CN112281048B - 一种不锈钢aod转炉提高铬收得率的方法 - Google Patents

一种不锈钢aod转炉提高铬收得率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法，涉及不锈钢冶炼技术领域，用以解决目前不锈钢冶炼过程中铬收率太低、冶炼成本较高的技术问题，本发明不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法包括铬铁筛分、铬铁粉造球和AOD转炉冶炼。本发明不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法中首先把铬铁进行筛分，粒度大的铬铁直接加入到AOD转炉，粒度小的铬铁粉通过造球后加入到AOD转炉中，避免粒度小的铬铁粉在AOD转炉冶炼过程中被除尘风机抽走，提高了铬的收得率，降低了不锈钢冶炼成本。

Description

一种不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法
技术领域
本发明涉及不锈钢冶炼技术领域，更具体的是涉及一种不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法。
背景技术
不锈钢因其优异的耐腐蚀性和优良的综合性能，日益广泛地应用各个工业领域和民用领域。虽然我国不锈钢生产起步比较晚，但是工业经济的快速发展，我国已逐步成为不锈钢的消费和生产大国。目前，我国不锈钢生产发展方向主要是提高质量、降低成本、节能减排，同时在原材料和技术设备匹配上不断优化。
通过研究多种型号不锈钢的冶炼工艺，发现随着不锈钢中铬含量的增加，其在氧化性酸介质中的耐蚀性也依次增加，而且铬含量的增加对不锈钢在氯化物溶液中耐应力腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀的能力也有重要作用。
目前，在不锈钢AOD转炉炼钢过程中铬合金化的方法是从高位料仓往炉子中加入铬铁合金。这种工艺存在的问题是铬铁在生产、运输过程中部分粉化，在AOD转炉加入铬铁过程中，粉状的铬铁被除尘风机抽走，导致铬收得率低，相应成本增加。
因此，针对上述问题，本发明提供一种不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有不锈钢冶炼过程中铬收率低，成本较高的问题，本发明提供一种方法简单、易于操作和控制的不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法，包括如下步骤：
步骤一、铬铁筛分：利用5mm的筛子对铬铁原料进行筛分，分别收集粒度≥5mm的铬铁和粒度≤5mm的铬铁，备用；
步骤二、铬铁粉造球：将黏土、氯化镁、水和步骤一中得到的粒度≤5mm的铬铁按比例混合，并以450转/分钟～650转/分钟的速率搅拌15min～25min，再在压力为0.5MPa～1.5MPa的条件下压制成球形，并在温度为40℃～45℃的条件下晾干得到球形铬铁；
步骤三、AOD转炉冶炼：在AOD转炉中注入铁水，并分批加入步骤一中收集的粒度≥5mm的铬铁和步骤二中得到的球形铬铁进行脱碳、还原、脱硫。
进一步的，步骤二中，黏土、氯化镁、水和粒度≤5mm的铬铁中各原料的质量百分数为：粘土20.0％％～25.0％、氯化镁0.5％～1.0％、水4.0％～5.0％、粒度≤5mm的铬铁70.5％～74.0％。
更进一步的，黏土、氯化镁、水和粒度≤5mm的铬铁中各原料的质量百分数为：粘土22.5％、氯化镁0.5％、水4.5％、粒度≤5mm的铬铁72.5％。
更进一步的，粘土中硅酸铝盐的含量为85％～95％。
进一步的，步骤二中，球形铬铁的粒径为6mm～9mm。
进一步的，步骤三中，脱碳具体步骤如下：
步骤a、硅铝氧化期：在AOD转炉中注入铁水后，通过顶枪和侧吹风枪复合供氧，使铁水中硅、铝元素迅速氧化进入炉渣中，同时按比例添加石灰平衡炉渣碱度；
步骤b、主脱碳期：待铁水中硅、铝元素氧化结束后，顶枪和侧吹风枪继续复合供氧进行脱碳，使铁水温度以10℃/min～20℃/min的速率上升到1600℃～1650℃，同时碳含量降至≤1.0％；
步骤c、动态脱碳期：在温度为1600℃～1650℃时，分批加入步骤一中收集的粒度≥5mm的铬铁和步骤二中得到的球形铬铁，通过AOD转炉侧吹风枪气体搅拌实现铬的合金化。
更进一步的，步骤a中，石灰的添加比例为15kg～20kg/t钢水。
更进一步的，步骤c中，球形铬铁的添加比例为50kg/t钢水。
更进一步的，步骤c中，粒度≥5mm的铬铁的添加比例为200kg～325kg/t钢水。
进一步的，步骤三中，还原采用硅铁还原炉渣中被氧化的Cr2O3。
本发明的有益效果如下：
1、本发明中首先把铬铁进行筛分，粒度大的铬铁直接加入到AOD转炉，粒度小的铬铁粉通过造球后加入到AOD转炉中，避免粒度小的铬铁粉在AOD转炉冶炼过程中被除尘风机抽走，提高了铬的收得率，降低了不锈钢冶炼成本；
2、本发明中在对粒度小的铬铁粉制成的球形铬铁的加入时机和加入量进行控制，确保了整个冶炼过程的物料平衡和温度平衡；
3、本发明中铬的加入量更加准确，便于工艺操作人员准确计算还原物料和过程成分的控制。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种304不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法
包括如下步骤：
步骤一、铬铁筛分：利用5mm的筛子对铬铁原料进行筛分，分别收集粒度≥5mm的铬铁和粒度≤5mm的铬铁，备用；
