包底低镍铬残铁在普碳钢冶炼工艺中的应用

摘要

本发明公开了包底低镍铬残铁在普碳钢冶炼工艺中的应用，具体为：在转炉顶吹炼钢工艺的冶炼前期使用包底留有低镍铬铁水废液凝固物的低镍铬铁水包接高温普碳铁水从而将低镍铬残铁熔于高温铁水中得到混合铁水，而后将混合铁水兑入转炉与普碳废钢一起吹炼，所述低镍铬残铁的用量以混合后转炉中的铬的含量不低于0.15%为准，则在冶炼前期低温条件下，铁水中的铬优先与溶解氧反应，铬含量的增加减少了FeO的生成量，即降低了钢渣界面的FeO浓度，使氧化反应均匀稳定进行，减少了喷溅现象，又由于铁水氧化性减弱，则可以减少后续冶炼过程中脱氧剂的用量，降低生产成本。

权利要求

1.一种包底低镍铬残铁在普碳钢冶炼中工艺中的应用，其特征在于：在转炉顶吹炼钢工艺的冶炼前期使用包底留有低镍铬铁水废液凝固物的低镍铬铁水包接高温普碳铁水从而将低镍铬残铁熔于高温铁水中得到混合铁水，而后将混合铁水兑入转炉与普碳废钢一起吹炼，其中，所述低镍铬残铁的用量以混合后转炉中的铬的含量不低于0.15％为准。

2.根据权利要求1所述的包底低镍铬残铁在普碳钢冶炼中工艺中的应用，其特征在于：冶炼前期吹炼枪位为1.5～1.6米。

说明书

包底低镍铬残铁在普碳钢冶炼工艺中的应用

技术领域

[0001] 本发明涉及不锈钢冶炼领域，尤其涉及包底低镍铬残铁在普碳钢冶炼中工艺中的应用。

背景技术

[0002] 转炉顶吹冶炼普碳钢Q195时，由于钢水过氧化，钢中氧含量高，钢中氧的溶解度随着温度的降低而下降，随着温度的下降钢中的氧大量析出，产生大量的气体，导致冶炼过程中容易出现钢水喷溅，存在极大安全隐患，喷溅同时还导致钢铁料消耗增大，提高了生产成本，并且喷溅的钢渣进入炉下还极易将炉下轨道包死，造成停产事故。由于钢水过氧化是产生喷溅的主要原因，则，如何避免钢水过氧化是预防钢水大喷的根本措施。

[0003] 《转炉钢包喷溅机理及预防对策》（《安全》，2001，22 (6):16-17）一文采取的方案是炉前在冶炼操作时增大供氧强度，采用多孔喷头，低枪位操作，这样可以降低渣中FeO含量从而降低钢中氧含量，提高一次拉碳命中率，应尽量减少补吹。加入合金脱氧时，应按照合金还原性先弱后强的顺序，先加入硅铁，然后加入锰铁，以保证良好的脱氧效果。该方案的压枪操作相对于高枪位来说不利化渣，存在渣返干引起粘枪等事故的缺陷。

[0004] 《中高锰铁水冶炼技术的探讨》（《山东冶金》,2014(2):11-13）一文为降低FeO所采取的方案是，在冶炼前期降低吹炼枪位，并降低供氧强度，将氧压确定为0.90～0.95MPa。该方法的缺陷在于降低供氧强度会减弱碳氧反应，同时压枪操作相对于高枪位来说不利化渣，存在渣返干引起粘枪等事故的缺陷。

[0005] 鉴于现有技术中采用降低供氧强度或增大供氧强度辅以压低吹炼枪位的方法来降低FeO含量的方案效果不尽理想，转换思路以得到更为高效的防喷溅方案是值得研究的课题。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种包底低镍铬残铁在普碳钢冶炼工艺中的应用，该应用是利用低铬包底废铁冶炼普碳钢的方法。

