CN103966395A - 铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法 - Google Patents

铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法，其包括铁合金熔化炉工序和AOD工序，所述铁合金熔化炉工序：在熔化炉内加入铝镇静钢浇余渣15～20kg/吨钢用以平衡碱度，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰600kg进行计算，对应削减石灰加入量；所述AOD工序：在AOD炉的还原期加入铝镇静钢浇余渣15～30kg/吨钢，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰550～700kg进行计算，对应削减石灰加入量。本方法在双联法冶炼不锈钢工艺中利用铝镇静钢浇余渣代替部分石灰和莹石，不仅可以减少造渣材料的消耗，还不产生因石灰中灼减成分而增碳的问题，部分钢种还能够降低还原过程温度，缓解还原过程的高温侵蚀炉衬的问题。本方法具有节约、环保的特点，能有效降低不锈钢生产成本。

Description

铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法
技术领域
本发明属于炼钢废渣的回收利用方法，尤其是一种铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法。
背景技术
钢铁企业在冶炼生产的各个环节都会产生一定的炉渣，在造渣过程需要消耗大量的石灰等造渣材料，产生的炉渣往往只能作为废弃物处理或者出售给水泥厂，价值大约100～200元/吨。
铝镇静钢浇余渣是指在生产铝镇静钢时在LF炉造渣时所产生的一种高碱度渣（含CaO：55～60wt%、SiO2：5～10wt%），其含有25～30wt%的Al2O3，在三元渣系相图上处于低熔点区。同时铝镇静钢在生产过程中在LF进行铝脱氧造渣，其特性决定该类炉渣具有低氧化铁、极低的磷含量、几乎不含一般冶金石灰中的“灼减”等特点，同时由于在造渣过程发生脱硫反应又使得该类炉渣具有较高的硫含量。
双联法冶炼不锈钢工艺包括铁合金熔化炉工序和AOD工序（氩氧脱碳法，argon oxygen decarburization），工艺步骤为：钢铁原材料在电炉或感应炉中熔化，然后进入一个特别的AOD炉内进行脱碳及精炼，氧气和氩气(氮气)的混合气通过侵入熔融的金属底部的喷枪，受控的吹入炉内，在最小的不必要合金氧化条件下对熔融金属进行脱碳。
在铁合金熔化炉工序，由于物料中带入或冶炼操作需要在配料阶段均会有大量Si元素存在，在碱性炼钢的条件下，各厂普遍采用加入大量石灰来平衡碱度；同时为便于石灰的熔化，还需加入高价的莹石或者Al2O3类的化渣材料来帮助渣料的熔化成渣。
在AOD工序，也存在需要加入大量石灰进行“造渣”操作，以及加入高价格的莹石帮助化渣。如果还原后补加石灰，还会因为石灰“灼减”造成钢液增碳现象，严重情况甚至出现成分出格事故。同时因为AOD在还原期具有强的搅拌功能，动力学条件极佳，可以轻易将硫含量脱至极低水平（≤0.005%）。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铝镇静钢浇余渣替代部分石灰的铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法，该方法减少造渣材料消耗且不会造成钢液增碳。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：包括铁合金熔化炉工序和AOD工序，所述铁合金熔化炉工序：在熔化炉内加入铝镇静钢浇余渣15～20kg/吨钢用以平衡碱度，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰600kg进行计算，在常规工艺铁合金熔化炉工序的石灰加入量为基础上，对应削减石灰加入量；
所述AOD工序：在AOD炉的还原期加入铝镇静钢浇余渣15～30kg/吨钢，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰550～700kg进行计算，在常规工艺AOD工序的石灰加入量为基础上，对应削减石灰加入量。
优选的，所述铁合金熔化炉工序中，在常规工艺铁合金熔化炉工序中铝脱氧球加入量为基础上，减少铝脱氧球加入量3～4kg/吨钢。
优选的，所述AOD工序中，在常规工艺AOD工序中还原硅铁、萤石加入量为基础上，减少还原硅铁加入量2kg/吨钢、萤石加入量2～3 kg/吨钢。
优选的，所述AOD工序中，在常规工艺AOD工序中顶枪氧气加入量为基础上，每加入1吨铝镇静钢浇余渣对应减少顶枪氧气70～90m3。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：铝镇静钢浇余渣具有高碱度和高Al2O3含量，同时因为不锈钢具有极强脱硫能力，可以消除铝镇静钢浇余渣的高硫含量的不良影响。因此本发明创新性的利用铝镇静钢和不锈钢的生产特点，在双联法冶炼不锈钢工艺中利用铝镇静钢浇余渣代替部分石灰和莹石，不仅可以减少造渣材料的消耗，还不产生因石灰中灼减成分而增碳的问题，部分钢种还能够降低还原过程温度，缓解还原过程的高温侵蚀炉衬的问题。本发明将冶炼铝镇静钢时产生大量废弃物－浇余渣有效的回收利用，能有效的避免外排造成的环境污染和资源浪费，具有节约、环保的特点，且能有效减少不锈钢生产过程中的造渣料消耗，降低生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：本铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法采用下述具体工艺步骤。
