專利名稱：一種頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼的方法，具體講是使用鐵水、高碳鉻鐵、 部分鉻礦以及其它合金進(jìn)行不銹鋼冶煉的方法。
背景技術(shù)：
鉻礦是含有鉻氧化物的礦物，是冶煉高碳鉻鐵等鉻合金的重要原料，一般不在不銹鋼生產(chǎn)中直接使用鉻礦。頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼是一種重要的冶金方法，在頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐中直接使用鉻礦會(huì)造成爐內(nèi)熱量不足，同時(shí)有冶煉時(shí)間長(zhǎng)、渣量大、還原劑消耗高、鉻收得率低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼直接使用鉻礦的上述不足，本發(fā)明提供一種冶煉時(shí)間短、還原劑消耗少、鉻收得率高的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼使用鉻礦的方法。本發(fā)明的構(gòu)思是根據(jù)鉻礦成分，計(jì)算在頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼中鉻礦最大使用重量，在分析轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼熱平衡的基礎(chǔ)上，用焦碳補(bǔ)加熱量，高速吹氧吹煉，控制一定冶煉溫度及爐渣配比，使用部分鉻礦進(jìn)行不銹鋼冶煉，成品鋼水可以直接澆注鋼錠或連鑄坯；或?yàn)槠渌珶挔t(如VOD等)提供所有不銹鋼鋼種的粗鋼水。本頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼的方法對(duì)冶煉原料和設(shè)備要求如下(1)頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐底吹氣體量彡0. INmVt · min ；頂吹氣體量彡1. 2Nm3/t · min ；(2)頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐使用鐵水溫度> 12000C ；鐵水磷含量彡0. 045% ；鐵合金磷彡 0. 035%。(3)鉻礦粉成分要求=Cr2O3含量彡20%。(4)把鉻礦粉壓制成鉻礦壓球或鉻礦壓塊，本發(fā)明對(duì)鉻礦粉制成球(塊)工藝無(wú)特殊要求，只要鉻礦壓球倒入轉(zhuǎn)爐時(shí)，產(chǎn)生粉率< 10% ；最后壓球(塊)含水分< 5%即可。本發(fā)明的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼方法包括下述依次的步驟I把成分、溫度符合要求的鐵水兌入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，兌入的鐵水的中的C、Si、Mn、P 與S的質(zhì)量百分比為C :3· 0-4. 5% ;Si 彡 1. 5% ;Mn 彡 1. 0% ;P 彡 0. 045% ;S 彡 0. 05%。鐵水溫度彡 1200°C。然后吹氧冶煉，頂吹氧氣1. 8 3. 0m3/t -min,控制頂槍距離鋼水液面1. 2 2. 7m ； 底吹氧氣0. 1 0. 7m3/t · min、底吹氬氣或氮?dú)?. 10 0. 70m3/1 · min，進(jìn)行冶煉。II吹氧脫碳，當(dāng)鋼液溫度不低于1600°C后(可以按鋼液脫碳升溫?cái)?shù)值預(yù)測(cè))，加入鉻礦壓球(塊)，按下(1)式計(jì)算每爐中鉻礦壓球最大加入量鉻礦壓球最大加入量(噸)=轉(zhuǎn)爐出鋼量(噸)X0. 01+鉻礦中MgO百分含量 (1)實(shí)際鉻礦壓球(塊)加入量小于鉻礦壓球最大加入量，一般為鉻礦壓球最大加入量的40% -90%較好。頂吹氧氣1. 5 2. 8m3/t · min，頂槍距離鋼水面1. 5 2. 5m ；底吹氧氣0. 10 0. 70m3/t · min、底吹氬氣或氮?dú)?. 10 0. 70m3/t · min進(jìn)行冶煉，加入石灰、輕燒白云石、
螢石一至三種渣料調(diào)渣。III當(dāng)鋼液溫度上升到不低于1630°C時(shí)(可以按鋼液脫碳升溫?cái)?shù)值預(yù)測(cè))，根據(jù)鋼種成分要求，加入錳鐵、鉻鐵等合金，每次合金加入總量< 100kg/t ；頂吹氧氣1. 2 1. 9m3/t 'min,頂槍槍位距離鋼水面1. 5 2. 2m ；底吹氧氣0. 10 0. 7m3/t · min、底吹氬氣或氮?dú)?. 1 0. 7m3/t · min進(jìn)行冶煉。加入石灰、輕燒白云石、螢
