[发明专利]一种铁水降硅的操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁水熔炼领域，特别涉及一种铁水降硅操作方法。

背景技术

目前为了降低铸铁产品的生产成本，在铁水熔炼过程中大量使用各种废旧炉料，从而带来的主要技术问题就是“硅”含量超标。在铁水熔炼过程中，“硅”元素主要以固溶游离态及氧化态两种方式存在于铁水当中。氧化态化合物中“硅”元素不溶于铁水，存在于炉渣当中，可以通过扒渣操作方法将氧化态的“硅”元素去除；而以固溶游离态形式存在于铁水中的“硅”元素，如果能够将其“氧化”，生成不溶于铁水的SiO₂而进入到炉渣中，再通过扒渣操作方法将SiO₂排除铁水体外，可实现铁水降硅操作目的。

促使“硅”元素被“氧化”的途径有两种：直接氧化法和间接氧化法。直接氧化法：保持铁水熔炼环境气氛为氧化性气氛(或直接向铁水中吹氧操作)，环境状态下富“氧”与铁水中的硅元素直接发生化学反应生成SiO₂变成炉渣后再及时从铁水中排除，可实现降硅操作；间接氧化法：促使铁水中“硅”元素与其它氧化物(或向铁水中喷吹与添加降硅粉剂)间接发生“氧化-还原”反应，生成SiO₂变成炉渣后再及时从铁水中排除，也可实现降硅操作。

比较两种降硅操作方法：直接氧化法在降硅的同时，由于氧化性环境气氛不易控制，在“氧化”硅元素的同时，伴随之铁水中铁元素及其它亲氧元素也将同时被氧化。“富氧”铁水与非金属氧化物的存在，会极大降低铁水综合质量性能；间接氧化法降硅操作，技术关键点在于正确选取硅元素与氧元素亲和力大，且又不能够与“铁”元素发生化学反应的降硅材料。

现有技术中，多是在炉内采用喷吹、吹氧、填加脱硅材料，或在炉外随流降硅，这些操作方法的弊端有：1)工艺操作复杂、降硅成本高(设备成本与材料成本)、降硅效果不稳定、铁水氧化烧损不容易控制；2)炉内降硅时，反应产物——炉渣不容易去除；3)残余降硅材料的存在和铁水氧化烧损程度控制不当，可造成铁水综合质量下降；4)炉外流槽降硅，反应不平稳，很大程度受到铁水流速与降硅材料是否完全充分反应影响，容易导致降硅效果的不稳定。

“高炉铁水预处理脱硅的方法(专利号；02153413.6)”、“一种铁水脱硫低硅铁水的制造方法(专利号：03802274.5)”、“含高铬铁水降硅工艺(专利号200610028377.3)”、“铁水炉前大幅脱硫或同时三脱彻底解放高炉和转炉”(专利号：200510071571.5)，或在炉内采用喷吹、吹氧、填加脱硅材料，或在炉外随流降硅，这些操作方法最大的共同点仅对铁水进行氧化降硅操作，未从实质上论及铁水过氧化该如何处理，按上述方法降硅后的铁水仅作为炼钢主料，不可直接浇注产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁水降硅的操作方法，克服现有技术的不足，满足降硅操作简单、成本低、降硅效果好的要求，解决间接氧化法导致的铁水过氧化问题，保证铁水综合质量性能不下降，处理后的铁水硅含量稳定可直接用于浇注铸铁产品。

本发明是采用以下技术方案实现的：

一种铁水降硅的操作方法，先在中间包内对降硅铁水进行间接氧化降硅操作，然后将降硅处理后的铁水重回熔炼炉进行还原操作，在熔炼炉内对铁水进行微增硅或微增锰精炼处理，解决铁水过氧化问题，其具体操作步骤如下：

1)先在中间包底按降硅当量比例施放Na₂CO₃粉末和氧化铁皮，将1420～1520℃铁水冲入中间包内，待铁水全部倒入中间包内反应结束后，扒净铁水表面浮渣，再将铁水折回熔炼炉，所述氧化铁皮为干燥、粉碎后的轧钢副产品，其主要成分为FeO、Fe₂O₃和Fe₃O₄，其中FeO含量占80％以上，粒度0.5～15mm，所述Na₂CO₃粉末粒度＜0.5mm；