CN110205439B - Ebt电弧炉冶炼生产工业纯铁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种EBT电弧炉冶炼生产工业纯铁的方法，属于工业纯铁的冶炼技术领域。本发明通过用废镁砖粒代替萤石使用，大幅度减少了冶炼过程中铁水对EBT电弧炉炉墙的侵蚀，本发明能够有效将铁水的硅、锰、磷、硫等杂质进行脱除，特别的，通过采用配加氧化铁皮的方式进行深度脱碳，有效的将铁水中碳含量降到了0.015％以下，能够生产出更低含碳量的工业纯铁。此外，由于冶炼过程中减少了铁水对EBT电弧炉炉墙的侵蚀，本发明同时还可提高炉体寿命。

Description

EBT电弧炉冶炼生产工业纯铁的方法
技术领域
本发明涉及一种EBT电弧炉冶炼生产工业纯铁的方法，属于工业纯铁的冶炼技术领域。
背景技术
纯铁是很软的金属，有银白色金属光泽，工业纯铁是钢的一种，其化学成分主要是铁，含量在99.50～99.90％，含碳量在0.04％以下，其他元素越少越好。因为它实际上还不是真正的纯铁，所以称这一种接近于纯铁的钢为工业纯铁。一般工业纯铁质地特别软，韧性特别大，电磁性能很好。工业纯铁熔点比铁高，在潮湿的空气中比铁难生锈，在冷的浓硫酸中可以钝化。
工业纯铁主要由电弧炉、氧气转炉、电弧炉加炉外真空脱碳、氧气转炉加炉外真空脱碳等方法生产。而电弧炉冶炼工业纯铁，最低含碳量为0.025％，含碳量较高，不能生产更低含碳量的工业纯铁。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种EBT电弧炉冶炼生产工业纯铁的方法，能够生产出更低含碳量的工业纯铁。
为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：EBT电弧炉冶炼生产工业纯铁的方法，包括如下步骤：
a.经LF钢包精炼炉脱硫后的半钢铁水进入EBT电弧炉时，在EBT电弧炉的炉底迎钢处预先放置石灰，石灰加入量为15～20kg/t Fe；半钢铁水进入EBT电弧炉后，往炉内继续补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；
b.当0.40％≤铁水中的碳含量[C]≤1.00％，铁水温度为1560℃～1600℃时，进行换渣，换渣后向炉内补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；
c.当铁水中的碳含量[C]≤0.20％，铁水温度为1600℃～1650℃时，再次进行换渣，换渣后补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；
d.当铁水中的碳含量[C]≤0.08％时，将石灰、废镁砖粒、炭粉混合均匀，并将混合料分批次加入炉内；
e.当铁水中的碳含量[C]≤0.025％时，向炉内加入氧化铁皮；
f.出钢前，先从炉门尽可能多地放掉炉渣；出钢过程中，向钢包内加入石灰、萤石、废镁砖粒、铝块、硅铝钡合金、硅铁粉；
上述步骤中的计量单位“kg/t Fe”是指每生产一吨工业纯铁的物料用量，物料用量的计量单位为kg。
进一步的是：步骤a中，经LF钢包精炼炉处理后的半钢铁水的组成为：按重量百分比计，[C]1.6％～2.1％、[Si]0.05％～0.15％、[Mn]0.10％～0.20％、[P]0.03％～0.05％、[S]≤0.005％，余量为铁和不可避免的杂质。
进一步的是：步骤b中，换渣后炉内总渣量控制在3％～5％；步骤c中，换渣后炉内总渣量控制在3％～5％。
进一步的是：步骤c的冶炼过程中，渣碱度按如下参数控制：R(CaO/SiO2)为4.0～4.5，R(CaO/FeO)为2.5～3.5。
进一步的是：步骤d中，石灰、废镁砖粒、炭粉按重量比为(15～20):(2.5～4):1进行混合，混合料加入总量为10～15kg/t Fe。
进一步的是：步骤e中,氧化铁皮加入量为6～10kg/t Fe。
进一步的是：步骤f中，出钢前，先从炉门将炉渣放尽。
进一步的是：步骤f中，石灰加入量为12.0～16.0kg/t Fe，萤石加入量为1.5～2.0kg/t Fe，废镁砖粒加入量为1.0～2.0kg/t Fe，铝块加入量为3.0～4.0kg/t Fe，硅铝钡合金加入量为0.5～1.5kg/t Fe，硅铁粉加入量1.0～2.0kg/t Fe。
