CN107058677A - 一种利用不锈钢电炉渣的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用不锈钢电炉渣的冶炼方法，它包括下述步骤：Ⅰ中频电炉内不断加入Si≥2.5%的高碳铬铁，高碳铬铁全部熔化，倒入不锈钢用的钢包内；Ⅱ电炉内配加镍不锈废钢、铬镍生铁、不锈钢钢粒、不锈渣钢进行配料，送电熔化并吹氧助熔，电炉冶炼过程不流渣，电炉内炉料全部熔化，准备出钢；Ⅲ将含有高碳铬铁的热熔液的钢包开到电炉出钢位，电炉出钢时先出渣，然后钢渣混出，使高碳铬铁中Si反应；Ⅳ出钢后，到电炉扒渣位进行扒渣，扒除电炉渣后的不锈钢溶液兑入AOD进行冶炼，AOD加入高碳铬铁调整铬含量到目标值。本利用不锈钢电炉渣的冶炼方法电炉渣中Cr2O3低，冶炼成本低。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种利用电炉渣的冶炼方法，具体涉及一种利用不锈钢电炉渣的冶炼方法。
背景技术
不锈钢电炉主要为熔化铬镍生铁、高碳铬铁、不锈废钢、渣钢等不锈钢原料的工序，在电炉冶炼过程中进行吹氧脱硅并加入石灰进行造渣，电炉炉渣量为钢水量的10～12%，渣中Cr203含量在8～15%之间，NiO含量在0.10～0.35%之间，现有的利用不锈钢电炉渣的冶炼方法由于渣量大，电炉冶炼过程中炉渣从炉门流入渣锅，造成铬镍元素损失。
不锈钢电炉渣的冶炼过程中为了避免渣中铬镍合金的损失，目前一般有两种方法，一是在电炉渣的冶炼过程中加入硅铁粉对炉渣进行还原，成本较高，同时生成的SiO2降低了炉渣碱度，对炉渣造成侵蚀，且炉渣量增加，增加了后部处理费用；另一种方法为采用炉门枪喷入碳粉进行还原，但是由于碳粉较轻，容易漂浮在炉渣表面，达不到还原效果，同时由于喷入碳粉，增加了电炉的吹氧量，导致电炉氧耗增加。
综合上述，现有利用不锈钢电炉渣的冶炼方法中不锈钢电炉渣中Cr2O3高、电炉还原硅铁用量高，成本高。
发明内容
为了克服现有利用不锈钢电炉渣的冶炼方法的上述不足，本发明提供一种电炉渣中Cr2O3低、降低电炉还原硅铁加入量，冶炼成本低的利用不锈钢电炉渣的冶炼方法。
本发明的机理是在冶炼不锈钢时，利用另一个电炉（中频炉或工频炉）熔化高碳铬铁（Si≥2.5%）,减少熔化过程铬元素损失，熔化后的高碳铬铁溶液中（Si≥2.5%）倒入不锈钢钢包内，然后电炉出钢，电炉出钢时先把炉渣倒入高碳铬铁钢包内，利用出钢时的钢流搅拌，使高碳铬铁溶液中的硅元素与电炉渣中Cr2O3反应，使渣中铬还原进入钢水中，降低铬损耗；采用高碳铬铁溶液中硅元素还原电炉渣中Cr2O3，电炉出钢时不再加硅铁还原渣中Cr2O3，可充分降低高碳铬铁中的Si含量，利用了炉渣中的氧，降低了后部工序脱除溶液中硅元素的吹氧量；不锈钢冶炼过程采用电炉渣利用工艺，能降低炉渣中Cr2O3，提高钢水溶液中铬含量，减少AOD高碳铬铁加入量，可降低不锈钢的冶炼成本。
本发明的工艺流程：中频炉—电炉—AOD—LF（LTS）—连铸。
本利用不锈钢电炉渣的冶炼方法包括下述依次的步骤：
中频电炉内不断加入Si≥2.5%的高碳铬铁，逐渐熔化，熔化量根据钢种要求确定，高碳铬铁全部熔化，达到出钢温度后，倒入不锈钢用的钢包内；
电炉内配加镍不锈废钢、铬镍生铁、不锈钢钢粒、不锈渣钢进行配料，配料顺序为：镍不锈废钢、不锈钢钢粒、铬镍生铁、不锈渣钢， (配料时为保证装料对电炉炉底冲击和炉料熔化穿井需要，在料篮顶部及底部要加入轻薄镍不锈废钢，顶部与底部的废钢为同一类废钢），过程中送电熔化，并吹氧助熔，电炉冶炼过程不流渣，电炉内炉料全部熔化，温度（合适后）1630～1650℃，准备出钢；
