CN118127247A - 降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法,包括:电炉冶炼不锈钢出钢后,在扒渣站进行扒渣前使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣,其中,顶枪枪位设置为距预熔包包底400~600mm,顶枪供气流量控制为100~200Nm3/h,搅拌时间控制为5~10min,搅拌完毕后将顶枪提出预熔包。本发明通过在扒渣前使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣,实现了钢渣中氧化铬的还原,搅拌还原后的电炉不锈钢渣中Cr2O3含量可以降低到<3.0%,相比于现有技术的常规工艺可以降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的50%以上,显著降低了电炉不锈钢渣中氧化铬的含量,实现了电炉不锈钢渣中贵重合金铬的充分回收,并能够有效消除电炉不锈钢渣中氧化铬带来的环境污染及生物毒害的隐患。
Description
技术领域
本发明属于炼钢技术领域,具体地涉及一种降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法。
背景技术
电炉冶炼不锈钢工艺,采用吹氧助熔降低电耗,且由于电炉无底吹,需借助吹氧发生碳氧反应生成一氧化碳气体来搅拌熔池,达到快速成渣、均匀温度、消除死区、避免粘钢的效果,但由此不可避免地造成不锈钢中铬的氧化,生成大量氧化铬(Cr2O3),一般电炉冶炼结束后的炉渣中Cr2O3含量达6.0%以上。
在现有技术的常规电炉不锈钢冶炼工艺中,因电炉特性出钢时钢渣混出,在电炉出钢结束后,钢渣全部进入预熔包内,在扒渣站全部扒至渣盘内,由于钢渣中含有大量的Cr2O3,造成铬资源浪费,影响不锈钢冶炼成本;若不进行扒渣操作直接兑入AOD炉内,又会造成AOD操作困难,喷溅严重,且特殊钢种还会造成回磷,无法冶炼。此外,如果将高Cr2O3含量的电炉不锈钢渣直接排放填埋处理,又会因Cr2O3的毒性和污染性带来环境污染及生物毒害的隐患。
因此,如何降低电炉不锈钢渣中氧化铬的含量,以有效消除电炉不锈钢渣中氧化铬带来的环境污染及生物毒害的隐患、以及回收贵重合金铬,从而提高不锈钢冶炼的成本效益和环保效益,成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法,包括:电炉冶炼不锈钢出钢后,在扒渣站进行扒渣前使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣,其中,顶枪枪位设置为距预熔包包底400~600mm,顶枪供气流量控制为100~200Nm3/h。
进一步地,在上述降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法中,使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣的搅拌时间控制为5~10min,搅拌完毕后将顶枪提出预熔包。
优选地,在上述降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法中,使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣时,顶枪枪位设置为距预熔包包底500mm,顶枪氮气流量控制为150Nm3/min。
本发明的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法具有如下优点和有益效果:
本发明通过在扒渣前使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣,实现了钢渣中氧化铬的还原,搅拌还原后的电炉不锈钢渣中Cr2O3含量可以降低到<3.0%,相比于现有技术的常规工艺可以降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的50%以上,显著降低了电炉不锈钢渣中氧化铬的含量,并可通过将还原至钢液中的金属铬进行回收实现电炉不锈钢渣中贵重合金铬的充分回收,并能够有效消除电炉不锈钢渣中氧化铬带来的环境污染及生物毒害的隐患。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如本领域技术人员所知的,电炉不锈钢渣是指:采用出钢口出钢电炉,装入铬镍废钢、铬镍生铁、渣钢、镍铁等原料冶炼不锈钢,送电升温,加入石灰萤石造渣,吹氧助熔后产生含Cr2O3的不锈钢渣,将出钢时钢渣混出进入预熔包内的不锈钢渣称为电炉不锈钢渣。
本发明提供的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法的总体技术构思为:电炉冶炼不锈钢出钢后,在扒渣站进行扒渣前使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣,由此实现钢渣中氧化铬的还原,降低钢渣中氧化铬的含量,并可将还原至钢液中的金属铬进行回收。
具体而言,本发明的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法包括:电炉冶炼不锈钢出钢后,在扒渣站进行扒渣前使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣,其中,使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣时,顶枪枪位设置为距预熔包包底400~600mm,顶枪供气流量控制为100~200Nm3/h。
进一步地,在上述降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法中,使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣的搅拌时间控制为5~10min,搅拌完毕后将顶枪提出预熔包。
本发明的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法适用于LF、LTS等不锈钢炉外精炼炉,不言而喻,本发明的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法的应用不仅限于以上不锈钢精炼炉。
本发明通过在电炉不锈钢渣扒渣前使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣,预熔包钢液中的硅与钢渣充分反应,还原电炉不锈钢渣中的氧化铬,反应生成金属铬和二氧化硅,由此降低电炉不锈钢渣中氧化铬的含量,并可通过将还原至钢液中的金属铬进行回收,实现了电炉不锈钢渣中贵重合金铬的充分回收。
