CN1884587B - 经改进的电炉调渣剂、制作工艺及其应用 - Google Patents

经改进的电炉调渣剂、制作工艺及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种经改进的电炉调渣剂、制作工艺及其应用。所述的电炉调渣剂组份的重量百分数是总碳26.0-30.0％、MgO 35-40％、SiC≥4.0％、Al2O3≥5.0％，金属铝≥3.0、CaO 14-16％、金属铁≥6.0、H2O 0.05-0.2；制作工艺简单，先按上述配比称重，加入10-20wt％的结合剂，用成球机成型呈橄榄球状制品，制品密度≥1.8g/cm3。配料时铝屑、碳化硅、海绵铁和石墨采用并用的方式，其重量配比为1∶1.5∶1.5∶6；在整个冶炼过程中，电炉调渣剂按4∶3∶3的比例三次加入，使渣中全铁含量由40％降低到30％左右。从而使炉衬寿命提高。

Description

经改进的电炉调渣剂、制作工艺及其应用
技术领域
本发明涉及一种经改进的电炉调渣剂、制作工艺及应用，属于溅渣护炉技术领域。 
背景技术
转炉溅渣护炉技术产生于20世纪90年代，它是世界转炉生产领域中一项重大的技术进步。国内首先由原冶金工业部科技司在1994年列为重点科研项目，其后赴美国考察，推广应用溅渣护炉技术，到1998年，经推广和应用该项技术，取得了进展：上海宝山钢铁公司300吨转炉最高炉龄已达14000炉次；唐钢150吨转炉炉龄达13166炉次，鞍山钢铁公司180吨转炉已超过8000炉次。截止1998年全国218座转炉已有68座采用溅渣护炉技术，使炉龄提高一倍以上。 
然而由于环保、廉价、高效的综合优势，近几年来电炉短流程炼钢所占世界钢铁总量的比例逐年上升，大有超过转炉的趋势，因此电炉调渣剂的研制应运而生。同时针对电炉炼钢过程为降低主原料成本，从本世纪初开始电炉炼钢大量使用渣钢，相应渣的成分发生较大变化，难以形成泡沫渣。例如上海宝山钢铁公司电炉炼钢，从2001年10月开始大量使用渣铁，渣中含铁量(包括氧化铁、氧化亚铁、金属铁等，指全铁含量，下同)由原来25％左右上升至40％左右，渣的物化性质发生变化，使得泡沫渣难以形成，对炉衬寿命有较大影响，因此迫切需要研制适合于电炉的调渣剂，以降低渣中全铁含量，提高渣中全铁收得率，改善泡沫埋弧操作，改善渣对炉衬的侵蚀状况，延长炉衬寿命。 
综上所述，电炉调渣剂的研制和应用已成为进一步开发电炉炼钢和降低炼钢成本的关键技术之一。 
发明内容
本发明目的在于提供一种经改进的电炉调渣剂、制作工艺及其应用。 
本发明提供的电炉调渣剂的特点是引入适量还原剂，降低渣中氧化铁含量8-10％左右，提高渣中全铁收得率；同时形成全程泡沫渣，改善渣粘度和提高渣的碱度，使得炉壁挂渣良好，延长炉衬寿命，大大降低电炉炼钢成本。 
本发明提供的经改进的电炉调渣剂的组成(重量)百分数是： 
  T.C   MgO   SiC   Al2O3   M.Al   (金属铝)   CaO   M.Fe   (金属铁)   H2O
  26.0～30.0   35.0～40.0   ≥4.0   ≥5.0   ≥3.0   14.0～16.0   ≥6.0   0.05-0.20
本发明使用的原料为铝屑、铝酸钙烧结矿、海绵铁、碳化硅、石墨和水镁石配制而成。上述组成，其中铝屑为炼铝工业中的边角料或铝制品加工边角废弃料；铝酸钙烧结矿为预熔制品，成分均匀化渣快，节约电耗；水镁石和碳化硅都是很好的造渣材料，调整比例使之能形成粘度和碱度适当的渣，炉壁挂渣好，保护炉体耐火材料；石墨燃烧发泡，形成良好的泡沫渣，埋弧冶炼，同时与铝屑、海绵铁、碳化硅一起还原渣中氧化铁，大大降低渣中全铁含量；海绵铁体积密度高，它的引入增加了制品的体积密度，使得电路调渣剂在使用时从高位料仓投料时潜入钢渣及钢水的深度适当，让制品与钢水及渣充分反应，以免制品漂浮于渣面，于空气中大量燃烧，而不起作用；另外铝屑、海绵铁、碳化硅、石墨的燃烧或与渣中氧化铁反应均是放热反应，可以提升钢水温度，降低电耗。 
本发明提供的电炉调渣剂的制品工艺十分简单，首先按提供的配比称重，加入适量结合剂(使用量为10～20％的料重计，外加)，经压密机压制，再经成球机成型为35×35×40mm3的橄榄球状的制品。小球的体积密度≥1.8g/cm3。体积密度≤1.8g/cm3，产品松散，同一高度落下潜入钢水深度小，反应快甚至在表面燃烧，不能达到使用目的；而体积密度≥1.8g/cm3时，从同一高度落下潜入钢水深度大，反应充分，效果明显。 
