专利名称：一种在钢包炉中造还原性泡沫渣的方法
技术领域：
本发明涉及一种采用中空电极(2)在钢包炉(1)中生产还原性泡沫渣的方法。
钢包炉作为一种重要的二次精炼设备得到了广泛的应用，但是，由于炉衬耐火材料的损耗量过大导致其运行成本过高。借鉴电弧炉的操作经验，须在钢包炉中引入泡沫渣埋弧操作。但钢包炉采用还原性炉渣，缺乏大量生成气体的条件，因此，需引入外来气源。现在已有的方法是在精炼过程中加入发泡剂，使炉渣保持泡沫化状态。为了得到持续稳定的泡沫渣层并尽量避免因加料对其操作过程的干扰，采用中空电极向炉内连续喷吹发泡剂，通过发泡剂的持续分解可以在钢包炉内形成稳定的泡沫渣层(3)。
本发明所适应的设备为装有一根或三根电极的钢包炉(1)，电极由电极臂(5)通过电极夹头(4〕夹持，整个系统的组成示意图如图，粉料由喷粉装置(7)通过软管(6)由中空电极(2)输送至炉渣层内，根据精炼钢种的冶金要求，可采用氩气作为载气。
向炉渣层喷吹发泡剂，以CaCO3粉末为例，炉渣层内存在下述的两个反应和其中，C主要来自于发泡剂中的焦炭粉。
为了保护炉衬和提高钢包炉的加热效率，要求钢包炉在点弧以后，尽快造泡沫渣。因此，在引弧前4-8min至引弧后约10min，采用较大的粉流量向渣层喷吹发泡剂。引弧以后，钢包炉采用短弧操作，当钢包炉内弧光外露明显减少、噪音显著降低时，表明已经实现了埋弧操作，这时可以适当降低送粉速度。供电之前，应以大流量喷粉3-5min。
根据实际操作的需要，钢包炉内的泡沫渣厚度需保持在合适的高度上，泡沫渣层厚度的调整可以通过改变喷粉速度和载气流量来完成。而发泡剂的利用效率则主要取决于粉气流的穿透深度。
本发明钢包炉中空电极喷吹发泡剂造还原性泡沫渣，经大量的对比炉次试验，具有以下优越性1.起泡容易，控制简单。采用这种方法，钢包炉引弧2-8min即可以形成稳定的泡沫渣层，实现完全埋弧，而且，可以通过调节粉流量、粉气比来调整泡沫渣层的厚度。
2.采用中空电极添加发泡材料，避免了外加材料时对操作的干扰，特别是对真空下操作的钢包精炼系统如VAD和LFV有重要意义，在这两种情况下，因为真空加剧了渣线耐材的损耗，更加需要实现埋弧操作，但保持真空的缘故，采用常规的由加料孔或者炉门加入发泡剂的办法不再可行，采用本发明所介绍的方法具有明显的优越性。
3.采用本发明所介绍的方法添加发泡剂，由于发泡剂以一定速率喷入炉渣层，具有起泡容易，发泡剂利用率高的特点。
4.由于泡沫渣层将电弧完全屏蔽，有效的降低了炉衬的热负荷，特别是显著降低了渣线热点温度，对于降低炉衬耐材消耗效果明显。
5.试验结果表明，泡沫渣层可以显著升高电弧的加热效率，降低炉衬上热点的温度。
6.根据不同的冶金目的，改变载气类型，可以在钢水中实现脱氮和增氮效果氩气可以脱氮，氮气可以增氮。
7.实施本项发明，无需对钢包炉的生产工艺作大的改动，且投资少，操作运行成本低廉。
实施例在100Kg直流钢包炉上实施了本发明所述的方法。采用温度为1600℃的钢水，加渣料3-6Kg，渣层厚10-25mm.引弧前向渣层喷吹发泡剂1min，引弧后，弧长30-50mm。采用8根NiCr-NiSi热电偶，埋入渣线部位炉衬内，以检测炉衬的温度变化。热电偶尖端距炉衬内壁距离为mm。在钢水温度基本保持恒定时，实施喷粉操作造泡沫渣，引弧后4-10min，炉内形成厚度为80mm稳定泡沫渣层，实现了埋弧操作。实施泡沫渣埋弧操作前后，热电偶所检测到的温降幅度(实施前恒定温度-实施后温度)达40℃。
权利要求
1.一种在钢包炉内造还原性泡沫渣的方法，其特征为采用一根或多根中空电极向钢包炉内的精炼渣层连续喷吹发泡剂，使精炼渣层因起泡而增大其体积，形成稳定的泡沫渣层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征为发泡剂的种类及粒度。发泡剂采用碳酸盐粉末或白云石(石灰石)粉末，并添加5-30％(重量百分比，下同)的焦炭粉，碳酸盐不少于65％，其余为杂质，发泡剂的粒度≤1.0mm。
全文摘要
本发明涉及一种在钢包炉内造还原性泡沫渣的方法。在炼钢用的钢包精炼炉(1)中,电弧对炉衬的辐射导致炉衬温度过高,是钢包炉耐材损耗的重要原因。采用中空电极(2)向钢包炉内连续喷入发泡剂,以形成稳定的泡沫渣层(3)从而屏蔽电弧对炉衬的辐射,可以达到降低耐材消耗、提高电弧加热效率的目的,并可以通过改变粉料和载气,可以成为满足其它冶炼目标的工艺过程。
文档编号C21C7/076GK1263951SQ9911348
公开日2000年8月23日 申请日期1999年2月15日 优先权日1999年2月15日
发明者蒋国昌, 郑庆, 洪新 申请人:上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室