以下结合现有技术中的对比例以及本发明的实施例1-2详细说明本发明的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法。
对比例
使用EAF炉冶炼304不锈钢,装入铬镍废钢、铬镍生铁、渣钢、除尘灰压球等175t,开始冶炼后进行正常的送电吹氧操作,冶炼结束后,出钢时钢渣混出,将预熔包吊运至扒渣站直接扒渣。
扒渣前取电炉不锈钢渣样品分析钢渣中成分为:CaO:38.89%、SiO2:33.30%、Cr2O3:5.88%,其余为铁和不可避免的元素。
可以看到,按照现有技术的常规工艺,由于不进行搅拌还原而直接扒渣,电炉不锈钢渣中氧化铬含量高达5.88%,造成铬资源浪费,影响不锈钢冶炼成本,而且将高Cr2O3含量的电炉不锈钢渣直接排放填埋处理,会带来环境污染及生物毒害的不利后果。
实施例1
使用EAF炉冶炼304不锈钢,装入铬镍废钢、铬镍生铁、渣钢、除尘灰压球等175t,开始冶炼后进行正常的送电吹氧操作,冶炼结束后,出钢时钢渣混出,将预熔包吊运至扒渣站使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣,由此还原钢渣中的氧化铬。
其中,使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣时,顶枪枪位距预熔包包底500mm,顶枪氮气流量150Nm3/min,搅拌时间8min,之后提出顶枪。
实施本发明实施例1的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法的过程中,在使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣前,取电炉不锈钢渣样品分析钢渣中成分为:CaO:39.57%、SiO2:36.49%、Cr2O3:6.26%,其余为铁和不可避免的元素;搅拌结束后取电炉不锈钢渣样品分析钢渣成分为:CaO:42.31%、SiO2:40.16%、Cr2O3:2.84%,其余为铁和不可避免的元素。
由此可见,按照本发明实施例1的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法,由于在扒渣前通过顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣实现钢渣中氧化铬的还原,预熔包钢液中的硅与钢渣充分反应,生成金属铬和二氧化硅,由此可以将钢渣中氧化铬的含量由搅拌前的6.26%降低至2.84%,并可通过将还原至钢液中的金属铬进行回收,从而能够有效消除电炉不锈钢渣中氧化铬带来的环境污染及生物毒害的隐患,并能够充分回收电炉不锈钢渣中的贵重合金铬。
实施例2
使用EAF炉冶炼316不锈钢,装入铬镍废钢、铬镍生铁、渣钢、除尘灰压球等175t,开始冶炼后进行正常的送电吹氧操作,冶炼结束后,出钢时钢渣混出,将预熔包吊运至扒渣站使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣,由此还原钢渣中的氧化铬。
其中,使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣时,顶枪枪位距预熔包包底500mm,顶枪氮气流量150Nm3/min,搅拌时间10min,之后提出顶枪。
实施本发明实施例2的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法的过程中,在使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣前,取电炉不锈钢渣样品分析钢渣中成分为:CaO:40.01%、SiO2:35.84%、Cr2O3:5.74%,其余为铁和不可避免的元素;搅拌结束后取电炉不锈钢渣样品分析钢渣成分为:CaO:39.74%、SiO2:36.14%、Cr2O3:2.24%,其余为铁和不可避免的元素。
由此可见,按照本发明实施例2的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法,由于在扒渣前通过顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣实现钢渣中氧化铬的还原,预熔包钢液中的硅与钢渣充分反应,生成金属铬和二氧化硅,由此可以将钢渣中氧化铬的含量由搅拌前的5.74%降低至2.24%,并可通过将还原至钢液中的金属铬进行回收,从而能够有效消除电炉不锈钢渣中氧化铬带来的环境污染及生物毒害的隐患,并能够充分回收电炉不锈钢渣中的贵重合金铬。
综上所述,与现有技术相比,本发明的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法具有如下优点和有益效果:
本发明通过在扒渣前使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣,实现了钢渣中氧化铬的还原,搅拌还原后的电炉不锈钢渣中Cr2O3含量可以降低到<3.0%,相比于现有技术的常规工艺可以降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的50%以上,显著降低了电炉不锈钢渣中氧化铬的含量,并可通过将还原至钢液中的金属铬进行回收实现电炉不锈钢渣中贵重合金铬的充分回收,并能够有效消除电炉不锈钢渣中氧化铬带来的环境污染及生物毒害的隐患。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
还需要说明的是,以上实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明的范围。
Claims (3)
1.一种降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法,其特征在于,包括:电炉冶炼不锈钢出钢后,在扒渣站进行扒渣前使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣,其中,顶枪枪位设置为距预熔包包底400~600mm,顶枪供气流量控制为100~200Nm3/h。
2.如权利要求1所述的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法,其特征在于,使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣的搅拌时间控制为5~10min,搅拌完毕后将顶枪提出预熔包。
3.如权利要求2所述的降低电炉不锈钢渣中氧化铬含量的方法,其特征在于,使用顶枪喷吹氮气搅拌预熔包内的钢渣时,顶枪枪位设置为距预熔包包底500mm,顶枪氮气流量控制为150Nm3/min。
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