[发明专利]不锈钢脱磷增碳剂

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢冶炼技术，具体涉及一种不锈钢脱磷增碳剂。

背景技术

目前，在冶炼不锈钢时，一般采用以下工艺路线：

铁水→转炉→脱磷钢水→AOD炉→连铸

铁水的碳含量约为4.0％，在转炉进行冶炼脱磷，需要吹入大量的氧气，在脱磷的同时，钢水的碳含量降低至0.03％～0.10％：

P+O₂＝P₂O₅  C+O＝CO

C+O₂＝CO₂

这样在脱磷钢水中有大量的氧含量(为800～1000ppm)，而脱磷钢水进入AOD炉冶炼不锈钢时，氧的存在会影响到AOD炉在还原期时硅铁的计算，因此需要对转炉脱磷钢水进行脱氧，常规的转炉脱氧采用含硅、铝元素的材料进行脱氧，如下：

Si+2[O]＝SiO₂

2Al+3[O]＝Al₂O₃

AOD炉冶炼不锈钢，需要一定的温度，目前是通过加硅铁和焦炭来提供热量，但加入焦炭时不能完全对脱磷钢水进行增碳，焦炭利用率低。

Si+O₂＝SiO2       ΔH^φ＝-817682(KJ·Kg/mol)

C+O₂＝CO₂         ΔH^φ＝-418072(KJ·Kg/mol)

无论是脱磷钢水使用硅铁、铝脱氧，还是在AOD炉加入硅铁进行补充热量，两种元素氧化后生成的氧化产物需要消耗大量的石灰，以满足工艺需要的碱度。

(SiO₂)+(CaO)＝(2CaO·SiO₂)

(Al₂O₃)+3(CaO)＝(3CaO·Al₂O₃)

加入大量石灰后，AOD炉冶炼不锈钢的渣量增大，现状的渣量为35～40吨，降低了铬的收得率，同时增加AOD还原硅铁的消耗量，降低了AOD炉的寿命。

综上所述，AOD炉使用转炉脱磷钢水冶炼不锈钢时，需要一定的碳含量提供热量，应减少硅、铝以及其的氧化产物SiO2、Al₂O₃，降低石灰用量以及还原期时硅铁的用量。

在此背景下，发明不锈钢脱磷增碳剂，对脱磷钢水进行脱氧、增碳，满足AOD炉冶炼不锈钢的工艺要求。

发明内容

本发明是为了解决解决了脱磷钢水使用硅、铝脱氧剂进行脱氧和AOD炉加入硅铁进行补充热量，使用硅、铝脱氧和补充热量使均需消耗大量石灰，不仅成本高，而且会造成AOD炉还原用硅铁消耗量大，降低了AOD炉的寿命，降低了铬的收得率，而提供了一种不锈钢脱磷增碳剂，作用于脱磷钢水，进行脱氧和提高碳含量，以降低AOD炉在还原期时硅铁用量，降低石灰用量，达到降低不锈钢成本的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

不锈钢脱磷增碳剂，其组分为金属钙，铬铁粉、铝粉、粉状精煤、粘结剂，各组分的重量份数为：

金属钙 3～8  铬铁粉   8～19

铝粉   0～5  粉状精煤 73～89

粘结剂 3～8。

进一步地，所述粘结剂为球团粘结剂。

本发明利用钙、铬进行脱氧，利用精煤进行增碳，降低脱磷钢水中硅和铝的含量，在使用时，加入转炉钢水中进行反应，以满足AOD炉冶炼不锈钢工艺要求，其脱氧原理：

Ca+[O]＝CaO

2Cr+3[O]＝Cr₂O₃

2Al+3[O]＝Al₂O₃

将本发明所述不锈钢脱磷增碳剂进行对比试验，冶炼170吨不锈钢时，一种工艺使用不锈钢脱磷增碳剂，即改进工艺，一种不使用不锈钢脱磷增碳剂，即常规工艺，各种工艺数据对比如下表所示：

改进工艺不仅达到了脱磷增碳的目的，而且参考各种原料的市场价，按照价格石灰580元/吨、萤石380元/吨、焦炭2010元/吨、硅铁6200元/吨、脱磷增碳剂6500元/吨进行计算，根据上表所示，总投入成本能降低1180元，初步对应吨钢降低约10元/吨。同时铬收得率的提高、冶炼时间缩短，AOD炉龄(AOD炉龄全国最好水平200次，一般为120～130次寿命)提高，综合成本会降低约50元/吨。