[发明专利]转炉炼钢过程采用含铁废料熔融还原新方法无效
申请号: | 200810231381.9 | 申请日: | 2008-12-15 |
公开(公告)号: | CN101429583A | 公开(公告)日: | 2009-05-13 |
发明(设计)人: | 李子林;沈唯祥;段贵生;毛尽华;李明儒;李新林;孙玉强 | 申请(专利权)人: | 安阳钢铁集团有限责任公司 |
主分类号: | C21C5/28 | 分类号: | C21C5/28 |
代理公司: | 郑州红元帅专利代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 张厚山 |
地址: | 455004河南省安阳市*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 转炉 炼钢 过程 采用 废料 熔融 还原 新方法 | ||
(一)技术领域
本发明公开了将冶金过程产生的含铁返回料或含铁废料,应用于炼钢过 程的一种方法,该方法采用熔融还原原理,回收含铁返回料、含铁废料中的 金属铁,并直接转化为纯净钢水。属于钢铁冶金技术领域。
(二)背景技术
钢铁工业可持续发展必须重视冶金资源的循环利用。冶金生产过程同时 产生了各种含铁返回料、含铁废料,根据传统做法大多采用外排或返回到原 料堆场利用。含铁返回料、含铁废料等外排当然是含铁资源的巨大浪费;而 返回到原料堆场再循环不仅不利于铁前工序指标的改善,同时增加了过程成 本和消耗。因此有效利用冶金工厂生产过程产生的含铁返回料或含铁废料具 有重要意义。
炼钢过程为控制过程温度和冶炼造渣的要求,需要向炉内加一定量的冷 却剂或调渣料。炼钢传统操作过程一般采用铁矿石、氧化铁皮、转炉污泥球、 烧结矿、球团矿、污泥球等,用于过程调节熔池温度和改善过程熔潭的流动 性,加入量约3-12kg。
转炉炼钢过程为氧化反应,氧源主要为氧气,冶炼初期硅锰与氧具有较 旨的亲和力,为铁氧化物的还原创造了良好的条件。冶金生产过程产生的含 铁返回料、含铁废料等含有一定量的铁氧化物和碱性氧化物,不仅可提供炼 钢过程必要的氧源,利于炼钢过程造渣;铁氧化物在反应同时被还原,可实 现冶炼过程铁氧化物的熔融还原直接转化为钢水,从而可降低炼钢过程钢铁 料消耗。
(三)发明技术内容
本发明之目的在于提供转炉炼钢过程采用含铁废料熔融还原新方法,采 用此方法可将含铁返回料或含铁废料中的金属铁直接转化为纯净钢水。
为了实现上述的目的,本发明依据了下述的技术方案。该方法在炼钢过 程中加入含铁返回料或含铁废料,其加入量控制在30-130kg/T钢,熔融还原 时间控制在8-12分钟。
如上所述含铁返回料或含铁废料化学组成的重量百分比铁氧化物 35-67%,公知的碱性氧化物0-30%,公知的酸性氧化物0-20%,粒度要求0-50 mm。
如上所述含铁返回料或含铁废料是指烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢过 程生产的返回料或铁废料。
含铁废料或含铁返回料可以按小批量、多批次或一次性方式加入。
本发明的优越之处在于:
1、可利用含你返回料、含铁废料等的还原补充部分金属料;
2、含铁返回料、含铁废料等较低的残余元素含量可实现洁净钢水生产, 将含铁返回料、含铁废料应用于转炉炼钢过程,不造成过程喷溅、不产生回 磷现象,并可有效降低游离CaO含量;
3、含铁返回料、含铁废料等中碱性氧化物利于初斯期化渣;
4、有效利用含铁返回料、含铁废料等可实现冶金工厂含铁资源的循环回 收和再利用;
5、对降低炼钢过程生产成本具有广泛的现实意义。
(四)具体实施方式
本发明采用的在炼钢过程中加入含铁返回料、含铁废料新工艺包括还原 工艺控制和炼钢工艺控制。在还原工艺中加入含铁返回料、含铁废料,其加 入量控制在30-130kg/T钢,熔融还原时间控制在8-12分钟。所述含铁返回 料、含铁废料化学组成的重量百分比铁氧化物35-67%,碱性氧化物0-30%, 酸性氧化物0-20%,粒度要求0-50mm。所述含铁返回料、含铁废料是指烧结、 球团、炼铁、炼钢、轧钢过程生产的返回料或铁废料。在炼钢工艺中含铁废 料,含铁返回料可以按小批量、多批次或一次性方式加入。
熔融还原基本原理:
氧化反应:Si+O2=SiO2 (放热)
Mn+1/2O2=MO (放热)
C+1/2O2=CO (放热)
直接还原反应:2FeO(s)+Si=SiO2+Fe (吸热)
FeO(s)+Mn=MO+Fe (吸热)
FeO(s)+C=CO(g)+Fe (吸热)
熔融还原反应:2FeO+Si=SiO2+Fe (吸热)
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