电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113564306A(43)申请公布日2021.10.29(21)申请号202110826007.9C21C7/064(2006.01)(22)申请日2021.07.21C21C7/072(2006.01)(71)申请人钢铁研究总院华东分院地址223001江苏省淮安市经济技术开发区枚皋路19号淮安智慧谷A4楼4层407室(72)发明人王忠英王春波(74)专利代理机构北京盛凡智荣知识产权代理有限公司11616代理人韦海英(51)Int.Cl.C21C5/52(2006.01)C22B1/00(2006.01)C21B13/12(2006.01)C21C5/54(2006.01)权利要求书2页说明书4页(54)发明名称电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺(57)摘要本发明公开了电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺，所述净化冶炼工艺其特征在于包括：废钢破碎分选技术、电弧炉炼钢复合吹炼技术、电弧炉炼钢气‑固喷吹技术、电弧炉炼钢质量分析监控及成本控制技术、泡沫渣检测与控制技术。本发明提供了电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺，具备以下有益效果：在完善现有电弧炉炼钢洁净化冶炼关键技术基础上，进一步构建电弧炉炼钢流程洁净化生产平台，实现生产效率、产品质量和节能环保水平及智能化的不断提升，提升电弧炉炼钢流程产品质量和产品竞争力。CN113564306ACN113564306A权利要求书1/2页1.电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺，所述净化冶炼工艺其特征在于包括：废钢破碎分选技术、电弧炉炼钢复合吹炼技术、电弧炉炼钢气‑固喷吹技术、电弧炉炼钢质量分析监控及成本控制技术、泡沫渣检测与控制技术。2.根据权利要求1所述的电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺，其特征在于：所述废钢破碎分选技术通过对废钢原材料进行破碎，在利用干式、湿式分选系统对废钢原材料中的金属、非金属、有色金属等进行筛选，分别回收处理，并对其表面的油漆和镀层，进行清除。3.根据权利要求1所述的电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺，其特征在于：所述电弧炉炼钢复合吹炼技术包括电弧炉集束模块化供能技术和埋入式供氧喷吹技术。4.根据权利要求3所述的电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺，其特征在于：所述电弧炉集束模块化供能技术包括炉壁及炉顶集束供氧方式，炉壁集束供氧方式将吹氧和喷粉单元共轴安装在炉壁的一体化水冷模块上，实现气‑固混合喷射、气体粉剂(碳粉、脱磷剂等)喷吹的动态切换，使氧气、粉剂高效输送到渣钢反应界面，稳定泡沫渣，降低冶炼电耗，提高金属收得率，针对高铁水比的多元炉料结构冶炼，以加大电弧炉炉内供氧强度，强化熔池搅拌。5.根据权利要求3所述的电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺，其特征在于：所述埋入式供氧喷吹技术将供氧方式从熔池上方移至钢液面以下，利用双流道喷枪将氧气直接输入熔池，加快了冶金反应速度；采用环状气旋保护技术，并通过中心主射流“保护冶炼‑出钢”控制模式，控制侵蚀速度，实现喷枪寿命与炉龄同步。6.根据权利要求1所述的电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺，其特征在于：所述电弧炉炼钢气‑固喷吹技术将传统熔池上方喷粉方式移到熔池下方，并且在熔池内部喷射碳粉和石灰粉。7.根据权利要求6所述的电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺，其特征在于：所述电弧炉炼钢气‑固喷吹技术中，在冶炼前期，利用空气或CO2‑O2向熔池内部喷射碳粉，加速废钢熔化；冶炼后期利用O2或O2‑CO2向熔池内部喷射石灰粉，强化脱磷的同时可实现深度脱氮、脱氢。8.根据权利要求1所述的电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺，其特征在于：所述电弧炉炼钢质量分析监控及成本控制技术通过数据信息的交流和过程优化控制，可以使电弧炉炼钢过程的成本控制、合理供能等环节最优化，降低成本，提高效率；通过EAF→LF炼钢工序终点成分控制模型分析EAF→LF炼钢工序成分数据，动态的调整成分控制关系式参数，对实时氧含量与合金元素收得率进行预测，指导脱氧工艺与合金加料工艺，实现EAF→LF炼钢工序成分精确控制；根据成本、能耗最低或冶炼时间最短原则，选择与当前冶炼炉次炉料结构、冶炼环境等相近的最优历史数据，然后根据最优炉次的冶炼工艺进行冶炼，以达到最优的冶炼效果；建立电弧炉及精炼工序的成本监控系统，对电弧炉单炉成本进行预测与实时计算，并提供不同炉料结构的供电、供氧优化指导曲线及优化。9.根据权利要求1所述的电炉熔融还原炼钢流程洁净化冶炼工艺，其特征在于：所述泡沫渣检测与控制技术通过在炉体安装的声音传感器为精确地检测和分析泡沫渣高度；分区检测同电极有关的泡沫渣高度，能够为自动喷碳操作提供指导，炉门上安装有集成氧枪系统，可代替炉门清扫机械手或炉门氧枪自动清扫炉门区域，该系统通过控制炉门的关闭代2CN