一种利用不锈钢电炉渣的冶炼方法与流程

所属技术领域

本发明涉及一种利用电炉渣的冶炼方法，具体涉及一种利用不锈钢电炉渣的冶炼方法。

背景技术：

不锈钢电炉主要为熔化铬镍生铁、高碳铬铁、不锈废钢、渣钢等不锈钢原料的工序，在电炉冶炼过程中进行吹氧脱硅并加入石灰进行造渣，电炉炉渣量为钢水量的10～12%，渣中cr203含量在8～15%之间，nio含量在0.10～0.35%之间，现有的利用不锈钢电炉渣的冶炼方法由于渣量大，电炉冶炼过程中炉渣从炉门流入渣锅，造成铬镍元素损失。

不锈钢电炉渣的冶炼过程中为了避免渣中铬镍合金的损失，目前一般有两种方法，一是在电炉渣的冶炼过程中加入硅铁粉对炉渣进行还原，成本较高，同时生成的sio2降低了炉渣碱度，对炉渣造成侵蚀，且炉渣量增加，增加了后部处理费用；另一种方法为采用炉门枪喷入碳粉进行还原，但是由于碳粉较轻，容易漂浮在炉渣表面，达不到还原效果，同时由于喷入碳粉，增加了电炉的吹氧量，导致电炉氧耗增加。

综合上述，现有利用不锈钢电炉渣的冶炼方法中不锈钢电炉渣中cr2o3高、电炉还原硅铁用量高，成本高。

技术实现要素：

为了克服现有利用不锈钢电炉渣的冶炼方法的上述不足，本发明提供一种电炉渣中cr2o3低、降低电炉还原硅铁加入量，冶炼成本低的利用不锈钢电炉渣的冶炼方法。

本发明的机理是在冶炼不锈钢时，利用另一个电炉（中频炉或工频炉）熔化高碳铬铁（si≥2.5%）,减少熔化过程铬元素损失，熔化后的高碳铬铁溶液中（si≥2.5%）倒入不锈钢钢包内，然后电炉出钢，电炉出钢时先把炉渣倒入高碳铬铁钢包内，利用出钢时的钢流搅拌，使高碳铬铁溶液中的硅元素与电炉渣中cr2o3反应，使渣中铬还原进入钢水中，降低铬损耗；采用高碳铬铁溶液中硅元素还原电炉渣中cr2o3，电炉出钢时不再加硅铁还原渣中cr2o3，可充分降低高碳铬铁中的si含量，利用了炉渣中的氧，降低了后部工序脱除溶液中硅元素的吹氧量；不锈钢冶炼过程采用电炉渣利用工艺，能降低炉渣中cr2o3，提高钢水溶液中铬含量，减少aod高碳铬铁加入量，可降低不锈钢的冶炼成本。

本发明的工艺流程：中频炉—电炉—aod—lf（lts）—连铸。

本利用不锈钢电炉渣的冶炼方法包括下述依次的步骤：

中频电炉内不断加入si≥2.5%的高碳铬铁，逐渐熔化，熔化量根据钢种要求确定，高碳铬铁全部熔化，达到出钢温度后，倒入不锈钢用的钢包内；

电炉内配加镍不锈废钢、铬镍生铁、不锈钢钢粒、不锈渣钢进行配料，配料顺序为：镍不锈废钢、不锈钢钢粒、铬镍生铁、不锈渣钢，(配料时为保证装料对电炉炉底冲击和炉料熔化穿井需要，在料篮顶部及底部要加入轻薄镍不锈废钢，顶部与底部的废钢为同一类废钢），过程中送电熔化，并吹氧助熔，电炉冶炼过程不流渣，电炉内炉料全部熔化，温度（合适后）1630～1650℃，准备出钢；

将含有高碳铬铁的热熔液的钢包开到电炉出钢位，电炉出钢时先出渣（7～10%cr2o3），然后钢渣混出，使高碳铬铁熔液中si与电炉渣中cr2o3反应（反应式3si+2cr2o3=4cr+3sio2），还原出渣中的cr，降低渣中cr2o3含量，出钢时利用钢流冲击搅拌，使用反应充分进行；

出钢后，到电炉扒渣位进行扒渣，扒除电炉渣后的不锈钢溶液兑入aod进行冶炼，aod加入高碳铬铁调整铬含量到目标值；

aod出钢后，钢水吊到lf炉进行精炼及温度调整，吊到连铸工序进行连铸。

为了引弧方便，上述的利用不锈钢电炉渣的冶炼方法的步骤中，在加入镍不锈废钢、不锈钢钢粒、铬镍生铁、不锈渣钢后，还要在料篮上部再加镍不锈废钢。

本发明的有益效果

在中频电熔化高碳铬铁（si≥2.5%），可采用廉价的高碳铬铁，降低不锈钢原料成本；利用高碳铬铁（si≥2.5%）中硅元素还原电炉渣中cr2o3，可降低电炉渣中cr2o3，提高铬收得率，降低电炉还原硅铁加入量；利用电炉渣中cr2o3的氧含量，脱除高碳铬铁中硅含量，降低后部工序aod脱硅时吹氧量，降低不锈钢冶炼成本。电炉铬收得率提高不低于2%，电炉还原硅铁用量降低硅铁加入量2.5～3.0kg/t，吨钢降本40～45元。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式进一步说明。对于下面的实施例的说明有助于理解本发明，但并不是对本发明的限制。

