一種提高元素利用率的冶煉工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶煉技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種冶煉工藝，具體是一種提高元素利用率的冶煉工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前世界上不銹鋼的冶煉有三種方法。一:即電爐一步冶煉不銹鋼。由于一步法對(duì)原料要求苛刻(需返回不銹鋼廢鋼、低碳鉻鐵和金屬鉻)，生產(chǎn)中原材料、能源介質(zhì)消耗高，成本高，冶煉周期長(zhǎng)，生產(chǎn)率低，產(chǎn)品品種少，質(zhì)量差，爐襯壽命短，耐火材料消耗高，因此目前很少采用此法生產(chǎn)不銹鋼。二:V0D和AOD精煉裝置對(duì)不銹鋼生產(chǎn)工藝的變革起了決定性作用。前者是真空吹氧脫碳，后者是用氬氣和氮?dú)庀♂寶怏w來(lái)脫碳。將這兩種精煉設(shè)施的任何一種與電爐相配合，這就形成了不銹鋼的新生產(chǎn)工藝。采用電爐與VOD 二步法煉鋼工藝比較適合小規(guī)模多品種的兼容廠(chǎng)的不銹鋼生產(chǎn)。采用電爐與AOD煉鋼工藝生產(chǎn)不銹鋼具有如下優(yōu)點(diǎn):1、A0D生產(chǎn)工藝對(duì)原材料要求較低，電爐出鋼含C可達(dá)2%左右，因此可以采用廉價(jià)的高碳FeCr和20%的不銹鋼廢鋼作為原料，降低了操作成本。2、A0D法可以一步將鋼水中的碳托道0.08 %，如果延長(zhǎng)冶煉時(shí)間，增加Ar量，還可進(jìn)一步將鋼水中的談脫到0.03%以下，除超低碳。超低氮不銹鋼外，95%的品種都可以生產(chǎn)。3、不銹鋼生產(chǎn)周期相對(duì)VOD較短，靈活性較好。4、生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備總投資較VOD貴。5、A0D爐生產(chǎn)一步成鋼，人員少，設(shè)備少，所以綜合成本較低。6、AOD能夠采用含C1.5 %以下的初煉鋼水因此可以采用低價(jià)高碳FeCr、FeNi40以及35%的碳鋼廢鋼進(jìn)行配料，原料成本較低。其缺點(diǎn)是:1、爐襯使用壽命短；2、還原硅鐵消耗大；3、目前還不能生產(chǎn)超低C、超低氮、不銹鋼，且鋼中含氣量較高；4、氬氣消耗量大。目前世界上88%不銹鋼采用該方法生產(chǎn)，其中76%是通過(guò)AOD爐生產(chǎn)。因此它比較適合大型不銹鋼專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)使用。三:即電爐+復(fù)吹轉(zhuǎn)爐+ VOD三步冶煉不銹鋼。其特點(diǎn)是電爐作為熔化設(shè)備，只負(fù)責(zé)向轉(zhuǎn)爐提供含Cr、Ni的半成品鋼水，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐主要任務(wù)是吹氧快速脫碳，以達(dá)到最大回收Cr的目的。VOD真空吹氧負(fù)責(zé)進(jìn)一步脫碳、脫氣和成分微調(diào)。
[0003]不銹鋼以其優(yōu)良的性能，耐腐耐銹耐熱的特點(diǎn)應(yīng)經(jīng)廣泛運(yùn)用于國(guó)家建設(shè)和居民日用等各個(gè)領(lǐng)域，特別是新近快速崛起的在汽車(chē)工業(yè)，水工業(yè)，環(huán)保工業(yè)，家電業(yè)，重大工業(yè)設(shè)施領(lǐng)域的運(yùn)用，使國(guó)內(nèi)不銹鋼市場(chǎng)需求量不斷增加，且愈來(lái)愈多的更高合金的鋼種不斷開(kāi)發(fā)。因此對(duì)生產(chǎn)不銹鋼的鉻鎳元素的需求量日益增加。而我國(guó)是鉻鎳資源短缺的國(guó)家，因此如何解決需求與短缺之間的矛盾，提高元素利用效率是國(guó)內(nèi)不銹鋼企業(yè)所普遍面臨的問(wèn)題。傳統(tǒng)方法通過(guò)EAF — AOD — LF — CC/1C的流程冶煉不銹鋼，在EAF環(huán)節(jié)，爐渣中的鉻含量達(dá)到12%以上，鉻損比較嚴(yán)重。對(duì)于降低企業(yè)成本，提高資源利用率來(lái)說(shuō)，EF渣中的鉻含量必須提高利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服當(dāng)前EAF渣中鉻含量較高，提供一種提高鉻元素利用率的冶煉工藝。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種提高元素利用率的冶煉工藝，該工藝包括以下順序的冶煉步驟:
控制硅、碳配入量，向每個(gè)電爐中加入石灰，控制爐渣堿度；
