一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法与流程

    专利查询2026-08-20  11

    本发明涉及钢铁冶炼,具体涉及一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法。


    背景技术:

    1、中国的钢铁生产领先于世界,目前正是处于从钢铁大国到钢铁强国的高速发展阶段,许多炼钢技术在国际上拥有领头地位。而判断钢铁品质高低的关键指标就是磷含量,恰当的磷含量能增加钢铁的强度,但对于大部分的钢来说,磷都是一种有害元素,高磷量会使钢的可塑性减弱,可焊性和冲击韧性变低。有研究表明,在钢水凝固过程中,磷的偏析集中在晶界,从而引起钢在低温环境下的脆性,这种现象被称为“冷脆”。磷含量对钢的影响非常大,以至于极少量的磷(0.010%)也会引发钢的低温脆性,虽然现有工艺无法将钢中的磷完全去除,但尽可能减少钢中磷含量,可大大提高钢的力学性能,基于此,要求普通钢的磷含量小于0.040%,特殊寒冷地区的钻井平台、船舶、钢轨、钢制轴承零件及液化气管道等要求钢的磷含量应小于0.030%。

    2、氧化铁皮是轧件轧制过程中遇水急剧冷却后钢材表面产生的含铁氧化物,是炼钢产生的副产品,产生量较大,若能够对氧化铁皮合理利用不仅可以降低炼钢生产成本,还可以起到环保节能的作用。氧化铁皮主要成分为fe0、fe203、fe304及少量铁和其他杂质元素,不锈钢冶炼工艺中磷元素的脱除主要靠氧化脱磷方法,即利用炉渣中的fe0 与溶于金属中的磷发生氧化反应,生成p2o5,然后再与炉渣中的ca0反应生成稳定的磷酸钙,最终进入炉渣被清除。氧化脱磷方法因其效率高、成本低等优点,逐渐成为钢铁行业冶炼低磷不锈钢的常用方法,而如何有效提高铁水脱磷率成为冶炼低磷不锈钢的关键技术难题。


    技术实现思路

    1、本发明提供了一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,目的在于提高高炉铁水冶炼低磷不锈钢的脱磷率。

    2、为实现其目的,本发明采用如下技术方案:

    3、一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,包括以下步骤:

    4、(1)制备不锈钢氧化铁皮球;以黏土作为粘结剂,将不锈钢氧化铁皮压制成球,自然晾干或烘干,得到不锈钢氧化铁皮球;所述不锈钢氧化铁皮球的化学成分以重量百分比计为:4%≤si02≤8%,fe0≥45%,tfe≥55%,h20≤5%;

    5、(2)运输上料;将步骤(1)中不锈钢氧化铁皮球运输至三脱地仓,并通过斗提皮带提升至料仓备用;

    6、(3)三脱冶炼工艺铁水进站;将高炉铁水兑入预处理铁水包内,铁水的化学成分以重量百分比计为:c≥4.0%,si:0.3-1.0%,mn≤1.0%,p≤0.1%,其余为fe及其他从原料带来的不可控元素;

    7、(4)喷吹脱磷冶炼;将步骤(2)中不锈钢氧化铁皮球加入步骤(3)的高炉铁水中,使用氮气作为载气喷吹石灰粉进行深脱磷三脱冶炼;

    8、①脱硅期;冶炼前期先吹氧脱硅,并喷吹石灰粉造渣,待硅含量脱至<0.27%时,将脱硅渣倒出;

    9、②二次造渣脱磷;倒出部分脱硅渣后继续吹氧脱硅,并重新喷吹石灰粉造渣进行脱磷;

    10、(5)扒渣;脱磷结束后,通过扒渣机将铁水包内产生的高磷渣扒除至少70%;

    11、(6)出站;测得铁水中p≤0.010%后将铁水吊出脱磷站;