步骤二、铬铁粉造球：将黏土、氯化镁、水和步骤一中得到的粒度≤5mm的铬铁按比例混合，并以450转/分钟的速率搅拌25min，再在压力为0.5MPa的条件下压制成球形，并在温度为40℃的条件下晾干得到粒径为6mm的球形铬铁；
上述中，黏土、氯化镁、水和粒度≤5mm的铬铁中各原料的质量百分数为：粘土20.0％％、氯化镁1.0％、水5.0％、粒度≤5mm的铬铁74.0％；其中，粘土中硅酸铝盐的含量为85％。
步骤三、AOD转炉冶炼：在AOD转炉中注入铁水，并分批加入步骤一中收集的粒度≥5mm的铬铁和步骤二中得到的球形铬铁进行脱碳、采用硅铁还原炉渣中被氧化的Cr2O3还原、脱硫。
上述中，脱碳具体步骤如下：
步骤a、硅铝氧化期：在AOD转炉中注入铁水后，通过顶枪和侧吹风枪复合供氧，使铁水中硅、铝元素迅速氧化进入炉渣中，同时按20kg/t钢水的比例添加石灰平衡炉渣碱度；
步骤b、主脱碳期：待铁水中硅、铝元素氧化结束后，顶枪和侧吹风枪继续复合供氧进行脱碳，使铁水温度以10℃/min的速率上升到1650℃，同时碳含量降至1.0％；
步骤c、动态脱碳期：在温度为1650℃时，分批加入步骤一中收集的粒度≥5mm的铬铁和步骤二中得到的球形铬铁，通过AOD转炉侧吹风枪气体搅拌实现铬的合金化，其中，球形铬铁的添加比例为50kg/t钢水；粒度≥5mm的铬铁的添加比例为325kg/t钢水。
经对比，304常规工艺铬收得率为96.05％，采用本实施例304不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法，304铬收得率为96.25％，提高了0.2％。
实施例2
一种430不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法
包括如下步骤：
步骤一、铬铁筛分：利用5mm的筛子对铬铁原料进行筛分，分别收集粒度≥5mm的铬铁和粒度≤5mm的铬铁，备用；
步骤二、铬铁粉造球：将黏土、氯化镁、水和步骤一中得到的粒度≤5mm的铬铁按比例混合，并以650转/分钟的速率搅拌15min，再在压力为1.5MPa的条件下压制成球形，并在温度为45℃的条件下晾干得到粒径为9mm的球形铬铁；
上述中，黏土、氯化镁、水和粒度≤5mm的铬铁中各原料的质量百分数为：粘土25.0％、氯化镁0.5％、水4.0％、粒度≤5mm的铬铁70.5％；其中，粘土中硅酸铝盐的含量为95％。
步骤三、AOD转炉冶炼：在AOD转炉中注入铁水，并分批加入步骤一中收集的粒度≥5mm的铬铁和步骤二中得到的球形铬铁进行脱碳、采用硅铁还原炉渣中被氧化的Cr2O3还原、脱硫。
上述中，脱碳具体步骤如下：
步骤a、硅铝氧化期：在AOD转炉中注入铁水后，通过顶枪和侧吹风枪复合供氧，使铁水中硅、铝元素迅速氧化进入炉渣中，同时按20kg/t钢水的比例添加石灰平衡炉渣碱度；
步骤b、主脱碳期：待铁水中硅、铝元素氧化结束后，顶枪和侧吹风枪继续复合供氧进行脱碳，使铁水温度以20℃/min的速率上升到1600℃，同时碳含量降至0.9％；
步骤c、动态脱碳期：在温度为1600℃时，分批加入步骤一中收集的粒度≥5mm的铬铁和步骤二中得到的球形铬铁，通过AOD转炉侧吹风枪气体搅拌实现铬的合金化，其中，球形铬铁的添加比例为50kg/t钢水；粒度≥5mm的铬铁的添加比例为280kg/t钢水。
经对比，430常规工艺铬收得率为96.85％，采用本实施例430不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法，430铬收得率为97.03％，提高了0.18％。
实施例3
一种410S不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法
包括如下步骤：
步骤一、铬铁筛分：利用5mm的筛子对铬铁原料进行筛分，分别收集粒度≥5mm的铬铁和粒度≤5mm的铬铁，备用；
步骤二、铬铁粉造球：将黏土、氯化镁、水和步骤一中得到的粒度≤5mm的铬铁按比例混合，并以550转/分钟的速率搅拌20min，再在压力为1.0MPa的条件下压制成球形，并在温度为43℃的条件下晾干得到粒径为8mm的球形铬铁；
上述中，黏土、氯化镁、水和粒度≤5mm的铬铁中各原料的质量百分数为：粘土22.5％、氯化镁0.5％、水4.5％、粒度≤5mm的铬铁72.5％；其中，粘土中硅酸铝盐的含量为90％。
步骤三、AOD转炉冶炼：在AOD转炉中注入铁水，并分批加入步骤一中收集的粒度≥5mm的铬铁和步骤二中得到的球形铬铁进行脱碳、采用硅铁还原炉渣中被氧化的Cr2O3还原、脱硫。
上述中，脱碳具体步骤如下：
步骤a、硅铝氧化期：在AOD转炉中注入铁水后，通过顶枪和侧吹风枪复合供氧，使铁水中硅、铝元素迅速氧化进入炉渣中，同时按15kg/t钢水的比例添加石灰平衡炉渣碱度；
步骤b、主脱碳期：待铁水中硅、铝元素氧化结束后，顶枪和侧吹风枪继续复合供氧进行脱碳，使铁水温度以15℃/min的速率上升到1630℃，同时碳含量降至≤1.0％；
步骤c、动态脱碳期：在温度为1630℃时，分批加入步骤一中收集的粒度≥5mm的铬铁和步骤二中得到的球形铬铁，通过AOD转炉侧吹风枪气体搅拌实现铬的合金化，其中，球形铬铁的添加比例为50kg/t钢水；粒度≥5mm的铬铁的添加比例为200kg/t钢水。
经对比，410S常规工艺铬收得率为96.25％，采用本实施例410S不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法，410S铬收得率为96.50％，提高了0.25％。