石一至三種渣料調(diào)渣。IV當(dāng)鋼水碳含量在0. 25% -0. 45%，停止頂槍吹氧。V底吹氧量調(diào)整到0. 20 0. 60Nm3/t · min,底吹氬氣或氮?dú)饬空{(diào)整到0. 30 0.80m3/1 · min。VI停止?fàn)t底吹氧氣，只底吹氬氣或氮?dú)?. 1 0. 7Nm3/t · min攪拌。VII依據(jù)硅還原氧化鉻的化學(xué)反應(yīng)方程式推導(dǎo)的公式計(jì)算加入的硅鐵量，硅鐵主要還原爐渣中的氧化鉻，其還原反應(yīng)原理及計(jì)算公式O)、(3)如下(Cr2O3)瘦中 + [Si]鋼中=[Cr]鋼中 + (SiO2)瘦中 (2)含硅75%的硅鐵計(jì)算加入量=1.67X (吹入總氧氣量m3_0. 933X鋼水初始碳含量X鋼水初始重量kg-0.8X鋼水初始硅含量X鋼水初始重量kg) +鋼水重量kgX產(chǎn)品鋼水要求硅含量+0. 75(3)加入含硅75%的硅鐵，及石灰或螢石進(jìn)行還原。VIII底吹氬氣或氮?dú)鈹嚢钑r(shí)間> 5分鐘，還原后進(jìn)行取樣、測(cè)溫。IX根據(jù)分析成分，可以補(bǔ)加合金調(diào)整成分，成分、溫度達(dá)到要求后出鋼。本發(fā)明鉻礦粉制球工藝是把下述重量百分配比的原料混合均勻擠壓成形，燒結(jié)制成黏結(jié)劑6% 8%;炭化硅8% 12% ；膨潤(rùn)土 8% 12%;鉻鐵粉70% 88%; 擠壓成形的壓力170Mpa 190Mpa ；燒結(jié)溫度150°C _450°C，燒結(jié)時(shí)間110分鐘 130分鐘。黏結(jié)劑是火堿、硼砂兩者混合或其中任一種。本鉻礦粉制球工藝的重量百分配比的原料黏結(jié)劑8% ；炭化硅10% ；膨潤(rùn)土 10% ；鉻鐵粉72% ；壓力180Mpa ；燒結(jié)溫度200°C ；燒結(jié)時(shí)間120分鐘。本發(fā)明的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐使用鉻礦的不銹鋼冶煉工藝方法，采用磷含量符合要求的鐵水，計(jì)算鉻礦最大加入量。采用相關(guān)冶金公式計(jì)算焦碳加入量，控制冶煉過(guò)程鋼水溫度達(dá)到一定要求后加入鉻礦，冶煉過(guò)程調(diào)整頂槍槍位、底槍氣體流量、比例，提高溫度、降低鉻氧化重量，并分批加入其它鐵合金進(jìn)行冶煉。本發(fā)明在頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐使用鐵水、合金、鉻礦冶煉不銹鋼，轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間控制65min以內(nèi)，收得率指標(biāo)與AOD法相當(dāng)，工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)不銹鋼成本低。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼方法的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼方法的具體實(shí)施方式
不局限于下述的實(shí)施例。以下實(shí)施例使用土耳其進(jìn)口鉻礦粉(其它鉻礦粉使用與此相同)，鉻礦粉與粘結(jié)劑壓球后干燥，使鉻礦粉壓球水分< 1%。鉻礦粉成分如下
權(quán)利要求
1.一種頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼的方法，它對(duì)冶煉原料和設(shè)備要求如下A頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐底吹氣體量彡0. INmVt · min ；頂吹氣體量彡1. 2Nm3/t · min ； B頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐使用鐵水溫度> 12000C ；鐵水磷含量彡0. 045% ；鐵合金磷彡0. 035% ； C鉻礦粉成分要求=Cr2O3含量彡20%。D把鉻礦粉壓制成鉻礦壓球或鉻礦壓塊，鉻礦壓球倒入轉(zhuǎn)爐時(shí)，產(chǎn)生粉率< 10% ；壓球含水分< 5% ；它包括下述依次的步驟I把成分、溫度符合要求的鐵水兌入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，兌入的鐵水的中的C、Si、Mn、P與S 的質(zhì)量百分比為C 3. 0-4. 5%;Si ( 1. 5%;Mn ( 1. 0%;P ( 0. 045%;S ( 0. 05%。鐵水溫度彡 1200°C； 然后吹氧冶煉，頂吹氧氣1.8-3. OmVt ·π η，控制頂槍距離鋼水液面1.2-2. 7m ；底吹氧氣0. 1 0. 7m3/t · min、底吹氬氣或氮?dú)?. 10 0. 70m3/1 · min，進(jìn)行冶煉；II吹氧脫碳，當(dāng)鋼液溫度不低于1600°C后，加入鉻礦壓球，按(1)式計(jì)算每爐中鉻礦壓球最大加入量鉻礦壓球最大加入量(噸)=轉(zhuǎn)爐出鋼量(噸)Χ0·01+鉻礦中MgO百分含量 (1) 實(shí)際鉻礦壓球加入量小于鉻礦鉻礦壓球最大加入量；頂吹氧氣1.5 — 2. 