一種利用不鏽鋼電爐渣的冶煉方法與流程
2023-06-04 08:18:11 2
所屬技術領域
本發明涉及一種利用電爐渣的冶煉方法，具體涉及一種利用不鏽鋼電爐渣的冶煉方法。
背景技術：
不鏽鋼電爐主要為熔化鉻鎳生鐵、高碳鉻鐵、不鏽廢鋼、渣鋼等不鏽鋼原料的工序，在電爐冶煉過程中進行吹氧脫矽並加入石灰進行造渣，電爐爐渣量為鋼水量的10～12%，渣中cr203含量在8～15%之間，nio含量在0.10～0.35%之間，現有的利用不鏽鋼電爐渣的冶煉方法由於渣量大，電爐冶煉過程中爐渣從爐門流入渣鍋，造成鉻鎳元素損失。
不鏽鋼電爐渣的冶煉過程中為了避免渣中鉻鎳合金的損失，目前一般有兩種方法，一是在電爐渣的冶煉過程中加入矽鐵粉對爐渣進行還原，成本較高，同時生成的sio2降低了爐渣鹼度，對爐渣造成侵蝕，且爐渣量增加，增加了後部處理費用；另一種方法為採用爐門槍噴入碳粉進行還原，但是由於碳粉較輕，容易漂浮在爐渣表面，達不到還原效果，同時由於噴入碳粉，增加了電爐的吹氧量，導致電爐氧耗增加。
綜合上述，現有利用不鏽鋼電爐渣的冶煉方法中不鏽鋼電爐渣中cr2o3高、電爐還原矽鐵用量高，成本高。
技術實現要素：
為了克服現有利用不鏽鋼電爐渣的冶煉方法的上述不足，本發明提供一種電爐渣中cr2o3低、降低電爐還原矽鐵加入量，冶煉成本低的利用不鏽鋼電爐渣的冶煉方法。
本發明的機理是在冶煉不鏽鋼時，利用另一個電爐（中頻爐或工頻爐）熔化高碳鉻鐵（si≥2.5%）,減少熔化過程鉻元素損失，熔化後的高碳鉻鐵溶液中（si≥2.5%）倒入不鏽鋼鋼包內，然後電爐出鋼，電爐出鋼時先把爐渣倒入高碳鉻鐵鋼包內，利用出鋼時的鋼流攪拌，使高碳鉻鐵溶液中的矽元素與電爐渣中cr2o3反應，使渣中鉻還原進入鋼水中，降低鉻損耗；採用高碳鉻鐵溶液中矽元素還原電爐渣中cr2o3，電爐出鋼時不再加矽鐵還原渣中cr2o3，可充分降低高碳鉻鐵中的si含量，利用了爐渣中的氧，降低了後部工序脫除溶液中矽元素的吹氧量；不鏽鋼冶煉過程採用電爐渣利用工藝，能降低爐渣中cr2o3，提高鋼水溶液中鉻含量，減少aod高碳鉻鐵加入量，可降低不鏽鋼的冶煉成本。
本發明的工藝流程：中頻爐—電爐—aod—lf（lts）—連鑄。
本利用不鏽鋼電爐渣的冶煉方法包括下述依次的步驟：
中頻電爐內不斷加入si≥2.5%的高碳鉻鐵，逐漸熔化，熔化量根據鋼種要求確定，高碳鉻鐵全部熔化，達到出鋼溫度後，倒入不鏽鋼用的鋼包內；
電爐內配加鎳不鏽廢鋼、鉻鎳生鐵、不鏽鋼鋼粒、不鏽渣鋼進行配料，配料順序為：鎳不鏽廢鋼、不鏽鋼鋼粒、鉻鎳生鐵、不鏽渣鋼，(配料時為保證裝料對電爐爐底衝擊和爐料熔化穿井需要，在料籃頂部及底部要加入輕薄鎳不鏽廢鋼，頂部與底部的廢鋼為同一類廢鋼），過程中送電熔化，並吹氧助熔，電爐冶煉過程不流渣，電爐內爐料全部熔化，溫度（合適後）1630～1650℃，準備出鋼；
將含有高碳鉻鐵的熱熔液的鋼包開到電爐出鋼位，電爐出鋼時先出渣（7～10%cr2o3），然後鋼渣混出，使高碳鉻鐵熔液中si與電爐渣中cr2o3反應（反應式3si+2cr2o3=4cr+3sio2），還原出渣中的cr，降低渣中cr2o3含量，出鋼時利用鋼流衝擊攪拌，使用反應充分進行；
出鋼後，到電爐扒渣位進行扒渣，扒除電爐渣後的不鏽鋼溶液兌入aod進行冶煉，aod加入高碳鉻鐵調整鉻含量到目標值；
aod出鋼後，鋼水吊到lf爐進行精煉及溫度調整，吊到連鑄工序進行連鑄。
為了引弧方便，上述的利用不鏽鋼電爐渣的冶煉方法的步驟中，在加入鎳不鏽廢鋼、不鏽鋼鋼粒、鉻鎳生鐵、不鏽渣鋼後，還要在料籃上部再加鎳不鏽廢鋼。
本發明的有益效果
在中頻電熔化高碳鉻鐵（si≥2.5%），可採用廉價的高碳鉻鐵，降低不鏽鋼原料成本；利用高碳鉻鐵（si≥2.5%）中矽元素還原電爐渣中cr2o3，可降低電爐渣中cr2o3，提高鉻收得率，降低電爐還原矽鐵加入量；利用電爐渣中cr2o3的氧含量，脫除高碳鉻鐵中矽含量，降低後部工序aod脫矽時吹氧量，降低不鏽鋼冶煉成本。電爐鉻收得率提高不低於2%，電爐還原矽鐵用量降低矽鐵加入量2.5～3.0kg/t，噸鋼降本40～45元。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的具體實施方式進一步說明。對於下面的實施例的說明有助於理解本發明，但並不是對本發明的限制。