组成电炉调渣剂中的碳含量在26.0～30.0％之间为宜，起到发泡形成埋弧的作用。太高则发泡过多，钢水沸腾翻动厉害，甚至大量从渣门口溢出，影响冶炼操作并会造成钢水增碳；太低则泡沫渣形成不够，无法形成良好的埋弧操作，热效率低，降低炉衬寿命。 
为提高渣中氧化铁的收得率并充分考虑性能/价格比，采用铝屑、碳化硅、海绵铁和石墨并用的方式，其重量配比为1∶1.5∶1.5∶6。在整个冶炼过程中，电炉调渣剂按4∶3∶3的比例三次加入，以尽可能最大程度地还原渣中氧化铁，降低渣中全铁含量8～10％，使得渣中全铁含量由40％降低到30％左右。(详见实施例)。 
综上所述，本发明提供的经改进的电炉调渣剂，具有以下优点： 
(1)渣中全铁含量降低8～10％，由平均40％降低到平均30％，全程泡沫渣埋弧操作良好； 
(2)电耗降低3kwh/t.s，这是全程泡沫渣埋弧操作保持良好，热效率提高的重要标志； 
(3)由于全程泡沫渣埋弧操作保持良好，渣中氧化铁含量降低，渣的粘度和碱度适当，使炉况明显改善，炉衬寿命中修炉龄提高30炉，小炉盖寿命提高50炉。 
具体实施方式
本发明提供的经改进的电炉调渣剂的配比为(wt％) 
    T.C   MgO   SiC   Al2O3   M.Al   CaO   M.Fe   H2O
  ①   26.60   36.30   4.90   5.6   3.30   14.90   6.10   0.10
  ②   27.10   35.50   4.80   5.70   3.40   14.60   6.80   0.15
  ③   28.00   35.80   4.50   5.30   3.20   15.20   6.60   0.12
  ④   27.70   36.60   4.60   5.80   3.50   14.10   6.00   0.08
其中作为配料时铝屑、碳化硅、海绵铁、石墨的重量配比为1∶1.5∶1.5∶6，制成调渣剂密度为≥1.8g/cm3。调渣剂每炉试验量1000kg，分三批加入。第一批在石灰加入后，加入量400kg，第二批也在石灰加入后，加入量300kg，第三批在出钢前，加入300kg，可抑制回磷。加电炉调渣剂可比原来不加时减少石灰加入量500kg。所述的调渣剂如发明内容中所述压制成35×35×40mm3的橄榄球状，密度为1.85g/m3。 
本发明和本实施例使用的主原料的化学组成，如表1所示。 
表1原料的化学组成(wt％) 
  成分   MgO   Al2O3   m-Al   SiO2   m-Fe   CaO   C   SiC.
  铝屑     1.05   88.02     -   -   -   -
  海绵铁           91.54      
  铝酸钙烧结   矿   5.69   38.48   -   4.27   -   48.50   -   -
  石墨   -   -   -   -   -   -   90.62   -
  水镁石   92.16   -   -   2.43   -   2.38   -  
  碳化硅                 86.23
使用本发明提供的电炉调渣剂和未使用该电炉调渣剂的钢水熔清样、出钢样、渣样的数据批列于表2。 
                         表2熔清样、出钢样、渣样等数据 
Figure G05127149X20050721D000051
1#未使用电炉调渣剂数据； 
2#使用电炉调渣剂后的数据； 
本表内数据均为10炉的平均值。 

Claims (1)

1.一种经改进的电炉调渣剂，其特征在于组份的重量百分数为总碳26.0-30.0％、MgO35-40％、SiC≥4.0％、Al2O3≥5.0％，金属铝≥3.0％、CaO14-16％、金属铁≥6.0％、H2O0.05-0.2％；上述组份之和为100％。
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