鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法，其包括鐵合金熔化爐工序和AOD工序，所述鐵合金熔化爐工序：在熔化爐內(nèi)加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣15～20kg/噸鋼用以平衡堿度，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰600kg進(jìn)行計(jì)算，對(duì)應(yīng)削減石灰加入量；所述AOD工序：在AOD爐的還原期加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣15～30kg/噸鋼，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰550～700kg進(jìn)行計(jì)算，對(duì)應(yīng)削減石灰加入量。本方法在雙聯(lián)法冶煉不銹鋼工藝中利用鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣代替部分石灰和瑩石，不僅可以減少造渣材料的消耗，還不產(chǎn)生因石灰中灼減成分而增碳的問題，部分鋼種還能夠降低還原過程溫度，緩解還原過程的高溫侵蝕爐襯的問題。本方法具有節(jié)約、環(huán)保的特點(diǎn)，能有效降低不銹鋼生產(chǎn)成本。
【專利說明】鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煉鋼廢渣的回收利用方法，尤其是一種鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵企業(yè)在冶煉生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生一定的爐渣，在造渣過程需要消耗大量的石灰等造渣材料，產(chǎn)生的爐渣往往只能作為廢棄物處理或者出售給水泥廠，價(jià)值大約100~200元/噸。
[0003]鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣是指在生產(chǎn)鋁鎮(zhèn)靜鋼時(shí)在LF爐造渣時(shí)所產(chǎn)生的一種高堿度渣(含CaO:55~60wt%、SiO2:5~10wt%)，其含有25~30wt%的Al2O3，在三元渣系相圖上處于低熔點(diǎn)區(qū)。同時(shí)鋁鎮(zhèn)靜鋼在生產(chǎn)過程中在LF進(jìn)行鋁脫氧造渣，其特性決定該類爐渣具有低氧化鐵、極低的磷含量、幾乎不含一般冶金石灰中的“灼減”等特點(diǎn)，同時(shí)由于在造渣過程發(fā)生脫硫反應(yīng)又使得該類爐渣具有較高的硫含量。
[0004]雙聯(lián)法冶煉不銹鋼工藝包括鐵合金熔化爐工序和AOD工序(氬氧脫碳法，argonoxygen decarburization),工藝步驟為:鋼鐵原材料在電爐或感應(yīng)爐中熔化,然后進(jìn)入一個(gè)特別的AOD爐內(nèi)進(jìn)行脫碳及精煉，氧氣和氬氣(氮?dú)?的混合氣通過侵入熔融的金屬底部的噴槍，受控的吹入爐內(nèi)，在最小的不必要合金氧化條件下對(duì)熔融金屬進(jìn)行脫碳。
[0005]在鐵合金熔化爐工序，由于物料中帶入或冶煉操作需要在配料階段均會(huì)有大量Si元素存在，在堿性煉鋼的條件下，各廠普遍采用加入大量石灰來平衡堿度；同時(shí)為便于石灰的熔化，還需加入高價(jià)的瑩石或者Al2O3類的化渣材料來幫助渣料的熔化成渣。
[0006]在AOD工序，也存在需要加入大量石灰進(jìn)行“造渣”操作，以及加入高價(jià)格的瑩石幫助化渣。如果還原后補(bǔ)加石灰，還會(huì)因?yàn)槭摇白茰p”造成鋼液增碳現(xiàn)象，嚴(yán)重情況甚至出現(xiàn)成分出格事故。同時(shí)因?yàn)锳OD在還原期具有強(qiáng)的攪拌功能，動(dòng)力學(xué)條件極佳，可以輕易將硫含量脫至極低水平0.005%)ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣替代部分石灰的鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法，該方法減少造渣材料消耗且不會(huì)造成鋼液增碳。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:包括鐵合金熔化爐工序和AOD工序，所述鐵合金熔化爐工序:在熔化爐內(nèi)加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣15~20kg/噸鋼用以平衡堿度，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰600kg進(jìn)行計(jì)算，在常規(guī)工藝鐵合金熔化爐工序的石灰加入量為基礎(chǔ)上，對(duì)應(yīng)削減石灰加入量；
所述AOD工序:在AOD爐的還原期加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣15~30kg/噸鋼，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰550~700kg進(jìn)行計(jì)算，在常規(guī)工藝AOD工序的石灰加入量為基礎(chǔ)上，對(duì)應(yīng)削減石灰加入量。
[0009]優(yōu)選的，所述鐵合金熔化爐工序中，在常規(guī)工藝鐵合金熔化爐工序中鋁脫氧球加入量為基礎(chǔ)上，減少鋁脫氧球加入量3~4kg/噸鋼。
[0010]優(yōu)選的，所述AOD工序中，在常規(guī)工藝AOD工序中還原硅鐵、螢石加入量為基礎(chǔ)上，減少還原娃鐵加入量2kg/噸鋼、螢石加入量2~3 kg/噸鋼。
[0011]優(yōu)選的，所述AOD工序中，在常規(guī)工藝AOD工序中頂槍氧氣加入量為基礎(chǔ)上，每加入I噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣對(duì)應(yīng)減少頂槍氧氣70~90m3。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣具有高堿度和高Al2O3含量，同時(shí)因?yàn)椴讳P鋼具有極強(qiáng)脫硫能力，可以消除鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣的高硫含量的不良影響。因此本發(fā)明創(chuàng)新性的利用鋁鎮(zhèn)靜鋼和不銹鋼的生產(chǎn)特點(diǎn)，在雙聯(lián)法冶煉不銹鋼工藝中利用鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣代替部分石灰和瑩石，不僅可以減少造渣材料的消耗，還不產(chǎn)生因石灰中灼減成分而增碳的問題，部分鋼種還能夠降低還原過程溫度，緩解還原過程的高溫侵蝕爐襯的問題。本發(fā)明將冶煉鋁鎮(zhèn)靜鋼時(shí)產(chǎn)生大量廢棄物一澆余渣有效的回收利用，能有效的避免外排造成的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，具有節(jié)約、環(huán)保的特點(diǎn)，且能有效減少不銹鋼生產(chǎn)過程中的造渣料消耗，降低生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014]實(shí)施例1:本鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法采用下述具體工藝步驟。
