[发明专利]利用瓦斯灰制作泡沫渣的方法

说明书

技术领域：

本发明属于冶金行业环保节能领域，特别适合在电炉中造泡沫渣使用。

背景技术：

在电弧炉冶炼过程中，为了提高电能的利用效率，降低电弧对炉衬的辐射，常采用埋弧工艺，为了实现埋弧操作，通常需造泡沫渣。为了能造稳定操作的泡沫渣，需向炉中喷吹碳粉，碳与渣中的氧化铁反应生成CO气体，在渣中形成性质较稳定的气泡，起到发泡的作用，目前许多厂为了造泡沫渣需向电炉中吨钢约喷5kg左右的碳粉，每吨碳粉价格为700元，每年用于购买喷吹碳粉的费用相当不菲。

发明内容：

为了降低成本，将炼铁厂的瓦斯灰直接喷入电弧炉中以替代碳粉作为发泡剂使用，可以降低电炉炼钢厂的生产成本，本发明提供一种利用瓦斯灰制作泡沫渣的方法。

本发明选用的设备为三支集束枪，具体制作方法为：先将2～2.5m³的瓦斯灰加入到储料罐中，冶炼前先将2～3吨的碳素除尘灰压球加入到电炉炉底，然后加入重料废钢，重料废钢占炉料总重量的50～70％，最后加入轻薄料，轻薄料占炉料总重量的30～50％，然后送电，熔渣形成后，将料罐下部的阀门打开，三支集束枪相互间的夹角为120度，每支集束枪与水平面夹角为10-25度，利用氮气作为载流气体，用集束枪将瓦斯灰喷吹入电炉渣中。其中，载流气体压力大于0.4MPa，瓦斯灰的粒度小于0.074mm，喷吹时间为30-40分钟。

本发明充分利瓦斯灰比重小容易输送的特点，将炼铁厂的瓦斯灰直接喷入电弧炉中，利用瓦斯灰中的碳和氧化铁发生反应生成CO气体，在渣中形成性质较稳定的气泡，致使熔渣体积膨胀，将电弧包住，起到提高电效率的作用，同时，由于熔渣包住电弧，也减少了对电炉耐火材料的侵蚀。

这种以瓦斯灰替代碳粉作为发泡剂使用的方法降低了碳粉的消耗量，降低电炉炼钢厂的生产成本，同时不降低泡沫渣的性能，还消化了炼铁过程中产生的废弃资源，防止了环境污染，产生了可观的经济效益和社会效益。

具体实施方式：

实施例：本例的瓦斯灰的化学成分，成分如下表：

瓦斯灰的化学成分表                (wt％)

从上表可以看出，瓦斯灰中含有较高的全碳和全铁，而且酸性氧化物如SiO₂和中性氧化物杂质如Al₂O₃较低，P、S含量也较低，使用后不会给点炉渣和钢造成大的负面影响，是造泡沫渣的理想材料。

在使用前，先将瓦斯灰加入到容积为18m³的锥形料罐中。电炉的公称容量为50屯，冶炼前先将碳素除尘灰压球加入到炉底，然后加入重料废钢，最后加入轻薄料，然后送电，熔渣形成后，用氮气作为载流气体将瓦斯灰通过输送管道送入集束氧枪，然后喷入电炉中。瓦斯灰的输送管道内径为32mm，共三条管道，并联布置，三支集束氧枪相互间的夹角为120度，集束氧枪与水平面夹角为20度，载流气体压力为0.4MPa，气体流量150m³/h，共喷吹32分钟，冶炼过程中形成的泡沫渣稳定，噪音较小。全过程共喷入瓦斯灰大约2m³，节约碳粉300公斤。

所述的重料废钢为轧钢过程切掉的面积不小于600mm²且厚度大于或等于80mm的废料。

所述的轻料废钢为轧钢过程切掉的厚度小于80mm的废料。