专利名称：熔炼废铁海绵状铁和/或实体生铁或类似的铁的方法
技术领域：
本发明涉及一种以生产钢为目的的熔炼废铁、在预还原条件下成粒的海绵状铁和/或实体生铁的方法，在此方法中，熔化热是通过燃烧器从下面提供，并且从熔化容器排出的铁水被收集在一个铁水包中，并可根据需要在其中进一步加入合金元素。西德展出说明书(DE-AS2504889)早已公开一种连续熔炼废铁，海绵状铁或类似的铁的方法，在该方法中，应通过在氧化熔化区下面向炉料加进低反应性的大煤块而对熔浴进行碳化。由于普通燃料一氧燃烧器的氧化焰的作用，使炉料以不希望的方式被氧化，曾经多种方案提出以防止这种氧化或至少减低氧化的程度。在这方面，例如奥地利专利说明书(AT-PS363503)建议将煤粉和燃烧废气吹向熔浴上面。向炉料加煤的结果，特别在高式结构的竖式炉中最常见的缺点是所加进的煤很大一部分在炉身中由火焰气所燃烧，因此在熔化区内的效果降低。通过鼓风从熔化贮槽底部吹进碳以达到使熔浴碳化的目的，一般在底部区域需要有附加的加热装置。吹进熔浴中的碳结果进一步使熔体起还原作用，这种还原作用会产生不希望有的过渡沸腾反应。同样，当输进相对大块的煤而这些煤块接着通过熔区并在熔浴中起作用时，在熔浴中可以观察到在过渡的局部沸腾反应中可能会产生较高程度的不均匀性。
这对于体积小的熔炉，而炉料只需较短的时间内通过炉子的情况下尤其如此。在如此短的时间内不能期望煤块完全反应，这与例如在高炉内存在的情况是截然不同的。若输送同量的碳，例如以焦炭的形式输进，则在向下通过炉简直至火焰区之前，一大部分几乎完全未转变，并且将在供氧的火焰中大量燃烧。
当使用燃料一氧燃烧器时，对于过分氧化的考虑，就目前所知的规律是在熔化过程都存在输进的煤，其目的就是要使铁氧化物含量高的炉渣保持低的铁损耗率。铁氧化物含量高的炉渣的另外缺点，就是这种较有侵蚀性的炉渣会使炉子的衬里受到过渡侵蚀，结果会缩短耐火衬层的使用寿命。
本发明的目的是提供一种前述类型的方法，该方法可以在均匀熔融的熔浴中调节适当的碳含量而不至于生成含过多氧化铁的炉渣。为解决此任务，本发明基本包括输进的炉料不加煤和由烃的低于化学计量方式的燃烧来提供熔化热，特别在使用燃气为燃料时，并且熔浴中所需的碳含量可以通过在燃烧时减少氧的流入量来调节。由于输进的炉料没有加进煤，在燃烧区的燃烧和由此熔化区的温度都能够更准确地控制，并且可能由煤块引起的，熔浴中的局部过渡沸腾反应，就可以妥当地加以避免。由于通过调节减小氧流量进行低于化学计量方式的燃烧，可在燃烧器平面内可靠地积聚起极微细分形式的炭黑，而这种炭黑可以适当地变成能很快并均匀地溶解于熔浴中。在此情况下，对氧流量的控制可以直接用来调节在熔浴中所需的碳量。碳在熔浴中均匀一致的分布同时得到更高纯度的熔体，并且由于不用加碳，其它需要的冶金工艺步骤就能够更准确地控制。根据本发明的方法，通过加进适当的成渣剂，有可能同时进行脱硫步骤或脱磷步骤。
根据本发明的方法，用0.9倍化学计量的氧进行燃烧是有利的。
为了进行金属冶炼操作的目的，如脱硫或脱磷，加进成渣剂，如CaO或MgO是有利的。根据本发明，即将渣成剂，如CaO，MgO和Al2O3和准备熔化的炉料一同进料的方法是有利的。这些渣成剂同时提供所需的金属冶炼反应，其优点是炉渣的侵蚀性可减小到合要求的程度。为了减低炉渣的侵蚀性，将其中铁氧化物含量减低到40至60%即已足够，可通过相应地加进CaO，MgO和Al2O3来达到此目的。加进CaO和MgO的结果是由于这些加进物质的强碱性除具有脱硫和脱磷作用外，还使炉渣基本上被中和。而加进的Al2O3在炉渣中基本上是中性的，因此可以起到稀释剂的作用。总的来说，加进这些物料起到大大减少炉渣中FeO-含量的作用，并因此而实质上减低了炉渣的侵蚀性。