实施例一

本实施例是公称容量160吨电炉生产304不锈钢。

304不锈钢的成分的重量百分比是：c≤0.03%，si≤1.0%，mn≤2.0%，p≤0.040%，s≤0.005%，cr：17.5～18.5%，ni：7.8～8.5%，其余地是fe与不可避免的杂质。

工艺流程：50吨中频炉熔化高碳铬铁—160吨电炉熔化废钢、生铁—180吨aod炉脱碳—180吨lf炉精炼—连铸。

本不锈钢电炉渣利用的方法实施例包括下述位次的步骤：

（1）中频电炉加入高碳铬铁（si≥2.5%），送电熔化，高碳铬铁逐渐加入，逐渐熔化，总加入量40～45吨，本实施例是45吨，温度1650℃，出钢到不锈钢用的钢包内。

（2）电炉内配加镍不锈废钢、铬镍生铁、不锈钢钢粒、不锈渣钢进行配料，配料顺序为：镍不锈废钢15吨、不锈钢钢粒10吨、铬镍生铁100吨、不锈渣钢5吨，配料加入量120～130吨，本实施例为130吨。

（3）电炉加入配料后送电熔化，通电量达到10000kwh以上时，开始分批加入石灰。送电量达到45000kwh以上，炉料变红电炉底部形成熔池后，自耗氧枪开始吹氧助熔，总吹氧量达到1200nm³时，总吹氧的氧耗量达到8nm³/t，停吹氧气。

（4）吹炼过程中，根据炉况分批加入石灰，炉渣碱度控制在1.7。通电至炉内形成熔池，氧气吹渣进行搅拌，继续送电熔化，炉内配料全部熔化后停电，测温取样，温度达到1630℃出钢。

（5）将中频炉出钢后含有高碳铬铁的钢包运到电炉出钢位，电炉出钢时先出渣（含有7～15%cr2o3），然后钢渣混出，使高碳铬铁中si与电炉渣中cr2o3反应（反应式3si+2cr2o3=4cr+3sio2），出钢时利用钢流冲击搅拌，使用反应充分进行，还原出渣中的cr，降低渣中cr2o3含量。

（6）电炉出钢后，在扒渣工位进行扒渣，扒渣后的钢水兑入aod内进行精炼，aod吹炼时采用高碳铬铁调整铬含量到钢种规定目标，出钢。

（7）aod出钢后，钢水吊到lf炉进行精炼及温度调整，吊到连铸工序进行连铸。

实施例二

本实施例是160吨电炉生产316不锈钢。

316不锈钢的成分的重量百分比是：

c≤0.05%，si≤1.0%，mn≤2.0%，p≤0.035%，s≤0.005%，cr：16.0～18.5%，ni：10.0～14.0%，mo：2.0～3.0%，其余地是fe与不可避免的杂质。

工艺流程：50吨中频炉熔化高碳铬铁—160吨电炉熔化废钢、生铁—180吨aod炉脱碳—180吨lf炉精炼—连铸。

本不锈钢电炉渣利用的方法实施例包括下述位次的步骤：

（1）中频电炉加入高碳铬铁（si≥2.5%），送电熔化，高碳铬铁逐渐加入，逐渐熔化，总加入量40吨，温度1650℃，出钢到不锈钢用的钢包内。

（2）电炉内配加镍不锈废钢、铬镍生铁、不锈钢钢粒、不锈渣钢进行配料，配料顺序为：镍不锈废钢8吨、不锈钢钢粒5吨、铬镍生铁95吨、不锈渣钢5吨、镍不锈废钢7吨，配料（冷料）加入量120吨。

（3）电炉加入配料（废钢）后送电熔化，通电量达到10000kwh以上时，开始分批加入石灰。送电量达到45000kwh以上，炉料变红后，自耗氧枪开始吹氧助熔，总吹氧量达到1000nm³时，总吹氧的氧耗量达到6nm³/t，停吹氧气。

（4）吹炼过程中，根据炉况分批加入石灰，炉渣碱度控制在1.5。通电至炉内基本形成熔池，氧气吹渣进行搅拌，继续送电熔化，炉内配料（废钢）全部熔化后停电，测温取样，出钢。

（5）将中频炉出钢后含有高碳铬铁的钢包运到电炉出钢位，电炉出钢时先出渣（含有7～15%cr2o3），然后钢渣混出，使高碳铬铁中si与电炉渣中cr2o3反应（反应式3si+2cr2o3=4cr+3sio2），出钢时利用钢流冲击搅拌，使用反应充分进行，还原出渣中的cr，降低渣中cr2o3含量。

（6）电炉出钢后，在扒渣工位进行扒渣，扒渣后的钢水兑入aod内进行精炼，aod吹炼时采用高碳铬铁调整铬含量到钢种规定目标，出钢。

（7）aod出钢后，钢水吊到lf炉进行精炼及温度调整，吊到连铸工序进行连铸。