本发明的有益效果是：本发明通过用废镁砖粒代替萤石使用，大幅度减少了冶炼过程中铁水对EBT电弧炉炉墙的侵蚀，本发明能够有效将铁水的硅、锰、磷、硫等杂质进行脱除，特别的，通过采用配加氧化铁皮的方式进行深度脱碳，有效的将铁水中碳含量降到了0.015％以下，能够生产出更低含碳量的工业纯铁。此外，由于冶炼过程中减少了铁水对EBT电弧炉炉墙的侵蚀，同时还可提高炉体寿命。
具体实施方式
本发明应用于EBT电弧炉冶炼生产工业纯铁，包括如下步骤：
a.经LF钢包精炼炉脱硫后的半钢铁水进入EBT电弧炉时，在EBT电弧炉的炉底迎钢处预先放置石灰，石灰加入量为15～20kg/t Fe；半钢铁水进入EBT电弧炉后，往炉内继续补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；
b.当0.40％≤铁水中的碳含量[C]≤1.00％，铁水温度为1560℃～1600℃时，进行换渣，换渣后向炉内补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；
c.当铁水中的碳含量[C]≤0.20％，铁水温度为1600℃～1650℃时，再次进行换渣，换渣后补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；
d.当铁水中的碳含量[C]≤0.08％时，将石灰、废镁砖粒、炭粉混合均匀，并将混合料分批次加入炉内；
e.当铁水中的碳含量[C]≤0.025％时，向炉内加入氧化铁皮，以进行深度脱碳；
f.出钢前，先从炉门尽可能多地放掉炉渣；出钢过程中，向钢包内加入石灰、萤石、废镁砖粒、铝块、硅铝钡合金、硅铁粉；
上述步骤中的计量单位“kg/t Fe”是指每生产一吨工业纯铁的物料用量，物料用量的计量单位为kg。
为使得生产出的工业纯铁具有更优的化学成分指标，本发明还可采用如下优选实施方式：
步骤a中，经LF钢包精炼炉处理后的半钢铁水的组成为：按重量百分比计，[C]1.6％～2.1％、[Si]0.05％～0.15％、[Mn]0.10％～0.20％、[P]0.03％～0.05％、[S]≤0.005％，余量为铁和不可避免的杂质。
步骤b中，换渣后炉内总渣量控制在3％～5％；步骤c中，换渣后炉内总渣量控制在3％～5％。
步骤c的冶炼过程中，渣碱度按如下参数控制：R(CaO/SiO2)为4.0～4.5，R(CaO/FeO)为2.5～3.5。
步骤d中，石灰、废镁砖粒、炭粉按重量比为(15～20):(2.5～4):1进行混合，混合料加入总量为10～15kg/t Fe。
步骤e中,氧化铁皮加入量为6～10kg/t Fe。
步骤f中，出钢前，先从炉门将炉渣放尽。
步骤f中，石灰加入量为12.0～16.0kg/t Fe，萤石加入量为1.5～2.0kg/t Fe，废镁砖粒加入量为1.0～2.0kg/t Fe，铝块加入量为3.0～4.0kg/t Fe，硅铝钡合金加入量为0.5～1.5kg/t Fe，硅铁粉加入量1.0～2.0kg/t Fe。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1按如下步骤实施：
a.经LF钢包精炼炉脱硫后的半钢铁水进入EBT电弧炉时，在EBT电弧炉的炉底迎钢处预先放置石灰，石灰加入量为15～20kg/t Fe；半钢铁水进入EBT电弧炉后，往炉内继续补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；其中经LF钢包精炼炉处理后的半钢铁水的组成为：按重量百分比计，[C]1.6％～2.1％、[Si]0.05％～0.15％、[Mn]0.10％～0.20％、[P]0.03％～0.05％、[S]≤0.005％，余量为铁和不可避免的杂质；
b.当0.40％≤铁水中的碳含量[C]≤1.00％，铁水温度为1560℃～1600℃时，进行换渣，换渣后向炉内补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；换渣后炉内总渣量控制在3％～5％；
c.当铁水中的碳含量[C]≤0.20％，铁水温度为1600℃～1650℃时，再次进行换渣，换渣后补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；换渣后炉内总渣量控制在3％～5％；冶炼过程中，渣碱度按如下参数控制：R(CaO/SiO2)为4.0～4.5，R(CaO/FeO)为2.5～3.5；