在一特别优选的方案中，该方法是将炉渣调节到含10-30%的SiO2，3至0.5%的MnO，7至8%的Al2O3，5至6%的CaO，7至8%的MgO，3至4%的Cr2O3和不多于5%的一般杂质，其余为FeO。通过对炉渣进行这样的控制，炉渣的侵葱跃兔飨缘丶醯汀 为了改进能源利用的目的，在根据本发明方法的范围内，为了达到废气完全燃烧的目的，在燃烧器平面的上面，特别是在熔化容器约一半高度部位输进空气是有利的。由于废气能这样完全燃烧，就有可能将所产生的附加能量传送废铁上，要注意的是，所需的燃烧空气量或相应量氧气，可以通过一排位于燃烧器上面的喷嘴来吹进。
下面进一步用实例来说明本发明。
实例1为了熔化废铁，将燃烧器调节到化学计量因数λ＝1，并且将炉渣调节到含SiO210%，MnO 3%，Al2O37%，CaO 5%，MgO 7%，Cr2O33%和不超过5%的一般杂质。测得炉渣的FeO含量为60至65%。
实例2保持低化学计量因数λ＝0.8至0.9，加进成渣剂炉渣的组成为SiO30%，MnO3.5%，Al2O38%，CaO6%，MgO8%和Cr2O34%。测得FeO-含量为40至50%。这表示Fe的产率有明显提高，并且炉渣的侵蚀性明显地减低。
权利要求
1.一种以生产钢为目的的熔炼废铁，在预还原条件下成粒的海绵状铁和/或实体生铁的方法，在此方法中，熔化热是通过燃烧器从下面提供，并且从熔化容器排出的铁水收集在一个铁水包中，并可根据需要在其中进一步加入合金元素，其特征在于输进的炉料中并不加煤，还在于熔化热是由烃的低于化学计量燃烧来提供，特别在使用天然气为燃料时，还在于熔化浴中所需的碳量是通过在燃烧时减少氧的流入量来调节。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于燃烧是在以所需化学计量氧量的约0.9倍量来进行。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于将渣成剂，如CaO，MgO和Al2O3和准备熔化的炉料一同进料。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于炉渣调节到含SiO210至13%，MnO 3至3.5%，Al2O37至8%，CaO 5至6%，MgO 7至8%，Cr2O33至4%和不多于5%的一般杂质，其余的为FeO。
5.根据权利要求1至4任何一项的方法，其特征在于用于废气完全燃烧的空气是从燃烧器上面，特别是在熔化容器约一半高的部位输进。
全文摘要
为了熔炼废铁在还原条件下成粒的海绵状铁，实体生铁或类似铁的，提出可通过燃烧器从下面提供熔化热，并且通过烃的低于化学计量燃烧来调节熔化浴内相应的碳含量而完全不向炉料加进煤。通过减小氧的流量，特别是用0.9倍化学计量的氧进行燃烧，并任选加进成渣剂，同时减低了炉渣的侵蚀性。
文档编号C21C5/56GK1032193SQ8810620
公开日1989年4月5日 申请日期1988年8月19日 优先权日1987年8月21日
发明者路德维希·冯博丹迪, 格哈德·米特, 奥托·科勒 申请人:沃斯特-阿尔派因多纳维茨钢铁股份有限公司