實施例一
本實施例是公稱容量160噸電爐生產304不鏽鋼。
304不鏽鋼的成分的重量百分比是：c≤0.03%，si≤1.0%，mn≤2.0%，p≤0.040%，s≤0.005%，cr：17.5～18.5%，ni：7.8～8.5%，其餘地是fe與不可避免的雜質。
工藝流程：50噸中頻爐熔化高碳鉻鐵—160噸電爐熔化廢鋼、生鐵—180噸aod爐脫碳—180噸lf爐精煉—連鑄。
本不鏽鋼電爐渣利用的方法實施例包括下述位次的步驟：
（1）中頻電爐加入高碳鉻鐵（si≥2.5%），送電熔化，高碳鉻鐵逐漸加入，逐漸熔化，總加入量40～45噸，本實施例是45噸，溫度1650℃，出鋼到不鏽鋼用的鋼包內。
（2）電爐內配加鎳不鏽廢鋼、鉻鎳生鐵、不鏽鋼鋼粒、不鏽渣鋼進行配料，配料順序為：鎳不鏽廢鋼15噸、不鏽鋼鋼粒10噸、鉻鎳生鐵100噸、不鏽渣鋼5噸，配料加入量120～130噸，本實施例為130噸。
（3）電爐加入配料後送電熔化，通電量達到10000kwh以上時，開始分批加入石灰。送電量達到45000kwh以上，爐料變紅電爐底部形成熔池後，自耗氧槍開始吹氧助熔，總吹氧量達到1200nm3時，總吹氧的氧耗量達到8nm3/t，停吹氧氣。
（4）吹煉過程中，根據爐況分批加入石灰，爐渣鹼度控制在1.7。通電至爐內形成熔池，氧氣吹渣進行攪拌，繼續送電熔化，爐內配料全部熔化後停電，測溫取樣，溫度達到1630℃出鋼。
（5）將中頻爐出鋼後含有高碳鉻鐵的鋼包運到電爐出鋼位，電爐出鋼時先出渣（含有7～15%cr2o3），然後鋼渣混出，使高碳鉻鐵中si與電爐渣中cr2o3反應（反應式3si+2cr2o3=4cr+3sio2），出鋼時利用鋼流衝擊攪拌，使用反應充分進行，還原出渣中的cr，降低渣中cr2o3含量。
（6）電爐出鋼後，在扒渣工位進行扒渣，扒渣後的鋼水兌入aod內進行精煉，aod吹煉時採用高碳鉻鐵調整鉻含量到鋼種規定目標，出鋼。
（7）aod出鋼後，鋼水吊到lf爐進行精煉及溫度調整，吊到連鑄工序進行連鑄。
實施例二
本實施例是160噸電爐生產316不鏽鋼。
316不鏽鋼的成分的重量百分比是：
c≤0.05%，si≤1.0%，mn≤2.0%，p≤0.035%，s≤0.005%，cr：16.0～18.5%，ni：10.0～14.0%，mo：2.0～3.0%，其餘地是fe與不可避免的雜質。
工藝流程：50噸中頻爐熔化高碳鉻鐵—160噸電爐熔化廢鋼、生鐵—180噸aod爐脫碳—180噸lf爐精煉—連鑄。
本不鏽鋼電爐渣利用的方法實施例包括下述位次的步驟：
（1）中頻電爐加入高碳鉻鐵（si≥2.5%），送電熔化，高碳鉻鐵逐漸加入，逐漸熔化，總加入量40噸，溫度1650℃，出鋼到不鏽鋼用的鋼包內。
（2）電爐內配加鎳不鏽廢鋼、鉻鎳生鐵、不鏽鋼鋼粒、不鏽渣鋼進行配料，配料順序為：鎳不鏽廢鋼8噸、不鏽鋼鋼粒5噸、鉻鎳生鐵95噸、不鏽渣鋼5噸、鎳不鏽廢鋼7噸，配料（冷料）加入量120噸。
（3）電爐加入配料（廢鋼）後送電熔化，通電量達到10000kwh以上時，開始分批加入石灰。送電量達到45000kwh以上，爐料變紅後，自耗氧槍開始吹氧助熔，總吹氧量達到1000nm3時，總吹氧的氧耗量達到6nm3/t，停吹氧氣。
（4）吹煉過程中，根據爐況分批加入石灰，爐渣鹼度控制在1.5。通電至爐內基本形成熔池，氧氣吹渣進行攪拌，繼續送電熔化，爐內配料（廢鋼）全部熔化後停電，測溫取樣，出鋼。
（5）將中頻爐出鋼後含有高碳鉻鐵的鋼包運到電爐出鋼位，電爐出鋼時先出渣（含有7～15%cr2o3），然後鋼渣混出，使高碳鉻鐵中si與電爐渣中cr2o3反應（反應式3si+2cr2o3=4cr+3sio2），出鋼時利用鋼流衝擊攪拌，使用反應充分進行，還原出渣中的cr，降低渣中cr2o3含量。
（6）電爐出鋼後，在扒渣工位進行扒渣，扒渣後的鋼水兌入aod內進行精煉，aod吹煉時採用高碳鉻鐵調整鉻含量到鋼種規定目標，出鋼。
（7）aod出鋼後，鋼水吊到lf爐進行精煉及溫度調整，吊到連鑄工序進行連鑄。