d.当铁水中的碳含量[C]≤0.08％时，将石灰、废镁砖粒、炭粉按重量比为15:2.5:1混合均匀，并将混合料分批次加入炉内；混合料加入总量为10～15kg/t Fe；
e.当铁水中的碳含量[C]≤0.025％时，向炉内加入氧化铁皮，以进行深度脱碳；氧化铁皮加入量为6kg/t Fe；
f.出钢前，先从炉门将炉渣放尽；出钢过程中，向钢包内加入石灰、萤石、废镁砖粒、铝块、硅铝钡合金、硅铁粉；物料添加量为：石灰12.0kg/t Fe、萤石1.5kg/t Fe、废镁砖粒1.0kg/t Fe、铝块3.5kg/t Fe、硅铝钡合金1.0kg/t Fe、硅铁粉1.5kg/t Fe。
该实施例所得的工业纯铁化学成分含量为：按重量百分比计，碳含量[C]为0.01％～0.015％、磷含量[P]为0.003％～0.004％、硫含量[S]为0.005％～0.008％，其余元素为痕量。
实施例2按如下步骤实施：
a.经LF钢包精炼炉脱硫后的半钢铁水进入EBT电弧炉时，在EBT电弧炉的炉底迎钢处预先放置石灰，石灰加入量为15～20kg/t Fe；半钢铁水进入EBT电弧炉后，往炉内继续补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；其中经LF钢包精炼炉处理后的半钢铁水的组成为：按重量百分比计，[C]1.6％～2.1％、[Si]0.05％～0.15％、[Mn]0.10％～0.20％、[P]0.03％～0.05％、[S]≤0.005％，余量为铁和不可避免的杂质；
b.当0.40％≤铁水中的碳含量[C]≤1.00％，铁水温度为1560℃～1600℃时，进行换渣，换渣后向炉内补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；换渣后炉内总渣量控制在3％～5％；
c.当铁水中的碳含量[C]≤0.20％，铁水温度为1600℃～1650℃时，再次进行换渣，换渣后补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；换渣后炉内总渣量控制在3％～5％；冶炼过程中，渣碱度按如下参数控制：R(CaO/SiO2)为4.0～4.5，R(CaO/FeO)为2.5～3.5；
d.当铁水中的碳含量[C]≤0.08％时，将石灰、废镁砖粒、炭粉按重量比为15:2.5:1混合均匀，并将混合料分批次加入炉内；混合料加入总量为10～15kg/t Fe；
e.当铁水中的碳含量[C]≤0.025％时，向炉内加入氧化铁皮，以进行深度脱碳；氧化铁皮加入量为8kg/t Fe；
f.出钢前，先从炉门将炉渣放尽；出钢过程中，向钢包内加入石灰、萤石、废镁砖粒、铝块、硅铝钡合金、硅铁粉；物料添加量为：石灰14.0kg/t Fe、萤石2.0kg/t Fe、废镁砖粒1.5kg/t Fe、铝块3.5kg/t Fe、硅铝钡合金1.0kg/t Fe、硅铁粉1.5kg/t Fe。
该实施例所得的工业纯铁化学成分含量为：按重量百分比计，碳含量[C]为0.007％～0.012％、磷含量[P]为0.003％～0.004％、硫含量[S]为0.004％～0.006％，其余元素为痕量。
实施例3按如下步骤实施：
a.经LF钢包精炼炉脱硫后的半钢铁水进入EBT电弧炉时，在EBT电弧炉的炉底迎钢处预先放置石灰，石灰加入量为15～20kg/t Fe；半钢铁水进入EBT电弧炉后，往炉内继续补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；其中经LF钢包精炼炉处理后的半钢铁水的组成为：按重量百分比计，[C]1.6％～2.1％、[Si]0.05％～0.15％、[Mn]0.10％～0.20％、[P]0.03％～0.05％、[S]≤0.005％，余量为铁和不可避免的杂质；
b.当0.40％≤铁水中的碳含量[C]≤1.00％，铁水温度为1560℃～1600℃时，进行换渣，换渣后向炉内补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；换渣后炉内总渣量控制在3％～5％；