Claims (6)

1.一种不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、铬铁筛分：利用5mm的筛子对铬铁原料进行筛分，分别收集粒度≥5mm的铬铁和粒度≤5mm的铬铁，备用；
步骤二、铬铁粉造球：将黏土、氯化镁、水和步骤一中得到的粒度≤5mm的铬铁按比例混合，并以450转/分钟～650转/分钟的速率搅拌15min～25min，再在压力为0.5MPa～1.5MPa的条件下压制成球形，并在温度为40℃～45℃的条件下晾干得到球形铬铁；
步骤三、AOD转炉冶炼：在AOD转炉中注入铁水，并分批加入步骤一中收集的粒度≥5mm的铬铁和步骤二中得到的球形铬铁进行脱碳、还原、脱硫；
所述脱碳具体步骤如下：
步骤a、硅铝氧化期：在AOD转炉中注入铁水后，通过顶枪和侧吹风枪复合供氧，使铁水中硅、铝元素迅速氧化进入炉渣中，同时按比例添加石灰平衡炉渣碱度；所述石灰的添加比例为15kg～20kg/t钢水；
步骤b、主脱碳期：待铁水中硅、铝元素氧化结束后，顶枪和侧吹风枪继续复合供氧进行脱碳，使铁水温度以10℃/min～20℃/min的速率上升到1600℃～1700℃，同时碳含量降至≤1.0％；
步骤c、动态脱碳期：在温度为1600℃～1650℃时，分批加入步骤一中收集的粒度≥5mm的铬铁和步骤二中得到的球形铬铁，通过AOD转炉侧吹风枪气体搅拌实现铬的合金化；所述球形铬铁的添加比例为50kg/t钢水；所述粒度≥5mm的铬铁的添加比例为200kg～325kg/t钢水。
2.根据权利要求1所述的不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法，其特征在于，步骤二中，所述黏土、氯化镁、水和粒度≤5mm的铬铁中各原料的质量百分数为：粘土20.0％％～25.0％、氯化镁0.5％～1.0％、水4.0％～5.0％、粒度≤5mm的铬铁70.5％～74.0％。
3.根据权利要求2所述的不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法，其特征在于，所述黏土、氯化镁、水和粒度≤5mm的铬铁中各原料的质量百分数为：粘土22.5％、氯化镁0.5％、水4.5％、粒度≤5mm的铬铁72.5％。
4.根据权利要求2所述的不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法，其特征在于，所述粘土中硅酸铝盐的含量为85％～95％。
5.根据权利要求1所述的不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法，其特征在于，步骤二中，所述球形铬铁的粒径为6mm～9mm。
6.根据权利要求1所述的不锈钢AOD转炉提高铬收得率的方法，其特征在于，步骤三中，所述还原采用硅铁还原炉渣中被氧化的Cr2O3。
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