CN104789736A - 一种降低电弧炉渣中铬元素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，步骤包括：先在造渣过程中控制炉渣碱度为1.4～2.0，从第三罐原料开始吹氧助溶，在吹氧助溶前，向电弧炉中加入碳化硅；待电弧炉中原料全部熔清，再加入碳化硅，关闭炉门，通电3～5min；最后，让钢水和炉渣混冲入钢包中，混冲过程中向钢包内投入碳化硅。与现有技术相比，本发明所述的降低电弧炉渣中铬元素的方法在不增加设备投资的情况下，可将炉渣中的铬含量控制在6％质量百分比及以下，有时甚至可降低到2.5％质量百分比，大大提高了钢水中铬元素的回收，降低了炉渣中的铬含量，从而降低了企业成本，提高了资源利用率。

Description

一种降低电弧炉渣中铬元素的方法
技术领域
本发明属于冶金领域，涉及的是一种电弧炉炉外扒渣技术，尤其涉及的是一种降低电弧炉渣中铬元素的方法。
背景技术
不锈钢以其优良的性能，耐腐耐锈耐热的特点应经广泛运用于国家建设和居民日用等各个领域，特别是新近快速崛起的在汽车工业，水工业，环保工业，家电业，重大工业设施领域的运用，使国内不锈钢市场需求量不断增加，且愈来愈多的更高合金的钢种不断开发。因此对生产不锈钢的铬镍元素的需求量日益增加。而我国是铬镍资源短缺的国家，因此如何解决需求与短缺之间的矛盾，提高铬元素利用效率是国内不锈钢企业所普遍面临的问题。
现有技术中，通过电弧炉—氩氧精炼脱碳炉—钢包精炼炉—连铸/模铸的流程冶炼不锈钢，在电弧炉中投入高碳铬铁、含铬镍的返回废钢、镍合金等原料，冶炼出接近不锈钢成品的粗钢液，再经炉外精炼微调成分后连铸成钢坯。其中，在电弧炉冶炼环节，电弧炉渣中的铬含量达到12％以上，铬损比较严重。这对于降低企业成本，提高资源利用率来说，电弧炉渣中的铬含量必须降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，以解决在冶炼不锈钢的电弧炉环节中电弧炉渣中铬含量高，铬损严重，元素利用率低的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，包括以下步骤：
(1)造渣：加入第一罐原料进入电弧炉中进行熔炼，待第一罐料融化后，再投第二罐原料，依次投料5～8罐，并控制炉渣碱度为1.4～2.0；
(2)控氧冶炼：在第一罐原料和第二罐原料的熔炼过程中严禁吹氧，全程通电并保持炉门关闭，从第三罐原料开始吹氧助溶，在吹氧助溶前，向电弧炉中加入碳化硅，以降低吹氧助溶过程中的铬元素的氧化率；
(3)还原反应：待电弧炉中原料全部熔清，且温度达到1570～1600℃时，再向电弧炉内加入碳化硅，关闭炉门，通电3～5min，以促进氧化铬还原，提高钢水中的铬元素含量；
(4)出钢：让钢水和炉渣混冲入钢包中，混冲过程中向钢包内投入碳化硅；通过钢水和炉渣在钢包的混冲，可进一步还原炉渣中的氧化铬。
所述步骤(1)中，控制炉渣碱度的方法为：按30吨电弧炉容量计，先在炉底投入石灰800‐1000kg，再加入第一罐原料；在造渣前期加入石灰，便于快速成渣。
按30吨电弧炉容量计，所述步骤(2)的碳化硅的加入量为20～30kg。
按30吨电弧炉容量计，所述步骤(3)的碳化硅的加入量为40～80kg。
按30吨电弧炉容量计，所述步骤(4)的碳化硅的投入量为10～30kg。
所述步骤(4)中，混冲过程中，当钢水没入钢包1/3处时，再向钢包内投入碳化硅，此过程向钢包内投入的碳化硅，还能形成泡沫渣，便于后续的扒渣作业。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供了一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，该方法在不增加设备投资的情况下，可将炉渣中的铬含量控制在6％质量百分比及以下，有时甚至可降低到2.5％质量百分比，大大提高了钢水中铬元素的回收，降低了炉渣中的铬含量，从而降低了企业成本，提高了资源利用率。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例以奥氏体不锈钢(304钢)的冶炼工艺为例，提供一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，按30吨电弧炉容量计，包括以下步骤：
(1)配料：按重量计，入炉的废钢原料中各元素的配入量为：碳1.5％，硅0.5％，铬18.3％，镍7.9％。
(2)造渣：先在电弧炉底投入800kg的石灰，再加入第一罐原料进行熔炼，待第一罐料融化后，再投第二罐原料，依次投料5罐，炉渣碱度为1.4～2.0；
(3)控氧冶炼：在第一罐原料和第二罐原料的熔炼过程中严禁吹氧，全程通电并保持炉门关闭，从第三罐原料开始吹氧助溶，在吹氧助溶前，向电弧炉中加入20kg碳化硅，以降低吹氧助溶过程中的铬元素的氧化率；
(4)还原反应：待电弧炉中原料全部熔清，且温度达到1570℃时，再向电弧炉内加入40kg碳化硅，关闭炉门，通电3min，以促进氧化铬还原，提高钢水中的铬元素含量；
(5)出钢：让钢水和炉渣混冲入钢包中，待钢水没入钢包1/3处时，向钢包内投10kg碳化硅，以进一步还原炉渣中的氧化铬，同时，形成泡沫渣，便于后续的扒渣作业；
(6)扒渣：待钢水全部出尽，将钢包调入扒渣位，依次进行留渣、扒渣、取样，测温为1500℃，整个过程需要做到平稳，严禁钢水流入渣包；
(7)扒渣结束后，将钢水倒入氩氧脱碳精炼炉(AOD)进行冶炼，同时检测电弧炉渣中的铬元素含量，为5.4％(质量比)。
实施例2
本实施例以奥氏体不锈钢(304钢)的冶炼工艺为例，提供一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，按30吨电弧炉容量计，包括以下步骤：
(1)配料：按重量计，入炉的废钢原料中各元素的配入量为：碳2.5％，硅0.8％，铬18.3％，镍7.9％。
(2)造渣：先在电弧炉底投入1000kg的石灰，再加入第一罐原料进行熔炼，待第一罐料融化后，再投第二罐原料，依次投料8罐，炉渣碱度为1.4～2.0；
(3)控氧冶炼：在第一罐原料和第二罐原料的熔炼过程中严禁吹氧，全程通电并保持炉门关闭，从第三罐原料开始吹氧助溶，在吹氧助溶前，向电弧炉中加入30kg碳化硅，以降低吹氧助溶过程中的铬元素的氧化率；
(4)还原反应：待电弧炉中原料全部熔清，且温度达到1600℃时，再向电弧炉内加入80kg碳化硅，关闭炉门，通电5min，以促进氧化铬还原，提高钢水中的铬元素含量；
(5)出钢：让钢水和炉渣混冲入钢包中，待钢水没入钢包1/3处时，向钢包内投30kg碳化硅，以进一步还原炉渣中的氧化铬，同时，形成泡沫渣，便于后续的扒渣作业；
(6)扒渣：待钢水全部出尽，将钢包调入扒渣位，依次进行留渣、扒渣、取样，测温为1540℃，整个过程需要做到平稳，严禁钢水流入渣包；
(7)扒渣结束后，将钢水倒入AOD炉进行冶炼，同时检测电弧炉渣中的剩余铬元素含量，为4.8％(质量比)。
实施例3
本实施例以奥氏体不锈钢(304钢)的冶炼工艺为例，提供一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，按30吨电弧炉容量计，包括以下步骤：
(1)配料：按重量计，入炉的废钢原料中各元素的配入量为：碳1.8％，硅0.65％，铬18.3％，镍7.9％。
(2)造渣：先在电弧炉底投入900kg的石灰，再加入第一罐原料进行熔炼，待第一罐料融化后，再投第二罐原料，依次投料7罐，炉渣碱度为1.4～2.0；
(3)控氧冶炼：在第一罐原料和第二罐原料的熔炼过程中严禁吹氧，全程通电并保持炉门关闭，从第三罐原料开始吹氧助溶，在吹氧助溶前，向电弧炉中加入25kg碳化硅，以降低吹氧助溶过程中的铬元素的氧化率；
(4)还原反应：待电弧炉中原料全部熔清，且温度达到1580℃时，再向电弧炉内加入60kg碳化硅，关闭炉门，通电4min，以促进氧化铬还原，提高钢水中的铬元素含量；
(5)出钢：让钢水和炉渣混冲入钢包中，待钢水没入钢包1/3处时，向钢包内投20kg碳化硅，以进一步还原炉渣中的氧化铬，同时，形成泡沫渣，便于后续的扒渣作业；
(6)扒渣：待钢水全部出尽，将钢包调入扒渣位，依次进行留渣、扒渣、取样，测温为1510℃，整个过程需要做到平稳，严禁钢水流入渣包；
(7)扒渣结束后，将钢水倒入AOD炉进行冶炼，此时，电弧炉中剩余炉渣约200kg，同时检测电弧炉渣中的剩余铬元素含量，为2.5％(质量比)。