8m3/1 'min,頂槍距離鋼水面1. 5 2. 5m ；底吹氧氣0. 10 0. 70m3/ t · min、底吹氬氣或氮?dú)?. 10 0. 70m3/t · min進(jìn)行冶煉，加入石灰、輕燒白云石、螢石一至三種渣料調(diào)渣；III當(dāng)鋼液溫度上升到不低于1630°c時(shí)，根據(jù)鋼種成分要求，加入錳鐵、鉻鐵合金，每次合金加入總量< 100kg/t，頂吹氧氣1. 2 1. 9m3/t · min,頂槍槍位距離鋼水面1. 5 2. 2m ；底吹氧氣0. 10 0. 7m3/t · min、底吹氬氣或氮?dú)?. 1 0. 7m3/t · min進(jìn)行冶煉。加入石灰、輕燒白云石、螢石一至三種渣料調(diào)渣；IV當(dāng)鋼水碳含量在0. 25% -0. 45%，停止頂槍吹氧；V底吹氧量調(diào)整到0. 20 0. 60Nm3/t ·π η，底吹氬氣或氮?dú)饬空{(diào)整到0. 30 0. 80m3/ t · min ；VI停止?fàn)t底吹氧氣，只底吹氬氣或氮?dú)?. 1 0. 7Nm3/t · min攪拌； VII依據(jù)硅還原氧化鉻的化學(xué)反應(yīng)方程式推導(dǎo)的公式計(jì)算加入的硅鐵量，硅鐵主要還原爐渣中的氧化鉻，其還原反應(yīng)原理及計(jì)算公式(2)、(3)如下 (Cr2O3)澄中 + [Si]鋼中=[Cr]鋼中 + (SiO2)澄中(2)含硅75%的硅鐵計(jì)算加入量=1.67X (吹入總氧氣量m3-0. 933X鋼水初始碳含量X 鋼水初始重量kg-0.8X鋼水初始硅含量X鋼水初始重量kg) +鋼水重量kgX產(chǎn)品鋼水要求硅含量+0. 75(3)加入含硅75%的硅鐵，及石灰或螢石進(jìn)行還原； VIII還原后進(jìn)行取樣、測(cè)溫；IX根據(jù)分析成分，可以補(bǔ)加合金調(diào)整成分，成分、溫度達(dá)到要求后出鋼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼的方法，其特征是在步驟IV，當(dāng)鋼水碳含量在0. 25% -0. 45%，停止頂槍吹氧后，加入石灰及螢石調(diào)渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼的方法，其特征是在步驟II中， 實(shí)際鉻礦壓球加入量為鉻礦壓球最大加入量的40% -90%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼的方法，其特征是所述的鉻礦壓球是把下述重量百分配比的原料混合均勻擠壓成形，燒結(jié)制成黏結(jié)劑6% 8% ；炭化硅8% 12% ； 膨潤(rùn)土 8% 12% ；鉻鐵粉70% 88% ；擠壓成形的壓力170Mpa 190Mpa ；燒結(jié)溫度150°C _450°C;燒結(jié)時(shí)間110分鐘 130 分鐘；黏結(jié)劑是火堿、硼砂兩者混合或其中任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼的方法，其特征是所述的鉻礦壓球是把下述重量百分配比的原料混合均勻擠壓成形，燒結(jié)制成黏結(jié)劑8% ；炭化硅10% ；膨潤(rùn)土 10% ；鉻鐵粉72% ； 壓力:180Mpa ；燒結(jié)溫度2000C ；燒結(jié)時(shí)間:120分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼的方法，它包括下述依次的步驟I把鐵水兌入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐II吹氧脫碳，加入鉻礦壓球，頂吹氧氣、底吹氧氣與底吹氬氣或氮?dú)庖睙?；III當(dāng)鋼液溫度不低于1630℃時(shí)，根據(jù)鋼種成分，加入錳鐵、鉻鐵合金，頂吹氧氣、底吹氧氣與底吹氬氣或氮?dú)庖睙?；IV鋼水碳含量在25％-0.45％時(shí)，停止頂吹氧；V底吹氧量為0.20～0.60Nm3/t·min，底吹氬氣或氮?dú)?；VI停止?fàn)t底吹氧氣，只底吹氬氣或氮?dú)鈹嚢?；VII依據(jù)硅還原氧化鉻的化學(xué)反應(yīng)方程計(jì)算加入的硅鐵量，加入石灰或螢石進(jìn)行還原；VIII還原后進(jìn)行取樣、測(cè)溫；IX根據(jù)分析成分，補(bǔ)加合金調(diào)整成分。本發(fā)明冶煉時(shí)間短、還原劑消耗少、鉻收得率高。
文檔編號(hào)C21C5/35GK102485918SQ20101057763
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月4日
發(fā)明者劉承志 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司