冶煉前不吹氧，全程通電保持爐門(mén)關(guān)閉，后期吹氧助熔前向爐內(nèi)加入碳化硅；
爐料全部熔清，升高溫度加碳化硅，關(guān)閉爐門(mén)通電；
讓鋼水和爐渣一起沖入鋼包，調(diào)渣至鋼水全部出盡。
[0006]所述的硅配入量控制為0.65%，碳配入量控制為1.8%。
[0007]所述的石灰加入后，控制爐渣堿度在1.7。
[0008]所述的溫度升高達(dá)到1580°C時(shí)，加碳化硅關(guān)閉爐門(mén)，通電4分鐘。
[0009]所述的調(diào)渣為向鋼包內(nèi)投碳化硅調(diào)渣。
[0010]石灰一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無(wú)機(jī)膠凝材料，石灰是用石灰石、白云石、白堊、貝殼等碳酸鈣含量高的產(chǎn)物，經(jīng)900?IlOOcC煅燒而成。
[0011]碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木肩(生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加食鹽)等原料通過(guò)電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見(jiàn)的礦物。在當(dāng)代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化娃為應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的一種，可以稱(chēng)為金鋼砂或耐火砂。可作為冶煉鋼鐵的凈化劑，即用作煉鋼的脫氧劑和鑄鐵組織改良劑，以降低成本。碳化硅由于化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好，除作磨料用外，還有很多其他用途，例如:以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機(jī)葉輪或汽缸體的內(nèi)壁，可提高其耐磨性而延長(zhǎng)使用壽命I?2倍；用以制成的高級(jí)耐火材料，耐熱震、體積小、重量輕而強(qiáng)度高，節(jié)能效果好。低品級(jí)碳化硅(含SiC約85%)是極好的脫氧劑，用它可加快煉鋼速度，并便于控制化學(xué)成分，提高鋼的質(zhì)量。此外，碳化娃還大量用于制作電熱元件娃碳棒。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過(guò)在配料中控制硅配入量與碳配入量，在造渣過(guò)程中加入石灰，控制爐渣堿度，以及在冶煉、還原、出鋼過(guò)程中分別加入碳化硅，使?fàn)t渣中降低了的鉻含量，提高了冶煉過(guò)程中鉻元素的利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0013]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例爐渣中鉻元素含量變化曲線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]降低電爐渣中鉻元素含量的冶煉方法，首先在各項(xiàng)元素配入達(dá)到要求的基礎(chǔ)上，將硅配入量控制0.5-0.8%，碳配入量控制1.5-2.5% ;按每爐石灰加入量800-1000kg，前期加入以便快速成渣，控制爐渣堿度在1.4-2.0 ;冶煉過(guò)程前兩罐料嚴(yán)禁吹氧，全程通電，保持爐門(mén)關(guān)閉，后期吹氧助熔前向爐內(nèi)加入20-30kg碳化硅；爐料全部熔清，溫度達(dá)到1570-1600°C時(shí)，視爐內(nèi)情況加碳化硅40-80kg，關(guān)閉爐門(mén)，通電3_5分鐘；打開(kāi)出鋼口，讓鋼水和爐渣一起沖入出鋼包，當(dāng)鋼水沒(méi)入鋼包1/3處，向鋼包內(nèi)投10-30kg碳化硅調(diào)渣，鋼水全部出盡；鋼水全部出盡后將鋼包吊入扒渣位，依次進(jìn)行流渣、扒渣、取樣、測(cè)溫等作業(yè)，整個(gè)過(guò)程做到平穩(wěn)，嚴(yán)禁鋼水流入渣包，扒渣結(jié)束包內(nèi)爐渣小于400kg ;鋼水倒入AOD進(jìn)行冶煉。
[0016]實(shí)施例1
提高元素利用率的冶煉工藝，其工藝步驟如下:
1、配料:在各項(xiàng)元素配入達(dá)到要求的基礎(chǔ)上，硅配入量控制0.65%，碳配入量控制1.8% ；
2、造渣:石灰加入量為800kg，前期加入以便快速成渣，控制爐渣堿度在1.4 ；
3、冶煉:冶煉過(guò)程前兩罐料嚴(yán)禁吹氧，全程通電，保持爐門(mén)關(guān)閉，后期吹氧助熔前向爐內(nèi)加入20kg碳化娃；
4、還原:爐料全部熔清，溫度達(dá)到1590°C時(shí)，加