CN101392303B - 易切削钢精炼炉渣中有用元素的回收和利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用普通产品钢液对易切削钢精炼炉渣中有用元素的回收和利用方法，它是将空冷后的易切削钢精炼炉渣粉碎成10cm以下块状，存入电炉散装料仓待用；在电炉出普通钢过程中，按照普通钢液∶易切削钢精炼炉渣∶SiC粉脱氧剂＝40∶12∶1的重量比例，将易切削钢精炼炉渣加入到电炉后普通钢精炼包中，同时加入SiC粉脱氧剂，再通过精炼炉中的还原气氛，将渣中MnO和FeO还原至普通钢液中。本发明不但充分利用了易切削钢精炼炉渣的有用元素，而且降低了冶炼普通钢的成本。

Description

易切削钢精炼炉渣中有用元素的回收和利用方法
技术领域
本发明涉及钢铁行业易切削钢精炼渣中锰、铁元素的回收和利用。
背景技术
易切削钢是近年来我们新开发的钢种，生产品种主要有Y45S20、SUM23HS、1215HS。其最大的优势是其生产成本低和使用前景广阔。在易切削钢精炼过程由于Mn元素对氧的亲和力比Fe大(见反应式①)，Mn把钢液中的氧夺走，形成不残留在钢液中的脱氧产物MnO上浮到渣中。
[FeO]+[Mn]＝[Fe]+[MnO]    ①
经对易切削钢精炼渣成份检测分析统计结果见表1。
表1
  炉号   FeO   SiO   CaO   S   Al2O3   MgO   MnO
  5-176   4.66   21.39   16.85   1.57   1.26   11.94   30.75
  5-177   4.85   22.04   24.74   1.87   1.51   10.39   26.51
  5-178   4.55   22.71   22.59   1.61   1.55   11.79   25.73
  5-179   3.81   21.39   14.95   1.23   1.54   14.01   28.64
  5-180   4.04   23.67   15.65   1.59   1.68   13.12   28.16
  5-181   3.34   23.62   16.95   1.45   1.13   12.06   29.37
  5-182   4.21   22.87   23.92   1.36   1.56   10.41   26.66
  5-183   3.42   24.4   17.24   1.87   1.57   12.45   27.54
  9-170   4.81   24.42   22.58   1.33   1.16   11.88   27.09
  9-173   7.87   17.29   11.48   1.44   1.16   13.59   37.59
  平均   4.56   22.38   18.70   1.53   1.41   12.16   28.80
从表1中可以看出，渣中MnO成份平均含量达到28.80％左右，具有较高的回收利用价值。虽然扩散脱氧剂能够将渣中的MnO还原到钢液中去，但由于易切削钢精炼过程要求控制钢中自由氧含量控制在80ppm左右，[Si]含量要求≤0.03％，所以易切削钢精炼精炼过程中不允许使用扩散脱氧剂来回收MnO，导致了炉渣中MnO含量升高。而且炉渣中还含有4％左右的FeO。
发明内容
本发明解决的技术问题是提出一种利用普通产品钢液回收易切削精炼炉渣中有用元素的方法。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案是：将空冷后的易切削钢精炼炉渣粉碎成10cm以下块状，存入电炉散装料仓待用。在电炉出普通钢过程中，按照普通钢液∶易切削钢精炼炉渣∶SiC粉脱氧剂＝40∶12∶1的重量比例，将易切削钢精炼炉渣加入到电炉后普通钢精炼包中，同时加入SiC粉脱氧剂，再通过精炼炉中的还原气氛，将渣中MnO和FeO还原至普通钢液中。
反应方程式如下：
(SiC)+4(MnO)＝(SiO2)+(CO2)↑+4[Mn]
(SiC)+4(FeO)＝(SiO2)+(CO2)↑+4[Fe]
本发明的积极效果是，在冶炼普通钢过程中加入易切削钢精炼炉渣和脱氧剂，再通过精炼炉的还原气氛，将易切削钢精炼炉渣中的MnO还原至钢液中，同时也将渣中的FeO还原出来，不但充分利用了易切削钢精炼炉渣的有用元素，而且降低了冶炼普通钢的成本。
为了证明本发明的积极效果，在生产W400P普通钢时用本发明方法回收利用易切削钢精炼炉渣，经过回收利用后的精炼终渣成份进行了统计分析，统计分析结果见表2。
表2生产W400P试验回收易切削精炼渣渣样统计分析
  炉号   FeO   SiO2   CaO   MgO   Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>   S   MnO
  6-016   0.74   30.64   48   12.72   4.19   0.85   0.44
  6-017   1.05   28.79   46.89   12.61   3.41   1.09   0.41
  6-019   0.87   32.28   40.02   16.35   4.41   0.57   0.7
  6-020   0.6   29.4   41.1   16.97   5.92   0.45   0.37
  6-021   0.93   29.95   42.53   16.34   5.1   0.58   0.47
  6-022   0.45   33.25   44.32   13.95   3.16   0.38   0.38
  6-023   0.32   30.57   45.68   15.08   4.05   0.68   0.47
  6-024   0.68   29.46   45.97   16.11   4.29   0.8   0.38
  6-025   1.42   30.49   45.26   14.95   3.93   0.65   0.56
  炉号   FeO   SiO2   CaO   MgO   Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>   S   MnO
  6-026   0.72   31.76   48.47   12.43   4.68   0.83   0.49
  平均   0.78   30.66   44.82   14.75   4.31   0.69   0.47
从表中可以看出：易切削精炼炉渣经过精炼还原后，渣中MnO的平均含量为0.47％左右，FeO平均含量0.78％左右。由此可知，渣中28.8％的MnO有98.4％被回收入普通钢水中，渣中98％的FeO被回收入道普通钢水中，从而使易切削精炼渣中的MnO和FeO得到回收利用，减少了炼普通钢时硅锰或锰铁原料的投入，降低了生产成本。
具体实施方式
下面以1000kg产量的普通钢为例说明具体实施方式。
首先将空冷后的易切削钢精炼炉渣粉碎成10cm以下块状，存入电炉散装料仓待用。在电炉炉后出普通钢合金化时，在普通钢液精炼包中加入300公斤易切削精炼炉渣和25kg SiC粉脱氧剂，使钢水包进入精炼炉位，经还原操作，维持白渣15分钟以上，确保渣中MnO被还原成Mn回到钢水中，FeO被还原成Fe也回到钢水中。

Claims (1)

1.一种易切削钢精炼炉渣中有用元素的回收和利用方法，其特征是，它是将空冷后的易切削钢精炼炉渣粉碎成10cm以下块状，存入电炉散装料仓待用；在电炉出普通钢过程中，按照普通钢液∶易切削钢精炼炉渣∶SiC粉脱氧剂＝40∶12∶1的重量比例，将易切削钢精炼炉渣加入到电炉后普通钢精炼包中，同时加入SiC粉脱氧剂，再通过精炼炉中SiC粉脱氧剂的还原气氛，将渣中MnO和FeO还原至普通钢液中。
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