一种降低电炉石灰消耗的冶炼方法与流程

文档序号:37384165发布日期:2024-03-22 10:36阅读:16来源:国知局

本发明属于冶金,具体涉及一种降低电炉石灰消耗的冶炼方法。


背景技术:

1、电炉冶炼模式现在多种多样,根据配料结构划分一般分为全废钢冶炼和铁水+废钢冶炼两种模式,全废钢冶炼模式的优点为初始磷含量低(因废钢初始磷含量一般≤0.030%,留钢量为总重量的30%左右,留钢量磷含量一般≤0.015%,因此初始磷含量一般在0.015-0.030%范围内)缺点是电耗高(一般为300-350kwh/t钢),铁水+废钢模式优点是电耗低(一般增加10%铁水降低50kwh/t钢),缺点是初始磷含量高(按45%铁水磷含量0.120-0.150%,废钢45%磷含量一般≤0.030%,留钢量为总重量的10%左右,留钢量磷含量一般≤0.015%,综合初始磷含量为0.060-0.080%)脱磷困难,石灰消耗量大。

2、磷是钢中有害元素,对产品使用性能产生不良影响,因此洁净钢对钢中磷有较为严格的要求,一般要求[p]≤0.015%,在某些情况下已要求[p]<0.005%,因此脱磷效率至关重要。脱磷的热力学条件为低温(温度)、高碱度(cao含量)、大渣量(石灰用量)、高氧化性(feo含量)冶炼过程中最简单有效的办法就是增加石灰用量。

3、然而由于炼钢过程是个较复杂的冶金过程,但是也是化学反应也是一个物理反应,既有热力学条件还有物质传输、动力学条件,采用降低电炉石灰消耗有有效办法目前有从改善喷射条件等流体力学上解决,而本专利重点在石灰粉的加入时机(热力学与动力学条件的判定)上进行创新同时形成冶炼方法,在相关文献中未见到类似报道。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种降低电炉石灰消耗的冶炼方法。

2、为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:

3、一种降低电炉石灰消耗的冶炼方法,冶炼过程中送电7-10分钟时,喷吹石灰粉200-500kg;废钢熔化温度达到1580℃以上,喷吹石灰粉100-300kg,加入石灰1500-2100kg。

4、进一步地,本发明所述冶炼方法,其中,所述电炉配料为铁水+废钢,铁水比例≥40%,熔池初始磷含量>0.060%。

5、进一步地,本发明所述冶炼方法,其中,冶炼温度达到1600-1650℃时出钢。

6、进一步地,本发明所述冶炼方法结束后p≤0.015%,脱磷率>80%,渣中全铁≤20%。

7、本发明的发明原理在于:

8、冶炼前期,因铁水及废钢中硅被氧化成渣,渣中sio2含量偏高,为快速提高碱度,采用喷吹200-500kg石灰粉的方式,可较快的得到碱度相对合适、流动性良好的渣况。冶炼中后期由于熔池中处于强氧化阶段且温度升高(一般1580℃以上),因温度过高脱磷效率变差,但熔池碳含量偏低,渣中fe进一步增加,此时喷吹石灰粉100-300kg,可加快反映速率(增加接触面积且快速熔化),cao与钢液充分接触并快速反应,达到了升温与化渣脱磷的匹配,解决了在快速升温过程中活性石灰块熔化需要时间,待熔化后温度进一步升高对脱磷仍然不利。

9、采用上述技术方案所产生的有益效果在于:

10、(1)本发明通过前期喷粉快速得到接近目标炉渣组分,有利于脱磷率提升。

11、(2)本发明通过中后期喷粉快速提高炉渣碱度,降低渣中全铁含量,有利于钢铁料收得率,降低成本。

12、(3)本发明冶炼方法适用初始磷含量较高(p>0.060%)的冶炼过程。

13、(4)本发明提供的方法,石灰加入量控制在13-20kg/t钢,即可保证熔池中的磷含量由初始的0.060%-0.080%降至0.015%以下。石灰消耗(含石灰粉量)≤25kg/t钢,脱磷率>80%,渣中全铁≤20%,经济消耗指标良好。

14、实施方式

15、下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

16、实施例1

17、本实施例钢种为q345r,要求电炉终点磷≤0.013%;降低电炉石灰消耗的冶炼方法包括以下步骤:

18、(1)电炉配料:铁水70吨(磷含量0.125%)+废钢65吨(磷含量≤0.030%),上炉磷含量0.012%(留钢量20吨),初始磷含量约0.063%。

19、(2)送电7分钟时开始喷吹石灰粉300kg。

20、(3)废钢熔化温度达到1580℃,喷吹石灰粉100kg,加入石灰1700kg。

21、(4)温度1635℃时出钢,测温取样分析磷含量、核算石灰+石灰粉的消耗,脱磷率,渣中全铁。

22、本实施例终点磷含量0.012%,石灰+石灰粉的消耗为18.33kg/t钢,脱磷率81%,渣中全铁15.8%。

23、实施例2

24、本实施例钢种为q345d/z25,要求电炉终点磷≤0.015%,其降低电炉石灰消耗的冶炼方法包括以下步骤:

25、(1)电炉配料:铁水75吨(磷含量0.117%)+废钢60吨(磷含量≤0.030%),上炉磷含量0.012%(留钢量20吨),初始磷含量约0.066%。

26、(2)送电9分钟时开始喷吹石灰粉400kg。

27、(3)废钢基本熔化温度达到1582℃,喷吹石灰粉200kg,加入石灰1800kg。

28、(4)温度1600℃出钢,测温取样分析磷含量、核算石灰+石灰粉的消耗,脱磷率,渣中全铁。

29、本实施例终点磷含量0.011%,石灰+石灰粉的消耗为20.83kg/t钢,脱磷率83.3%,渣中全铁14.9%。

30、实施例3

31、本实施例钢种为a709/709m-50t-2,要求电炉终点磷≤0.015%,其降低电炉石灰消耗的冶炼方法包括以下步骤:

32、(1)电炉配料:铁水73吨(磷含量0.138%)+废钢60吨(磷含量≤0.030%),上炉磷含量0.011%(留钢量20吨),初始磷含量约0.073%。

33、(2)送电8分钟时开始喷吹石灰粉450kg。

34、(3)废钢熔化温度达到1580℃,喷吹石灰粉250kg,加入石灰2000kg。

35、(4)温度1625℃出钢,测温取样分析磷含量、核算石灰+石灰粉的消耗,脱磷率,渣中全铁。

36、本实施例终点磷含量0.009%,石灰+石灰粉的消耗为23.3kg/t钢,脱磷率87.67%,渣中全铁16.9%。

37、实施例4

38、本实施例钢种为eh36,要求电炉终点磷≤0.012%,其降低电炉石灰消耗的冶炼方法包括以下步骤:

39、(1)电炉配料:铁水70吨(磷含量0.130%)+废钢64.5吨(磷含量≤0.030%),上炉磷含量0.011%(留钢量约20吨),初始磷含量约0.068%。

40、(2)送电10分钟时时喷吹石灰粉500kg。

41、(3)废钢熔化温度达到1585℃,喷吹石灰粉200kg,加入石灰2100kg。

42、(4)温度1620℃出钢,测温取样分析磷含量、核算石灰+石灰粉的消耗,脱磷率,渣中全铁。

43、本实施例终点磷含量0.010%,石灰+石灰粉的消耗为23.3kg/t钢,脱磷率85.3%,渣中全铁17.85%。

44、实施例5

45、本实施例钢种为dh36,要求电炉终点磷≤0.015%,其降低电炉石灰消耗的冶炼方法包括以下步骤:

46、(1)电炉配料:铁水70吨(磷含量0.130%)+废钢62.5吨(磷含量≤0.030%),上炉磷含量0.011%(留钢量约20吨),初始磷含量约0.068%。

47、(2)送电8分钟时开始喷吹石灰粉300kg。

48、(3)废钢熔化温度达到1580℃左右,喷吹石灰粉300kg,加入石灰1700kg。

49、(4)温度1633℃出钢,测温取样分析磷含量、核算石灰+石灰粉的消耗,脱磷率,渣中全铁。

50、本实施例终点磷含量0.012%,石灰+石灰粉的消耗为19.16kg/t钢,脱磷率82.3%,渣中全铁18.85%。

51、实施例6

52、本实施例钢种为q355c,要求电炉终点磷≤0.020%,其降低电炉石灰消耗的冶炼方法包括以下步骤:

53、(1)电炉配料:铁水80吨(磷含量0.126%)+废钢55吨(磷含量≤0.030%),上炉磷含量0.011%(留钢量约20吨),初始磷含量约0.075%。

54、(2)送电7分钟时开始喷吹石灰粉300kg。

55、(3)废钢熔化温度达到1587℃,喷吹石灰粉200kg,加入石灰1500kg。

56、(4)温度1650℃出钢,测温取样分析磷含量、核算石灰+石灰粉的消耗,脱磷率,渣中全铁。

57、本实施例终点磷含量0.015%,石灰+石灰粉的消耗为16.67kg/t钢,脱磷率81.7%,渣中全铁18.59%。

58、实施例7

59、本实施例钢种为q355c,要求电炉终点磷≤0.020%,其降低电炉石灰消耗的冶炼方法包括以下步骤:

60、(1)电炉配料:铁水75吨(磷含量0.142%)+废钢60吨(磷含量≤0.030%),上炉磷含量0.011%(留钢量约20吨),初始磷含量约0.078%。

61、(2)送电8分钟时开始喷吹石灰粉200kg。

62、(3)废钢熔化温度达到1588℃,喷吹石灰粉250kg,加入石灰1700kg。

63、(4)温度1640℃出钢,测温取样分析磷含量、核算石灰+石灰粉的消耗,脱磷率,渣中全铁。

64、本实施例终点磷含量0.013%,石灰+石灰粉的消耗为18.75kg/t钢,脱磷率83.5%,渣中全铁19.22%。

65、以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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