1、原方法：铁合金熔化炉工序，电炉生产不锈钢过程中，不加入铝镇静钢浇余渣作为配料，以50吨电炉为例，配料加入量为：石灰2500Kg、萤石250Kg、铝脱氧球375Kg；
AOD工序以0Cr17钢种，55吨出钢量为例，需要石灰5800Kg、还原硅铁1650Kg、萤石1050Kg、氧气量4400Nm3。
2、本方法：
（1）铁合金熔化炉工序：按15Kg/吨钢加入铝镇静钢浇余渣，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰600kg对应削减石灰加入量，减少铝脱氧球加入量3kg/吨钢；则本工序中配料加入量为：浇余渣750Kg、石灰2050Kg、铝脱氧球225Kg。
（2）AOD工序：在AOD炉的还原期加入铝镇静钢浇余渣15kg/吨钢，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰550kg对应削减石灰加入量；减少还原硅铁加入量2kg/吨钢、萤石加入量3kg/吨钢；每加入1吨铝镇静钢浇余渣对应减少顶枪氧气80m3。则本工序中配料加入量为：浇余渣825Kg、石灰5350Kg、还原硅铁1540Kg、萤石885Kg、氧气4334Nm3。
实施例2：本铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法采用下述具体工艺步骤。
1、原方法：同实施例1。
2、本方法：
（1）铁合金熔化炉工序：以50吨电炉为例，按18kg/吨钢加入铝镇静钢浇余渣，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰600kg对应削减石灰加入量，减少铝脱氧球加入量3.5kg/吨钢；则本工序中配料加入量为：浇余渣900Kg、石灰1960Kg、萤石250Kg、铝脱氧球200Kg。
（2）AOD工序：以0Cr17钢种，55吨出钢量为例，在AOD炉的还原期加入铝镇静钢浇余渣22kg/吨钢，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰600kg对应削减石灰加入量；减少还原硅铁加入量2kg/吨钢、萤石加入量3kg/吨钢；每加入1吨铝镇静钢浇余渣对应减少顶枪氧气80m3。则本工序中配料加入量为：浇余渣1210Kg、石灰5074Kg、还原硅铁1540Kg、萤石885Kg、氧气4303Nm3。
实施例3：本铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法采用下述具体工艺步骤。
1、原方法：同实施例1。
2、本方法：
（1）铁合金熔化炉工序：以50吨电炉为例，按20kg/吨钢加入铝镇静钢浇余渣，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰600kg对应削减石灰加入量，减少铝脱氧球加入量4kg/吨钢；则本工序中配料加入量为：浇余渣1000Kg、石灰1900Kg、萤石250Kg、铝脱氧球175Kg。
（2）AOD工序：以0Cr17钢种，55吨出钢量为例，在AOD炉的还原期加入铝镇静钢浇余渣30kg/吨钢，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰550kg对应削减石灰加入量；减少还原硅铁加入量2kg/吨钢、萤石加入量3kg/吨钢；每加入1吨铝镇静钢浇余渣对应减少顶枪氧气80m3。则本工序中配料加入量为：浇余渣1650Kg、石灰4893Kg、还原硅铁1540Kg、萤石885Kg、氧气4268Nm3。
实施例1～3结果检测及对比分析：
铁合金熔化炉工序：经检测，原方法及实施例1～3所得电炉渣成分见表1，碱度为1.8～2.0左右，可见能够起到替代石灰造渣的作用；因为Al2O3的提高，渣子热点为1240℃～1330℃区间，可见能完全取代莹石和部分铝渣球的加入。
表1：电炉渣成分（wt%）
AOD工序：经检测，原方法及实施例1～3所得不锈钢成品中S含量对比见表2。
表2：S含量对比试验数据
由表2可知，渣料石灰和萤石等用量降低明显，不锈钢成品中【S】含量为26～46ppm，虽然略有升高，但远低于0.008wt%的产品质量要求，可以满足使用要求。

Claims (4)

1.一种铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法，其包括铁合金熔化炉工序和AOD工序，其特征在于，所述铁合金熔化炉工序：在熔化炉内加入铝镇静钢浇余渣15～20kg/吨钢用以平衡碱度，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰600kg进行计算，对应削减石灰加入量；
所述AOD工序：在AOD炉的还原期加入铝镇静钢浇余渣15～30kg/吨钢，按每吨铝镇静钢浇余渣折合石灰550～700kg进行计算，对应削减石灰加入量。
2.根据权利要求1所述的铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法，其特征在于：所述铁合金熔化炉工序中，减少铝脱氧球加入量3～4kg/吨钢。
3.根据权利要求1所述的铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法，其特征在于：所述AOD工序中，减少还原硅铁加入量2kg/吨钢、萤石加入量2～3 kg/吨钢。
4.根据权利要求1、2或3所述的铝镇静钢浇余渣在不锈钢生产中的利用方法，其特征在于：所述AOD工序中，每加入1吨铝镇静钢浇余渣对应减少顶枪氧气70～90m3。
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