一种提高电弧炉的冶炼效率的方法与流程

本发明涉及电弧炉冶金，特别涉及一种提高电弧炉的冶炼效率的方法。

背景技术：

1、目前炼钢主要采用高炉-转炉的长流程、电弧炉的短流程等冶金工艺，其中，以铁矿石为原料的高炉-转炉的长流程炼钢工艺所对应的吨钢碳排放可达到2.1吨，而以废钢为原料的电弧炉的短流程炼钢工艺所对应的吨钢碳排放量仅为0.6至0.7吨，因此，电弧炉的短流程炼钢工艺是钢铁行业绿色低碳发展的重要手段。

2、由于废钢和电力的成本均不低，电弧炉的短流程炼钢工艺相比于高炉-转炉的长流程炼钢工艺在成本上是竞争力不足的，主要是因电弧炉的能效水平较低及物料损耗较高等因素导致电弧炉的冶炼效率不足，如发明专利cn115619101a提供的电弧炉炼钢能效评价方法，是从工艺操作的角度计算电能和化学能的能效评价指标，来指导电弧炉冶炼工艺的调整以及提高电弧炉的能量利用效率，进而提高电弧炉的冶炼效率，但该方法并没有从原料、工艺方案等角度出发，对提升电弧炉的冶炼效率的上限是相当不够的，因而无法明显降低电弧炉的吨钢冶炼成本。

技术实现思路

1、为此，本发明为解决上述问题，提供一种提高电弧炉的冶炼效率的方法，通过对冶炼工艺制度的优化，能够快速熔化废钢，提升化学能的利用效率，降低电弧炉冶炼所需的电能消耗及物料损耗，进而降低吨钢冶炼成本。

2、为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

3、本发明提供一种提高电弧炉的冶炼效率的方法，包括如下步骤，s1，在废钢原料控制上，将入炉废钢的堆密度设定为0.6至0.8t/m3，以保证废钢的熔化效率，之后将设定好的废钢投入电弧炉内；s2，同时在电弧炉的炉体设计上，将电弧炉的底吹元件分别布置在电弧炉的进料区、偏心区和电炉冷区，并通过调节电弧炉上的碳氧枪的水平偏移角度和底吹流量，以优化电弧炉内的流场和温度场，进而提高废钢的熔化效率；s3，在废钢投入电弧炉内之后的冶炼过程中，根据电弧炉内的泡沫渣实时状态，选用相应的供电制度，以提升供电效率，并保证低能耗；s4，在冶炼过程中，在电弧炉的炉体上增设用于向电弧炉内喷吹氧气的二次燃烧氧枪，以保证电弧炉内烟气的二次燃烧，进而提高化学能的利用效率；s5，在冶炼过程中，严格控制电弧炉内的碳氧喷吹比例，以防止钢液过氧化。

4、进一步的，s2中，所述底吹元件的底吹流量为15至30nm3/h。

5、进一步的，s2中，电弧炉的偏心区内设置有两个碳氧枪，碳氧枪的射流水平偏移角度对应所述底吹元件的布置位置，以保证电弧炉内的流场和温度场的均匀化。

6、进一步的，调节碳氧枪的射流水平偏移角度，以使碳氧枪的射流直线和所述底吹元件的位置的角度偏差为±3度。

7、进一步的，s3中，在电弧炉内配设有泡沫渣监测系统的配合下，采用氧化期的泡沫渣埋弧所需的长弧操作，且实时调整与电弧炉配合的变压器和电抗器的档位参数，以形成相应的供电制度。

8、进一步的，s4中，二次燃烧氧枪喷吹的氧气用量为2至8nm3/t，且其氧气流量不超过2000nm3/h。

9、进一步的，s5中，电弧炉内输入的氧气和碳介质之间的比例为1.0至1.2。

10、通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

11、通过对冶炼工艺制度的优化，能够快速熔化废钢，提升化学能的利用效率，降低电弧炉冶炼所需的电能消耗及物料损耗，进而降低吨钢冶炼成本。

技术特征：

1.一种提高电弧炉的冶炼效率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的提高电弧炉的冶炼效率的方法，其特征在于：s2中，所述底吹元件的底吹流量为15至30nm3/h。

3.根据权利要求1所述的提高电弧炉的冶炼效率的方法，其特征在于：s2中，电弧炉的偏心区内设置有两个碳氧枪，碳氧枪的射流水平偏移角度对应所述底吹元件的布置位置，以保证电弧炉内的流场和温度场的均匀化。

4.根据权利要求3所述的提高电弧炉的冶炼效率的方法，其特征在于：调节碳氧枪的射流水平偏移角度，以使碳氧枪的射流直线和所述底吹元件的位置的角度偏差为±3度。

5.根据权利要求1所述的提高电弧炉的冶炼效率的方法，其特征在于：s3中，在电弧炉内配设有泡沫渣监测系统的配合下，采用氧化期的泡沫渣埋弧所需的长弧操作，且实时调整与电弧炉配合的变压器和电抗器的档位参数，以形成相应的供电制度。

6.根据权利要求1所述的提高电弧炉的冶炼效率的方法，其特征在于：s4中，二次燃烧氧枪喷吹的氧气用量为2至8nm3/t，且其氧气流量不超过2000nm3/h。

7.根据权利要求1所述的提高电弧炉的冶炼效率的方法，其特征在于：s5中，电弧炉内输入的氧气和碳介质之间的比例为1.0至1.2。

技术总结本发明公开一种提高电弧炉的冶炼效率的方法，包括废钢原料控制、电弧炉的炉体设计以及在冶炼过程中的供电制度的优化，以及在电弧炉的炉体上增设用于向电弧炉内喷吹氧气的二次燃烧氧枪和严格控制电弧炉内的碳氧喷吹比例，以实现对冶炼工艺制度的优化，并能够快速熔化废钢，提升化学能的利用效率，降低电弧炉冶炼所需的电能消耗及物料损耗，进而降低吨钢冶炼成本。技术研发人员：操龙虎,陈洪智,康从鹏,徐永斌,李伟坚受保护的技术使用者：中冶南方工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17