北京科技大学魏光升获国家专利权
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龙图腾网获悉北京科技大学申请的专利一种电弧炉底吹含氧多元气体洁净化冶炼的方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119614788B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-18发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411846724.8,技术领域涉及:C21C5/52;该发明授权一种电弧炉底吹含氧多元气体洁净化冶炼的方法是由魏光升;王麒盛;朱荣;韩成金;苏荣芳;王洪;朱长富;昌欢;覃风亚设计研发完成,并于2024-12-16向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种电弧炉底吹含氧多元气体洁净化冶炼的方法在说明书摘要公布了:本申请提供一种电弧炉底吹含氧多元气体洁净化冶炼的方法,涉及冶金领域。该方法包括:冶炼开始,将标准安全压力值Pf输入到主控制系统,将标准安全温度值Tf输入到主控制系统;当熔池温度T<1500℃时,电弧炉采用氩气进行底吹;当熔池温度T≥1500℃时,电弧炉采用氩气以及包括氧气和二氧化碳在内的含氧气体进行底吹,并根据熔池C含量、底吹压力和温度调整所述含氧气体的比例和流量。该方法利用含氧气体与钢中元素的反应,提高了钢液中氧的利用效率,加强了熔池的搅拌能力,促进钢液脱磷、脱氮,保证钢液成分达标。同时减缓含氧气体对底吹元件寿命的影响,缩短冶炼周期,提高生产效率,降低冶炼成本,实现了电弧炉高效洁净化冶炼。
本发明授权一种电弧炉底吹含氧多元气体洁净化冶炼的方法在权利要求书中公布了:1.一种电弧炉底吹含氧多元气体洁净化冶炼的方法,其特征在于,包括: S1:冶炼开始,系统初始化,将标准安全压力值Pf输入到主控制系统,将标准安全温度值Tf输入到主控制系统; S2:当熔池温度T<1500℃时,电弧炉采用氩气进行底吹; S3:当熔池温度T≥1500℃时,电弧炉采用氩气和或包括氧气、二氧化碳在内的含氧气体进行底吹,并根据熔池C含量调整所述含氧气体的比例和流量; 底吹压力传感器向主控制系统传输底吹工作压力信号Pw,底吹温度传感器向主控制系统传输底吹工作温度信号Tw,主控制系统通过比较底吹工作参数与底吹安全参数,从而调整所述含氧气体中CO2和O2的比例,使得底吹工作压力在安全压力范围Pf-ΔP~Pf+ΔP之内,底吹工作温度在安全温度范围Tf-ΔT~Tf+ΔT之内,其中,ΔP为安全压力容差,ΔT为安全温度容差;O2调节前比例为x0,调节比例为Δx,调节后比例为x;CO2调节前比例为y0,调节后比例为y;含氧气体中的氧气和二氧化碳的体积比例为x+y; 具体控制策略为: (1)当熔池中C含量[wt%C]>0.3%时,所述含氧气体中的氧气和二氧化碳的体积比例x+y为40-60%,其中,设定O2初始比例为10%-20%,CO2初始比例为30%-40%; (2)当熔池中C含量0.1%≤[wt%C]≤0.3%时,所述含氧气体中的氧气和二氧化碳的体积比例x+y为20-40%,其中,设定O2初始比例为5%-10%,CO2初始比例为15%-30%; (3)当熔池中C含量[wt%C]<0.1%时,所述含氧气体中的氧气和二氧化碳的体积比例x+y为0-20%,其中,设定O2初始比例为0%-5%,CO2初始比例为0%-15%; (4)当电弧炉底吹工作压力Pw>Pf+ΔP,或底吹工作温度Tw<Tf-ΔT时,电弧炉底吹主控制系统提高O2比例Δx,降低CO2比例Δx,即此时O2比例x=x0+Δx,CO2比例为y=y0-Δx; (5)当电弧炉底吹工作压力Pf-ΔP≤Pw≤Pf+ΔP,且底吹工作温度Tf-ΔT≤Tw≤Tf+ΔT时,电弧炉底吹主控制系统控制O2和CO2比例不变,即此时O2比例x=x0,CO2比例为y=y0; (6)当电弧炉底吹工作压力Pw<Pf-ΔP,或底吹工作温度Tw>Tf+ΔT时,电弧炉底吹主控制系统降低O2比例Δx,提高CO2比例Δx,即此时O2比例x=x0-Δx,CO2比例为y=y0+Δx; (7)当电弧炉底吹工作压力Pw>Pf+2ΔP或Pw<Pf-2ΔP时,启用压力报警,并切断CO2和O2底吹,采用纯Ar底吹; (8)当电弧炉底吹工作温度Tw>Tf+2ΔT或Tw<Tf-2ΔT时,启用温度报警,并切断CO2和O2底吹,采用纯Ar底吹; (9)主控制系统根据底吹的所述含氧气体的总流量Q和各介质比例执行结果,控制O2流量控制器通过O2流量为QO2=Q×x,控制CO2流量控制器通过CO2流量为QCO2=Q×y,控制Ar流量控制器通过Ar流量为QAr=Q×100%-x-y; S4:当以上判断执行完毕后,若电弧炉还未出钢,返回到S2,若电弧炉处于出钢过程,返回到S1; 所述方法用于生产低氮低磷钢,电弧炉冶炼该品种钢出钢目标成分为:C0.1~0.3wt%、P<0.01wt%、N<0.005wt%。
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