[0007] 实现本发明目的的技术方案是，一种包底低镍铬残铁在普碳钢冶炼工艺中的应用，具体地，在转炉顶吹炼钢工艺的冶炼前期使用包底留有低镍铬铁水废液凝固物的低镍铬铁水包接高温普碳铁水从而将低镍铬残铁熔于高温铁水中得到混合铁水，而后将混合铁水兑入转炉与普碳废钢一起吹炼，其中，所述低镍铬残铁的用量以混合后转炉中的铬的含量不低于0.15%为准。

[0008] 进一步地，冶炼前期吹炼枪位为1.5～1.6。 由于控制了FeO的含量，则可以适当提高枪位，强化化渣及碳氧反应。

[0009] 本发明所述低镍铬残铁来源于铁水废液在铁水包底部的凝固产物，其铬的含量显著高于普碳钢，通常低镍铬残铁的处置方式为回炉冶炼或外卖，本发明突破现有技术对供氧量控制的思路，创造性地将低镍铬残铁转用于普碳钢冶炼工艺，残铁熔于高温铁水中，使冶炼时的铁水中铬的含量不低于0.15%，则在冶炼前期相对低温条件下，铁水中的铬优先与溶解氧反应生成氧化铬，铬含量的增加减少了生成FeO的量，即降低了钢渣界面的FeO浓度，使氧化反应均匀稳定进行，减少了喷溅现象，又由于铁水氧化性减弱，则可以减少后续冶炼过程中脱氧剂的用量，降低生产成本。

具体实施方式

[0010] 以下结合实施例对本发明做进一步描述。

[0011] 实施例1

[0012] 一种包底低镍铬残铁在普碳钢冶炼工艺中的应用，其包括在转炉顶吹炼钢工艺的冶炼前期使用包底留有低镍铬铁水废液凝固物的低镍铬铁水包接高温普碳铁水从而将低镍铬残铁熔于高温铁水中得到混合铁水，而后将混合铁水兑入转炉与普碳废钢一起吹炼，所述低镍铬残铁的用量以转炉中的铬的含量为0.15%。

[0013] 实施例2-6

[0014] 实施例2-6与实施例1采用相同的方案，区别在于混合铁水中的铬的含量不同。

[0015] 对照例

[0016] 对照例为冶炼前期不添加低镍铬铁水包内的残铁时，混合铁水中铬的含量。

[0017] 各实施例冶炼前期混合铁水成分如表1所示：

[0018] 表1

[0019]

[0020] 通过于冶炼前期在高温普碳铁水中熔入低镍铬残铁，并保证混合铁水中铬的含量不低于0.15%，则在冶炼前期低温条件下，铁水中的铬优先与溶解氧反应，降低了钢渣界面的FeO浓度，使氧化反应均匀稳定进行，减少了喷溅现象，又由于铁水氧化性减弱，则可以减少后续冶炼过程中脱氧剂的用量，通常发生一次大喷，铁水一次损失10吨计，按普碳铁水价格2000计，就是20000，如果喷溅的铁水将炉底轨道粘死，停产时间超过4小时，每小时产量损失5万计，为20万，共计22万，采用本发明的工艺大大降低了生产成本。

[0021] 由于控制了FeO的含量，则冶炼前期吹炼枪位可以适当提高至1.5～1.6米，从而强化化渣及碳氧反应，若枪位低于1.5米不利化渣，枪位高于1.6米则容易造成喷溅。

[0022] 本发明所述低镍铬残铁可来源于红土镍矿冶炼不锈钢等产生的低镍铬铁水废液在铁水包底部的凝固产物，铁水废液中通常金属铬含量在4.8%以上，而普碳钢内几乎不含铬，低镍铬残铁用量以冶炼普碳钢时转炉铁水中铬的含量不低于0.15%为准，若铬的含量低于0.15%与氧气反应的铬含量少，则铁水中FeO的生成量减少得不够，不足以克服浓度不均导致喷溅的问题。

[0023] 以上所述仅为本发明的病例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。