    12、(7)将步骤(6)中脱磷后铁水兑入aod转炉内进行脱碳和合金化操作。

    13、进一步地,步骤(1)中,所述黏土的用量为不锈钢氧化铁皮球总重的10-15wt%。

    14、进一步地,步骤(1)中不锈钢氧化铁皮球的直径为30-40mm。

    15、进一步地,步骤(3)中高炉铁水的温度为1280-1350℃。

    16、进一步地,步骤(4)不锈钢氧化铁皮球用量为50-100kg/t铁水,不锈钢氧化铁皮球下料速度为80-160kg/min。

    17、进一步地,步骤(4)中,石灰粉剂喷入量为13-32kg/t铁水,喷吹压力为0.30-0.40mpa。

    18、进一步地,步骤(4)脱硅期吹氧脱硅的氧气流量为36-40m3/min;石灰粉喷吹流量为40-45m3/min,氮气流量为2.3-2.5m3/min,石灰粉喷吹时间为8-15min。

    19、进一步地,步骤(4)中二次造渣脱磷时氧气流量为30-36m3/min;石灰粉喷吹流量为35-45m3/min,氮气流量为2.3-2.5m3/min,脱磷碱度为1.4-1.6,石灰粉喷吹时间为24-32min。

    20、进一步地,步骤(6)中,所述铁水出站前扒除所有高磷渣。

    21、本发明的有益效果如下:

    22、1、本发明提供的利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,将固体废弃物自产的不锈钢氧化铁皮球通过高位料仓加入脱磷铁水包内进行冶炼,由于不锈钢氧化铁皮球里含有较多的feo,可以为铁水包提供氧化性氛围,加速了脱磷反应的进行,提高了脱磷速率,降低了低磷不锈钢冶炼成本。

    23、2、本方法的实施对脱磷站原有工艺不产生影响,操作简单,不改变现有生产模式,而且压球过程中使用粘土作为粘结剂,压球成本较低,节能减排的同时提高了钢铁产品质量。



    技术特征:

    1.一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.如权利要求1所述的一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述黏土的用量为不锈钢氧化铁皮球总重的10-15wt%。

    3.如权利要求2所述的一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,其特征在于:步骤(1)中不锈钢氧化铁皮球的直径为30-40mm。

    4.如权利要求3所述的一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,其特征在于:步骤(3)中高炉铁水的温度为1280-1350℃。

    5.如权利要求4所述的一种利用不锈钢氧化铁皮球在铁水包内脱磷冶炼低磷不锈钢的方法,其特征在于:步骤(4)不锈钢氧化铁皮球用量为50-100kg/t铁水,不锈钢氧化铁皮球下料速度为80-160kg/min。

    6.如权利要求1-5任一项所述的一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,其特征在于:步骤(4)中,石灰粉剂喷入量为13-32kg/t铁水,喷吹压力为0.30-0.40mpa。

    7.如权利要求6所述的一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,其特征在于:步骤(4)脱硅期吹氧脱硅的氧气流量为36-40m3/min;石灰粉喷吹流量为40-45m3/min,氮气流量为2.3-2.5m3/min,石灰粉喷吹时间为8-15min。

    8.如权利要求7所述的一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,其特征在于:步骤(4)中二次造渣脱磷时氧气流量为30-36m3/min;石灰粉喷吹流量为35-45m3/min,氮气流量为2.3-2.5m3/min,脱磷碱度为1.4-1.6,石灰粉喷吹时间为24-32min。

    9.如权利要求8所述的一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,其特征在于:步骤(6)中,所述铁水出站前扒除所有高磷渣。


    技术总结
    本发明公开了一种利用不锈钢氧化铁皮球冶炼低磷不锈钢的方法,包括如下步骤:(1)制备不锈钢氧化铁皮球;(2)运输上料;(3)三脱冶炼工艺铁水进站;(4)喷吹脱磷冶炼;(5)扒渣;(6)出站;测得铁水中P≤0.010%后将铁水吊出脱磷站,最终将脱磷后铁水兑入AOD转炉内进行脱碳和合金化操作。利用本方法将固体废弃物的自产不锈钢氧化铁皮球通过高位料仓加入脱磷铁水包内进行冶炼,由于不锈钢氧化铁皮球里含有较多的FeO,可以为铁水包提供氧化性氛围,加速了脱磷反应的进行,提高了脱磷速率,降低了低磷不锈钢冶炼成本。

    技术研发人员:虎晓东,李俊华
    受保护的技术使用者:甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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