将含有高碳铬铁的热熔液的钢包开到电炉出钢位，电炉出钢时先出渣（7～10%Cr2O3），然后钢渣混出，使高碳铬铁熔液中Si与电炉渣中Cr2O3反应（反应式3Si+ 2Cr2O3=4Cr+3SiO2），还原出渣中的Cr，降低渣中Cr2O3含量，出钢时利用钢流冲击搅拌，使用反应充分进行；
出钢后，到电炉扒渣位进行扒渣，扒除电炉渣后的不锈钢溶液兑入AOD进行冶炼，AOD加入高碳铬铁调整铬含量到目标值；
AOD出钢后，钢水吊到LF炉进行精炼及温度调整，吊到连铸工序进行连铸。
为了引弧方便，上述的利用不锈钢电炉渣的冶炼方法的步骤中，在加入镍不锈废钢、不锈钢钢粒、铬镍生铁、不锈渣钢后，还要在料篮上部再加镍不锈废钢。
本发明的有益效果
在中频电熔化高碳铬铁（Si≥2.5%），可采用廉价的高碳铬铁，降低不锈钢原料成本；利用高碳铬铁（Si≥2.5%）中硅元素还原电炉渣中Cr2O3，可降低电炉渣中Cr2O3，提高铬收得率，降低电炉还原硅铁加入量；利用电炉渣中Cr2O3的氧含量，脱除高碳铬铁中硅含量，降低后部工序AOD脱硅时吹氧量，降低不锈钢冶炼成本。电炉铬收得率提高不低于2%，电炉还原硅铁用量降低硅铁加入量2.5～3.0kg/t，吨钢降本40～45元。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进一步说明。对于下面的实施例的说明有助于理解本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例一
本实施例是公称容量160吨电炉生产304不锈钢。
304不锈钢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% ，其余地是Fe与不可避免的杂质。
工艺流程：50吨中频炉熔化高碳铬铁—160吨电炉熔化废钢、生铁—180吨AOD炉脱碳—180吨LF炉精炼—连铸。
本不锈钢电炉渣利用的方法实施例包括下述位次的步骤：
（1）中频电炉加入高碳铬铁（Si≥2.5%），送电熔化，高碳铬铁逐渐加入，逐渐熔化，总加入量40～45吨，本实施例是45吨， 温度1650℃，出钢到不锈钢用的钢包内。
（2）电炉内配加镍不锈废钢、铬镍生铁、不锈钢钢粒、不锈渣钢进行配料，配料顺序为：镍不锈废钢15吨、不锈钢钢粒10吨、铬镍生铁100吨、不锈渣钢5吨，配料加入量120～130吨，本实施例为130吨。
（3）电炉加入配料后送电熔化，通电量达到10000kwh以上时，开始分批加入石灰。送电量达到45000kwh以上，炉料变红电炉底部形成熔池后，自耗氧枪开始吹氧助熔，总吹氧量达到1200Nm3时，总吹氧的氧耗量达到8 Nm3/t，停吹氧气。
（4）吹炼过程中，根据炉况分批加入石灰，炉渣碱度控制在1.7。通电至炉内形成熔池，氧气吹渣进行搅拌，继续送电熔化，炉内配料全部熔化后停电，测温取样，温度达到1630℃出钢。
（5）将中频炉出钢后含有高碳铬铁的钢包运到电炉出钢位，电炉出钢时先出渣（含有7～15% Cr2O3），然后钢渣混出，使高碳铬铁中Si与电炉渣中Cr2O3反应（反应式3Si+2Cr2O3=4Cr+3SiO2），出钢时利用钢流冲击搅拌，使用反应充分进行，还原出渣中的Cr，降低渣中Cr2O3含量。