Claims (6)

1.一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)造渣：加入第一罐原料进入电弧炉中进行熔炼，待第一罐料融化后，再投第二罐原料，依次投料5～8罐，并控制炉渣碱度为1.4～2.0；
(2)控氧冶炼：在第一罐原料和第二罐原料的熔炼过程中严禁吹氧，全程通电并保持炉门关闭，从第三罐原料开始吹氧助溶，在吹氧助溶前，向电弧炉中加入碳化硅；
(3)还原反应：待电弧炉中原料全部熔清，且温度达到1570～1600℃时，再向电弧炉内加入碳化硅，关闭炉门，通电3～5min；
(4)出钢：让钢水和炉渣混冲入钢包中，混冲过程中向钢包内投入碳化硅。
2.根据权利要求1所述的一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，控制炉渣碱度的方法为：按30吨电弧炉容量计，先在炉底投入石灰800‐1000kg，再加入第一罐原料。
3.根据权利要求1所述的一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，其特征在于，按30吨电弧炉容量计，所述步骤(2)的碳化硅的加入量为20～30kg。
4.根据权利要求1所述的一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，其特征在于，按30吨电弧炉容量计，所述步骤(3)的碳化硅的加入量为40～80kg。
5.根据权利要求1所述的一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，其特征在于，按30吨电弧炉容量计，所述步骤(4)的碳化硅的投入量为10～30kg。
6.根据权利要求1所述的一种降低电弧炉渣中铬元素的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，混冲过程中，当钢水没入钢包1/3处时，再向钢包内投入碳化硅。
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