电弧炉冶炼过程强化用氧特点分析

《电弧炉冶炼过程强化用氧特点分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第36卷第5期山东冶金Vol.36No.52014年10月ShandongMetallurgyOctober2014?????????????????专论与综述???????????电弧炉冶炼过程强化用氧特点分析*徐永斌（中冶南方工程技术有限公司，湖北武汉430223）摘要：通过电弧炉冶炼过程的分析，提出利用氧气助熔方式降低冶炼过程能耗。利用基本的高温冶金物理化学反应，结合实际冶炼过程，定量计算元素氧化烧损对熔池放热的影响程度。研究发现，在45#钢的电炉冶炼过程中，吨钢吹入10.1m3氧气能够获得84.3

2、08kW·h的能量补偿。关键词：电弧炉；氧气；能耗；放热；能量补偿中图分类号：TF741.5文献标识码：A文章编号：1004-4620（2014）05-0009-03期的部分反应被提前至熔化期进行。1前言2.1吹氧助熔作用传统短流程电弧炉炼钢过程中，包含熔化、氧吹氧助熔作用表现在：1）氧气口的喷射能增加化和还原3个阶段，过程电耗约为500kW·h/t，其中炉内热源数量，改善由于固定电弧加热造成加热不熔化期时间约占电弧炉冶炼时长的50%以上，所耗均、时间较长的缺点；2）吹氧可有助于将远离电极电能也最大。为加

3、速炉料熔化，除采用热料入炉或区域的大块物料进行切割，加速熔化效应，避免由铁水预装外，还需要对炉料进行大电流操作。大电于大块炉料相互堆叠搭桥，熔化过程对电极产生应流操作势必带来能耗的增加，这也成为熔化期高电力作用，造成电极损耗；3）吹入氧气进一步搅拌钢耗的直接因素。为降低熔化期的能源消耗，需要对液，有利于气体和非金属夹杂物的上浮，改善熔炼炉料进行额外处理，利用其自身物化性质来达到节过程中炉内的冶金动力学条件。能降耗目的，这其中最主要的操作即在熔化期对炉生产实践表明，采用吹氧助熔，可以将熔化期［1－4］料进行

4、吹氧。时间缩短近30min，消耗的电能降低，同时也能明显电弧炉炼钢生产过程中吹入的氧气与钢中元改善钢种质量。因此，该技术己被国内许多电炉炼素发生氧化反应，C、Si、Mn、P、S、Fe等元素与O2发生钢企业所采用。反应均为放热反应。高温下的化学反应释放出大2.2吹氧助熔方式量反应热，热量占整个冶炼热平衡过程的15%左右，通电一段时间后，炉门附近的物料呈现为红热合理利用这些热量可以使钢液温度迅速升高，加速状态，此时炉内已经形成较小熔池，炉料中的化学炉料熔化，缩短熔化时间，大大节约能源消耗。元素已经获得发生氧化

5、反应的热力学条件，可以进虽然吹氧助熔能够带来电能的节约，但定量化行吹氧。吹氧过早，会造成O2与炉料中元素无法发程度仍然比较模糊，因此有必要对吹氧助熔过程节生良好的反应，出现只吹O2而炉料不熔化现象，造电程度进行定量化分析。本研究从基本的冶金物成O2和耐材的无谓损耗；吹氧太晚，无法充分发挥理化学过程出发，详细介绍了各元素的吹氧助熔过吹氧助熔的效用，不能显著缩短熔化时间。同时吹程带来的能源节省，并以具体的实例解释该过程的入O2时，还需要综合考虑合金元素烧损，最大限度效用。发挥吹氧助熔带来的效果。吹氧时的压力一

6、般保持为0.6～0.8MPa。压力2基本过程分析太大时，不易进行操作，氧气利用率也较低；压力太吹氧原理是利用电弧加热的高温条件下，吹入小时，无法有效的切割废钢，供气量小，助熔作用不O2与炉料中的C、Si、Mn、P、S、Fe等合金元素发生激明显。烈的高温冶金反应，放出大量反应热，提升熔池温吹氧助熔主要表现为以下3种方式：1）高位吹度，以快速熔化炉料。氧气的吹入也使原本在氧化氧，大块料发生堆叠搭桥时，该方式可以造成人为塌料，但冶炼过程O2利用率低；2）界面吹氧，熔化物*国家“863”计划资助项目（2014AA

7、041803）。收稿日期：2014-05-13料快，但O2利用率低；3）低位吹氧；氧气管插入钢液作者简介：徐永斌，男，1982年生，2010年毕业于上海大学钢铁冶金内部，升温快，降碳效果好，氧气利用率高，但C－O专业，博士。现为中冶南方工程技术有限公司高级工程师，从事炼钢工艺及流程优化的研究及设计相关工作。反应激烈，火焰大，操作条件恶劣。92014年10月山东冶金第36卷ΔH＝－9750kJ/kg。（9）3元素氧化反应效用电弧炉吹氧阶段，Si的氧化主要考虑与气相中3.1C的氧化反应的氧作用，即反应式（6）

8、，氧化反应每氧化吨钢中电弧炉的熔化期向熔池中吹入O2，首先表现为0.1%的Si可释放出的热量为Q2，则Q2＝29202kJ。C的氧化。C的反应方式为：因此，熔化过程中吹氧，使吨钢中Si含量降低1）直接氧化。吹氧的初期，钢液温度较低，体0.1%，放出热量29202kJ，即8.112kW·h。系内含氧不足，吹入氧气在气－液界面上发生反3.3Mn的氧化反应应，直接发生C的氧化反应。Mn也是一种比较容易氧化的元素。它可以形2）间接氧化