（6）电炉出钢后，在扒渣工位进行扒渣，扒渣后的钢水兑入AOD内进行精炼，AOD吹炼时采用高碳铬铁调整铬含量到钢种规定目标，出钢。
（7）AOD出钢后，钢水吊到LF炉进行精炼及温度调整，吊到连铸工序进行连铸。
实施例二
本实施例是160吨电炉生产316不锈钢。
316不锈钢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% ，其余地是Fe与不可避免的杂质。
工艺流程：50吨中频炉熔化高碳铬铁—160吨电炉熔化废钢、生铁—180吨AOD炉脱碳—180吨LF炉精炼—连铸。
本不锈钢电炉渣利用的方法实施例包括下述位次的步骤：
（1）中频电炉加入高碳铬铁（Si≥2.5%），送电熔化，高碳铬铁逐渐加入，逐渐熔化，总加入量40吨， 温度1650℃，出钢到不锈钢用的钢包内。
（2）电炉内配加镍不锈废钢、铬镍生铁、不锈钢钢粒、不锈渣钢进行配料，配料顺序为：镍不锈废钢8吨、不锈钢钢粒5吨、铬镍生铁95吨、不锈渣钢5吨、镍不锈废钢7吨，配料（冷料）加入量120吨。
（3）电炉加入配料（废钢）后送电熔化，通电量达到10000kwh以上时，开始分批加入石灰。送电量达到45000kwh以上，炉料变红后，自耗氧枪开始吹氧助熔，总吹氧量达到1000Nm3时，总吹氧的氧耗量达到6Nm3/t，停吹氧气。
（4）吹炼过程中，根据炉况分批加入石灰，炉渣碱度控制在1.5。通电至炉内基本形成熔池，氧气吹渣进行搅拌，继续送电熔化，炉内配料（废钢）全部熔化后停电，测温取样，出钢。
（5）将中频炉出钢后含有高碳铬铁的钢包运到电炉出钢位，电炉出钢时先出渣（含有7～15% Cr2O3），然后钢渣混出，使高碳铬铁中Si与电炉渣中Cr2O3反应（反应式3Si+2Cr2O3=4Cr+3SiO2），出钢时利用钢流冲击搅拌，使用反应充分进行，还原出渣中的Cr，降低渣中Cr2O3含量。
（6）电炉出钢后，在扒渣工位进行扒渣，扒渣后的钢水兑入AOD内进行精炼，AOD吹炼时采用高碳铬铁调整铬含量到钢种规定目标，出钢。
（7）AOD出钢后，钢水吊到LF炉进行精炼及温度调整，吊到连铸工序进行连铸。
Claims (3)
1.一种利用不锈钢电炉渣的冶炼方法，它包括下述依次的步骤：
中频电炉内不断加入Si≥2.5%的高碳铬铁，高碳铬铁全部熔化，达到出钢温度后，倒入不锈钢用的钢包内；
电炉内配加镍不锈废钢、铬镍生铁、不锈钢钢粒、不锈渣钢进行配料，配料顺序为：镍不锈废钢、不锈钢钢粒、铬镍生铁、不锈渣钢，过程中送电熔化，并吹氧助熔，电炉冶炼过程不流渣，电炉内炉料全部熔化，温度1630～1650℃，准备出钢；
将含有高碳铬铁的热熔液的钢包开到电炉出钢位，电炉出钢时先出渣，然后钢渣混出，使高碳铬铁熔液中Si与电炉渣中Cr2O3反应，还原出渣中的Cr；
出钢后，到电炉扒渣位进行扒渣，扒除电炉渣后的不锈钢溶液兑入AOD进行冶炼，AOD加入高碳铬铁调整铬含量到目标值。
2.根据权利要求1所述的利用不锈钢电炉渣的冶炼方法，其特征是：在步骤后，还有步骤AOD出钢后，钢水吊到LF炉进行精炼及温度调整，吊到连铸工序进行连铸。
3.根据权利要求1或2中任一种所述的利用不锈钢电炉渣的冶炼方法，其特征是：步骤中，在加入镍不锈废钢、不锈钢钢粒、铬镍生铁、不锈渣钢后，还要在料篮上部再加镍不锈废钢。
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