感應(yīng)電爐使用袋裝鋼屑熔煉鋼水的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及廢鋼屑利用的領(lǐng)域，目前都是使用薄皮廢鋼料將鋼屑包裹在內(nèi)后壓制成塊再冶煉，其加工費用與直接使用普通廢鋼相近，為解決降低廢鋼屑利用及加工費用，本發(fā)明公開一種感應(yīng)電爐使用袋裝鋼屑熔煉鋼水的工藝，該工藝采用編織袋將長度不同的廢鋼屑分別袋裝或壓塊處理，再靜2天以上，瀝干油、水，再將袋裝廢鋼屑先投入感應(yīng)電爐，再投入鋼屑壓包塊進行冶煉，熔清后取樣分析鋼水成分，根據(jù)牌號要求調(diào)整至規(guī)定范圍，最后冶煉出鋼。本發(fā)明具有加工費用低，大幅降低生產(chǎn)成本，操作安全性高等效果，同時能將有效控制鐵屑中有害雜質(zhì)對鑄件質(zhì)量的影響。
【專利說明】感應(yīng)電爐使用袋裝鋼屑熔煉鋼水的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，尤其是利用廢鋼屑冶煉。
【背景技術(shù)】
[0002]在機械加工中會產(chǎn)生大量廢料和鋼屑，無論從節(jié)約的角度還是環(huán)保的角度都應(yīng)該將它們加以利用。市場上鋼屑價格比廢鋼低500—600元/噸，如果能使用較大比例的鋼屑生產(chǎn)鑄鋼件，對降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)市場競爭力有很大作用。
[0003]鋼屑等材料如果直接回爐，存在以下問題:一是由于機加工使用切削液，鋼屑含有油和水，如與高溫鋼水直接接觸，很易發(fā)生化學分解反應(yīng)，新生的氫、氮等有害氣體元素會滲入鋼水中，造成鑄件出現(xiàn)針孔或脆性(氫脆)等嚴重缺陷；二是在感應(yīng)爐冶煉條件下，鋼屑等輕薄料容易與鋼水表面渣層粘結(jié)，產(chǎn)生搭棚，導致下料不暢，坩堝底部鋼水溫度超高從而迅速浸蝕爐襯，造成穿爐的事故；三是鋼屑含油含水較多時，如果直接與高溫鋼水接觸，很易出現(xiàn)爆炸事故。
[0004]目前，一般廠家利用鋼屑，都是使用壓包機，利用薄皮廢鋼料將鋼屑包裹在內(nèi)后壓制成塊狀再使用。薄皮廢鋼料來源較少，且價格高出普通廢鋼約300— 500元/噸，與鋼屑配比一般不得少于4:6，這樣加上加工費用，與直接使用普通廢鋼在成本上就相差無幾了。所以要利用廢鋼屑必須解決以上問題。
[0005]綜上所述，目前還沒有一種工藝能夠解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)安全、加工成本低的感應(yīng)電爐使用袋裝鋼屑熔煉鋼水工藝。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
感應(yīng)電爐使用袋裝鋼屑熔煉鋼水的工藝，步驟如下:
①按鋼屑長度進行分類，較長的鋼屑，即自身能聚集成團的鋼屑，用壓包機壓制成壓塊，此類鋼屑壓塊后能保持外形不潰散；較短的鋼屑即不能聚集成團的鋼屑，會自然分散，將其用編織袋裝袋；
②將壓塊和袋裝件攤平，靜置2天以上，浙干油、水；
③使用時，按計算量先加入袋裝鋼屑，因此類鋼屑重量很輕，如在熔煉中后期加入，極易與鋼水表面的渣層凝固成硬殼，產(chǎn)生安全隱患；加完袋裝鋼屑后，爐底已經(jīng)出現(xiàn)鋼水，此時再加入全部壓塊，利用壓塊本身的重量既可以保證爐料順利融化，又能穿透鋼水表面渣層避免搭棚。此時由于鋼水液面很低，鋼屑在接觸鋼水前要經(jīng)歷較長時間的加熱和烘烤，鋼水中的油水等雜質(zhì)在高溫下，很快蒸騰干凈，這樣就避免了爆炸發(fā)生和有害雜質(zhì)熔入鋼水，對鋼水冶金質(zhì)量產(chǎn)生負面影響；