[0015]1、原方法:鐵合 金熔化爐工序，電爐生產(chǎn)不銹鋼過程中，不加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣作為配料，以50噸電爐為例，配料加入量為:石灰2500Kg、螢石250Kg、鋁脫氧球375Kg ；
AOD工序以0Crl7鋼種，55噸出鋼量為例，需要石灰5800Kg、還原硅鐵1650Kg、螢石1050Kg、氧氣量 4400Nm3。
[0016]2、本方法:
(I)鐵合金熔化爐工序:按15Kg/噸鋼加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰600kg對(duì)應(yīng)削減石灰加入量，減少鋁脫氧球加入量3kg/噸鋼；則本工序中配料加入量為:澆余渣750Kg、石灰2050Kg、鋁脫氧球225Kg。
[0017](2) AOD工序:在AOD爐的還原期加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣15kg/噸鋼，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰550kg對(duì)應(yīng)削減石灰加入量；減少還原硅鐵加入量2kg/噸鋼、螢石加入量3kg/噸鋼；每加入I噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣對(duì)應(yīng)減少頂槍氧氣80m3。則本工序中配料加入量為:澆余渣825Kg、石灰5350Kg、還原硅鐵1540Kg、螢石885Kg、氧氣4334Nm3。
[0018]實(shí)施例2:本鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法采用下述具體工藝步驟。
[0019]1、原方法:同實(shí)施例1。
[0020]2、本方法:
(I)鐵合金熔化爐工序:以50噸電爐為例，按18kg/噸鋼加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰600kg對(duì)應(yīng)削減石灰加入量，減少鋁脫氧球加入量3.5kg/噸鋼；則本工序中配料加入量為:澆余渣900Kg、石灰1960Kg、螢石250Kg、鋁脫氧球200Kg。
[0021](2) AOD工序:以O(shè)Cr 17鋼種，55噸出鋼量為例，在AOD爐的還原期加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣22kg/噸鋼，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰600kg對(duì)應(yīng)削減石灰加入量；減少還原硅鐵加入量2kg/噸鋼、螢石加入量3kg/噸鋼；每加入I噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣對(duì)應(yīng)減少頂槍氧氣80m3。則本工序中配料加入量為:澆余渣1210Kg、石灰5074Kg、還原硅鐵1540Kg、螢石885Kg、氧氣 4303Nm3。
[0022]實(shí)施例3:本鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法采用下述具體工藝步驟。
[0023]1、原方法:同實(shí)施例1。
[0024]2、本方法:
(I)鐵合金熔化爐工序:以50噸電爐為例，按20kg/噸鋼加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰600kg對(duì)應(yīng)削減石灰加入量，減少鋁脫氧球加入量4kg/噸鋼；則本工序中配料加入量為:澆余渣lOOOKg、石灰1900Kg、螢石250Kg、鋁脫氧球175Kg。
[0025](2) AOD工序:以0Crl7鋼種，55噸出鋼量為例，在AOD爐的還原期加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣30kg/噸鋼，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰550kg對(duì)應(yīng)削減石灰加入量；減少還原硅鐵加入量2kg/噸鋼、螢石加入量3kg/噸鋼；每加入I噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣對(duì)應(yīng)減少頂槍氧氣80m3。則本工序 中配料加入量為:澆余渣1650Kg、石灰4893Kg、還原硅鐵1540Kg、螢石885Kg、氧氣 4268Nm3。
[0026]實(shí)施例1~3結(jié)果檢測(cè)及對(duì)比分析:
鐵合金熔化爐工序:經(jīng)檢測(cè)，原方法及實(shí)施例1~3所得電爐渣成分見表1，堿度為1.8~2.0左右，可見能夠起到替代石灰造渣的作用；因?yàn)锳l2O3的提高，渣子熱點(diǎn)為1240°C~1330°C區(qū)間，可見能完全取代瑩石和部分鋁渣球的加入。
[0027]表1:電爐渣成分(wt%)
【權(quán)利要求】
1.一種鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法，其包括鐵合金熔化爐工序和AOD工序，其特征在于，所述鐵合金熔化爐工序:在熔化爐內(nèi)加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣15~20kg/噸鋼用以平衡堿度，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰600kg進(jìn)行計(jì)算，對(duì)應(yīng)削減石灰加入量； 所述AOD工序:在AOD爐的還原期加入鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣15~30kg/噸鋼，按每噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣折合石灰550~700kg進(jìn)行計(jì)算，對(duì)應(yīng)削減石灰加入量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法，其特征在于:所述鐵合金熔化爐工序中，減少鋁脫氧球加入量3~4kg/噸鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法，其特征在于:所述AOD工序中，減少還原硅鐵加入量2kg/噸鋼、螢石加入量2~3 kg/噸鋼。
4.根 據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣在不銹鋼生產(chǎn)中的利用方法，其特征在于:所述AOD工序中，每加入I噸鋁鎮(zhèn)靜鋼澆余渣對(duì)應(yīng)減少頂槍氧氣70~90m3。
【文檔編號(hào)】C21C7/076GK103966395SQ201410203690
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】曹紅波, 郭健, 雷學(xué)東, 韓清連, 馮文甫, 張永昶, 李智 申請(qǐng)人:邢臺(tái)鋼鐵有限責(zé)任公司