c.当铁水中的碳含量[C]≤0.20％，铁水温度为1600℃～1650℃时，再次进行换渣，换渣后补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；换渣后炉内总渣量控制在3％～5％；冶炼过程中，渣碱度按如下参数控制：R(CaO/SiO2)为4.0～4.5，R(CaO/FeO)为2.5～3.5；
d.当铁水中的碳含量[C]≤0.08％时，将石灰、废镁砖粒、炭粉按重量比为20:4:1混合均匀，并将混合料分批次加入炉内；混合料加入总量为10～15kg/t Fe；
e.当铁水中的碳含量[C]≤0.025％时，向炉内加入氧化铁皮，以进行深度脱碳；氧化铁皮加入量为10kg/t Fe；
f.出钢前，先从炉门将炉渣放尽；出钢过程中，向钢包内加入石灰、萤石、废镁砖粒、铝块、硅铝钡合金、硅铁粉；物料添加量为：石灰16.0kg/t Fe、萤石2.0kg/t Fe、废镁砖粒2.0kg/t Fe、铝块3.5kg/t Fe、硅铝钡合金1.0kg/t Fe、硅铁粉1.5kg/t Fe。
该实施例所得的工业纯铁化学成分含量为：按重量百分比计，碳含量[C]为0.005％～0.008％、磷含量[P]为0.002％～0.003％、硫含量[S]为0.003％～0.005％，其余元素为痕量。

Claims (4)

1.EBT电弧炉冶炼生产工业纯铁的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.经LF钢包精炼炉脱硫后的半钢铁水进入EBT电弧炉时，在EBT电弧炉的炉底迎钢处预先放置石灰，石灰加入量为15～20kg/t Fe；半钢铁水进入EBT电弧炉后，往炉内继续补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；
b.当0.40％≤铁水中的碳含量[C]≤1.00％，铁水温度为1560℃～1600℃时，进行换渣，换渣后向炉内补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；
c.当铁水中的碳含量[C]≤0.20％，铁水温度为1600℃～1650℃时，再次进行换渣，换渣后补加石灰，石灰补加量为20～25kg/t Fe；
d.当铁水中的碳含量[C]≤0.08％时，将石灰、废镁砖粒、炭粉混合均匀，并将混合料分批次加入炉内；
e.当铁水中的碳含量[C]≤0.025％时，向炉内加入氧化铁皮；
f.出钢前，先从炉门尽可能多地放掉炉渣；出钢过程中，向钢包内加入石灰、萤石、废镁砖粒、铝块、硅铝钡合金、硅铁粉；
上述步骤中的计量单位“kg/t Fe”是指每生产一吨工业纯铁的物料用量，物料用量的计量单位为kg；
步骤b中，换渣后炉内总渣量控制在3％～5％；步骤c中，换渣后炉内总渣量控制在3％～5％；
步骤c的冶炼过程中，渣碱度按如下参数控制：R(CaO/SiO2)为4.0～4.5，R(CaO/FeO)为2.5～3.5；
步骤d中，石灰、废镁砖粒、炭粉按重量比为(15～20):(2.5～4):1进行混合，混合料加入总量为10～15kg/t Fe；
步骤e中,氧化铁皮加入量为6～10kg/t Fe。
2.如权利要求1所述的EBT电弧炉冶炼生产工业纯铁的方法，其特征在于：步骤a中，经LF钢包精炼炉处理后的半钢铁水的组成为：按重量百分比计，[C]1.6％～2.1％、[Si]0.05％～0.15％、[Mn]0.10％～0.20％、[P]0.03％～0.05％、[S]≤0.005％，余量为铁和不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的EBT电弧炉冶炼生产工业纯铁的方法，其特征在于：步骤f中，出钢前，先从炉门将炉渣放尽。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的EBT电弧炉冶炼生产工业纯铁的方法，其特征在于：步骤f中，石灰加入量为12.0～16.0kg/t Fe，萤石加入量为1.5～2.0kg/t Fe，废镁砖粒加入量为1.0～2.0kg/t Fe，铝块加入量为3.0～4.0kg/t Fe，硅铝钡合金加入量为0.5～1.5kg/t Fe，硅铁粉加入量1.0～2.0kg/t Fe。
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