氧氣用于電弧爐脫碳始于第一次世界大戰(zhàn)期間,但是,由于氧氣供應(yīng)短缺以及制氧成本很高,所以電弧爐煉鋼使用氧氣量很少。電弧爐用氧量的增加是在20世紀(jì)50年代期間,氧氣開始用于輔助燃料燃燒,加速爐料熔化。60年代,電弧爐氧耗穩(wěn)定在6m3/t的水平。70年代,電弧爐用氧得到了高度的重視,當(dāng)氧耗為42m3/t時,冶煉時間縮短了28%,從原來每爐的105min下降到75 min,生產(chǎn)率提高35%,28.2Vh提高到38.2Vho因此,全世界的電弧爐相繼使用了氧氣強(qiáng)化煉鋼工藝。
在過去20多年中,電弧爐煉鋼采用了許多新技術(shù),使電弧爐煉鋼的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到了很大改善。從1965年到現(xiàn)在,電弧爐的冶煉周期由多于3h縮短到少于lh,噸鋼電耗由650k W " h/t降低到350kW " h/t。在這個過程中,氧氣的應(yīng)用占有重要地位,目前,一個典型電弧爐用氧量是32襯/t,某些電弧爐高達(dá)44m 3/t。氧氣在電弧爐煉鋼中的應(yīng)用包括氧燃燒嘴加熱廢鋼、吹氧助熔及熔池脫碳、爐氣的二次燃燒和吹氧噴碳粉造泡沫渣等項(xiàng)技術(shù)。
隨著用氧技術(shù)的完善,電弧爐冶煉周期有可能縮短到30n-in,電耗將降到300kW·h/t,電弧爐煉鋼用氧技術(shù)已經(jīng)成為我國煉鋼工作者的重要課題。近年來,我國已投產(chǎn)和正在建設(shè)的50t以上的超高功率電弧爐近50座,其中,出鋼量loot以上的電弧爐有10座以上,總能力每年超過1500萬t。分別列出我國60t以上和21一50t的電弧爐座數(shù)和主要的用氧指標(biāo)。另外,20t以下的電弧爐還有100座以上,大部分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較差,應(yīng)該加快淘汰的步伐。
隨著電弧爐用氧技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,電弧爐用氧主要是切割爐料、脫碳和造泡沫渣以及用于輔助能源的燃燒。用氧量的分配大致為50%用于爐門氧(碳)槍助熔、30%用于燒嘴、20%用于脫碳和造泡沫渣。