④待鋼水熔清后取樣，利用快速分析設(shè)備分析化學成分；
⑤將熔清樣各元素含量與鋼水目標牌號各元素含量進行判斷比較，以確定后續(xù)補料；如熔清樣各元素含量均不高于目標含量，則后續(xù)加入回爐料和普通廢鋼；如熔清樣個別元素高于目標牌號要求，則根據(jù)含量差異，加入低碳廢鋼稀釋至要求的含量；
⑥待爐料全部熔清后，重新取樣利用爐前快速分析設(shè)備分析鋼水化學成分，根據(jù)分析結(jié)果添加各種合金，將化學成分調(diào)整至目標牌號要求的成分范圍；
⑦化學成分合格后升溫冶煉，出爐。
[0008]進一步的改進為:
投入感應(yīng)爐中的原料還有普通廢鋼。
[0009]投入感應(yīng)爐中的原料量為:袋裝鋼屑、壓塊鋼屑各半，或袋裝件鋼屑、壓包塊鋼屑和普通廢鋼各為1/3，其中袋裝鋼屑先加入，其次為壓塊鋼屑，剩余部分作為調(diào)整化學成分的空間。
[0010]以上技術(shù)方案具體實施過程如下:
首先決定鑄鋼件能否使用鋼屑作為原料，一般分三種情況:鑄件可全部使用鋼屑熔煉，鑄件可最多使用50%鋼屑熔煉，鑄件不得使用鋼屑熔煉。只有在前兩種鑄件可以采用鋼屑作為熔煉原料。
[0011 ] 材料制備:以含碳量對鋼屑進行分類，含碳量< 0.40%為A類鋼屑，對來源不明、無法確定含碳量的，全部歸入B類鋼屑中。將這兩類鋼屑分類制備、儲存和使用。分類后的鋼屑按蜷縮程度分別進行袋裝或壓塊，能夠蜷縮成團的進行壓塊，不能蜷縮的零散鋼屑進行裝袋；對袋裝和壓塊的 鋼屑攤平靜置兩天以上，將鋼屑中混雜的油水浙干。
[0012]加入鋼屑熔清后取第I個熔清樣，利用爐前快速分析儀器進行成分分析，如鋼水各成分低于目標牌號上限，各元素用相應(yīng)合金進行調(diào)整；如鋼水某元素含量高于牌號上限，根據(jù)超出量計算普通低碳鋼廢鋼的加入量來稀釋，如加入的調(diào)整量太高，超出感應(yīng)電爐的容量時，將多余的高成分鋼水倒出一部分，或轉(zhuǎn)入其他爐次，騰出感應(yīng)電爐空間再添加調(diào)節(jié)原料；也可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場情況，將目標鋼水牌號轉(zhuǎn)為更高牌號的鋼水。
[0013]實施本技術(shù)方案后達到了以下三點:
①通過鑄件分等，將鋼屑應(yīng)用于恰當?shù)漠a(chǎn)品中，在保證鑄件質(zhì)量和服役可靠性的前提下，較大幅地降低了生產(chǎn)成本。
[0014]②在投料時先加入袋裝鋼屑，待坩堝底部出現(xiàn)鋼水后再加入壓塊鋼屑，保證了操作安全，又大幅度加大了鋼屑的應(yīng)用比例，同時也能避免鋼屑中的雜質(zhì)對鋼水冶金質(zhì)量的影響。
[0015]③在袋裝鋼屑和壓塊鋼屑制備和浙干過程中，清除了大部分油、水，降低了鑄件出現(xiàn)針孔和脆性的可能性。
[0016]發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
熔煉時先投入袋裝鋼屑，使含油水最多的袋裝鋼屑充分烘干除油、水，降低對材料的影響，在出現(xiàn)鋼水后再加入壓塊鋼屑，有效避免了搭棚、爆炸等安全隱患，這樣搭配可以最大限度提高鋼屑配比。
[0017]可以顯著提高直接經(jīng)濟效果和社會效益。按照當?shù)厥袌鰞r格，普通廢鋼不含稅價格約為2700元/噸，鋼屑不含稅價格約為2100元/噸，鋼屑制備費用約為35元/噸(含編織袋費用)，兩者差價約為575元/噸?！揪唧w實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0019]實施例1全部使用鋼屑熔煉ZG270-500牌號鋼水:
前爐出清后立即加入0.4噸B類袋裝鋼屑，接著加入0.4噸A類袋裝鋼屑，接著加入B類壓包塊0.3噸，接著加入0.46噸A類壓包塊，熔清后取樣檢測,依鋼水化學成分含量調(diào)整，如各元素含量低于牌號上限，則余料加入同牌號回爐料，并調(diào)整其他成分；如有元素含量超出牌號上限，用低碳鋼廢鋼調(diào)整稀釋至目標范圍。
[0020]實施例2部分使用鋼屑熔煉ZG40Cr鋼水:
用2噸感應(yīng)電爐熔煉，其實際平均熔煉量為2.4噸，其中新料約占65%，即1.56噸，新料中鋼屑和普通廢鋼各占0.78噸，回爐料約占35%即0.84噸。待感應(yīng)電爐出空后立即加入B類袋裝鋼屑0.5噸，然后加入余量的B類壓包塊，接著加入0.78噸普通廢鋼；待鋼水熔清后取樣光譜儀檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，如鋼水化學成分含量不高于牌號上限，繼續(xù)加入回爐料并調(diào)整成分至要求；如果鋼水某元素含量超出牌號上限，則用低碳鋼廢鋼調(diào)整稀釋至目標范圍。如需要的低碳廢鋼少于0.84噸，則按計算結(jié)果添加低碳廢鋼，余量用回爐料代替，同時進行其他成分調(diào)整；如需要的低碳廢鋼大于0.84噸，則以0.84噸低碳廢鋼為準，反算需要倒出的鋼水量，將多余的高碳鋼水倒出或轉(zhuǎn)入其他爐次內(nèi)，再加入低碳廢鋼，并進行其他成分調(diào)整。爐料全部熔清后， 再取爐前樣檢測，合格后升溫出鋼。
[0021]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.感應(yīng)電爐使用袋裝鋼屑熔煉鋼水的工藝，其特征為熔煉步驟如下: i)按鋼屑長度進行分類，較長的鋼屑用壓包機壓制成鋼屑壓塊，較短的鋼屑用編織袋裝袋； ii)將鋼屑壓塊和袋裝鋼屑攤平靜置2天以上，浙干油、水； iii )將浙干油、水的袋裝件和壓包塊裝入感應(yīng)電爐，按使用量先加入袋裝鋼屑，再加入鋼屑壓塊；以上爐料為全爐容量的三分之二 ；余量為普通廢鋼和回爐料； iv)待鋼水熔清后取樣，利用快速分析設(shè)備分析化學成分； V)將熔清樣各元素含量與鋼水目標牌號各元素含量進行判斷比較，以確定后續(xù)補料； vi)待爐料全部熔清后，重新取樣利用爐前快速分析設(shè)備分析鋼水化學成分，根據(jù)分析結(jié)果添加各種合金，將化學成分調(diào)整至目標牌號要求的成分范圍； vii)化學成分合格后升溫冶煉，出爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電爐使用袋裝鋼屑熔煉鋼水的工藝，其特征在于:投入感應(yīng)電爐的原料還可以為普通廢鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)電爐使用袋裝鋼屑熔煉鋼水的工藝，其特征在于:投入感應(yīng)電爐中的原料量為袋裝鋼屑，鋼屑壓塊和含回爐料的普通廢鋼各占1/3，其中袋裝鋼屑先加入爐膛，以保證操`作安全，最后廢鋼作為調(diào)整化學成分的空間。
【文檔編號】C21C5/52GK103773921SQ201310734887
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】曾立嚴, 湯建湘, 許第文, 廖躍軍, 劉劍波 申請人:柳州市江航工貿(mào)有限公司