的方法的轻薄镍废钢的示例性实例包括但不限于304废钢和316废钢。

  能够用于本申请的降低电炉电极消耗的方法的不锈钢钢粒的示例性实例包括但不限于不锈钢渣钢回收过程中产生的粒度在5-50mm不锈钢,其成分Ni:3-5%,Cr:8-10%,余量为铁及其他不可避免的杂质。

  能够用于本申请的降低电炉电极消耗的方法的高碳铬铁的示例性实例包括但不限于以质量百分比计,C≥6.5%,Cr≥50%的铬铁合金。

  能够用于本申请的降低电炉电极消耗的方法的铬镍生铁的示例性实例包括但不限于以质量百分比计,生铁中Ni≥1.0%,Cr≤5.0%的生铁,其中碳含量较高C≥1.0%。

  下文中,本申请将通过如下实施例进行详细解释以便更好地理解本申请的各个方面及其优点。然而,应当理解,以下的实施例是非限制性的而且仅用于说明本申请的某些实施方案。

  不锈钢电炉电极喷吹粉剂为石灰石粉和白云石粉,质量百分比为2.5:1,粒度为1-15mm。

  电炉采用全冷装工艺,电炉内配加不锈废钢、铬镍生铁、高碳铬铁、不锈钢钢粒等进行配料,配料顺序为:轻薄镍废钢、不锈钢钢粒、高碳铬铁、铬镍生铁、轻薄镍废钢,配料量为170吨。

  电炉送电后5min,电炉炉盖石灰石喷枪开始喷吹石灰石+白云石粉剂,喷吹载气为氮气,粉剂喷吹速率为75Kg/min,喷吹15min后增加喷吹流量到150Kg/min。

  喷粉过程中3支喷枪交替进行喷吹,保证电炉内粉剂均匀分布,针对炉衬损坏严重部位,增加喷吹时间和喷吹量。本实施例喷枪喷吹轮换时间为2min,即1支喷枪喷吹2min后关闭这只喷枪,同时开启另一支喷枪进行喷吹,以此类推。

  电炉冶炼后期,电炉内80%炉料熔清后,减少喷吹量至70Kg/min。电炉停电前5min,停止喷吹粉剂。

  不锈钢电炉电极喷吹粉剂为石灰石粉和白云石粉,质量百分比为2.5:1,粒度为1-15mm。

  电炉采用半热装工艺,电炉内配加不锈废钢、铬镍生铁、高碳铬铁进行配料,重量为100吨,脱磷铁水70吨。

  电炉装入冷料,送电后5min,电炉炉盖石灰石喷枪开始喷吹石灰石+白云石粉剂,喷吹载气为氮气,粉剂喷吹速率为65Kg/min,喷吹8min后停电,兑入铁水,增加喷吹流量到160Kg/min。

  喷粉过程中3支喷枪交替进行喷吹,保证电炉内粉剂均匀分布,针对炉衬损坏严重部位,增加喷吹时间和喷吹量。本实施例喷枪喷吹轮换时间为2min,即1支喷枪喷吹2min后关闭这只喷枪,同时开启另一支喷枪进行喷吹,以此类推。

  电炉内85%炉料熔清后,减少喷吹量至70Kg/min。电炉停电前5min,停止喷吹粉剂。

  使用本申请的方法,电炉炉渣出现发泡,电耗降低2-3Nm3/t,电炉消耗降低0.2-0.4Kg/t,吨钢降本30-50元。

  从前述中可以理解,尽管为了示例性说明的目的描述了本发明的具体实施方案,但是在不偏离本发明的精神和范围的条件下,本领域所述技术人员可以作出各种变形或改进。这些变形或修改都应落入本申请所附权利要求的范围。


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