[发明专利]一种电炉利用废弃中间包涂料造渣炼钢的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢废弃物的利用，将中间包涂料用于电炉炼钢的造渣操作，能够提高炉渣的发泡指数和脱磷效果，对降低电耗、缩短冶炼周期有显著的作用。

背景技术

连铸机中间包使用的镁钙质涂料，其主要成分的质量百分数为MgO：71-82%,CaO：616%，使用前采用湿法搅拌成为泥团状，在中间包内壁上涂抹成型，然后烘烤作为耐材使用。连铸机在作业过程中，镁钙质涂料有一部分被钢水的物理冲刷作用下进入钢液，成为夹杂物上浮于中间包表面的渣层内，或者沿着中间包涂料中间的孔隙进入中间包涂料内，或者留在钢液内，这一部分占中间包涂料的三分之一，其余三分之二的涂料随着中间包一个浇次的结束被倾翻到中间包翻包区，成为一种炼钢的废弃物，由于这种废弃物，在翻包使用过程中，中间包中覆盖剂渣中含有K、Na离子的氧化物混入其中，由于含有了K、Na离子，将会降低这种废弃物的熔点，所以中间包废弃的涂料难以作为耐火材料循环使用，目前国内钢厂的做法是将其作为工业垃圾排放，这种垃圾中有价值的电熔镁砂没有得到有效的利用。

在电炉炼钢过程中，为了保护炉衬，需要加入白云石以及其他含有氧化镁的原料，主要起到两个作用：（1）增加渣中氧化镁的含量，增加炉渣中间的发泡质点的数量，提高电炉钢渣的发泡高度，增加发泡指数，起到炉渣埋弧，提高热效率，减少电弧对于炉衬的侵蚀作用。（2）增加炉渣的粘度，减少炉渣对于炉衬的物理冲刷侵蚀，理想的渣中氧化镁的含量在6-8%。目前加入的含镁的原料主要是轻烧白云石或者是采用镁钙石灰，其成分见下表：

由上表得知，使用以上的原料，存在使用量较大，造成化渣的电耗较高，渣中氧化镁含量不稳定，炉渣发泡高度不足，成渣速度慢等缺陷，

检索文献披露：关于（1）吴武华、薛文东、高长贺等发表的“连铸中间包工作衬的历史及其最新研究进展”材料导报2006（20卷）和 （2）王爱东、 赵建平 发表的“镁质干式料在薄板坯连铸中间包上的应用“耐火材料2004.（4），与（3）贺中央、黄江文的“薄板坯中间包镁质喷涂料的侵蚀机理” 耐火材料 2007（4）的公知研究信息可知，目前还没有能够系统而有效的解决废弃中间包涂料的炼钢利用方法。

本发明在电炉的冶炼过程中，渣中的氧化铁含量较高，加入中间包涂料以后，氧化铁会优先和加入的中间包废弃涂料中间的氧化镁反应生成渣中的基础相“RO”相，即MgO·2FeO,在炉衬渣线处形成RO烧结陶瓷相，起到保护渣线的作用。

发明内容

本发明的目在于：充分利用脱落的中间包涂料，加入铸炼钢中，即优化了冶炼环境，又使资源得以充分利用，为企业降耗的循环经济，做出了积极的示范作用。

本发明的目的是这样实现的：一种电炉利用中间包涂料造渣炼钢的新工艺，以70吨的电炉为例，分步骤实施；

步骤1将电炉中间包上脱落的涂料，在自然条件下冷却至40℃以下，使用SC60.8小炮头车或工程机械工具进行碾压、破碎，分解处理至50mm以下颗粒或者细粉，待用；

步骤2将袋装的中间包涂料加入废钢料蓝，在加入废钢时将料蓝内的中间包涂料同时加入，加入量为4.5-8kg/吨钢。

所述的新工艺，在造渣炼钢中加入中间包涂料，电炉的脱磷率提高15%，电耗节约0.5×10³KWh，渣中氧化镁的含量增加到5-7%。 

本发明的作用原理：中间包涂料的主成分是氧化镁，在使用中会混入夹杂物，如氧化铝、氧化钠、氧化钾等，会降低氧化镁的熔化温度，故不宜用于耐火材料。石灰渣料的溶解一部分是高温（电弧区3000℃）熔化和化学熔化，其中化学溶解的量占主导地位，吹氧过程中氧化反应的热能和产生的氧化铁，沿着活性石灰气孔进入石灰内，与之反应生成低熔点的铁酸钙，从石灰表面剥落，然后和其他的渣中物质生成稳定的化合物，如硅酸二钙等等，如果有能够生产低熔点的物质，能够促进石灰的溶解，加入氧化镁（渣中含量低于12%），容易和石灰，二氧化硅反应生成低熔点的钙镁橄榄石（1455℃），促进成渣速度。

中间包废弃涂料的成分主要是氧化镁，氧化镁的溶解行为和石灰的行为相似，加上氧化镁颗粒的粒度较小，即使没有参与反应，单晶体的氧化镁颗粒存在于渣液之间，成为渣液的悬浮物质点，帮助炉渣发泡和增加炉渣的粘度，有利于炉衬寿命。

本发明利用脱落的中间包涂料，经自然冷却，实施破碎，加入废钢料蓝内，在废钢投加的同时投加即可，使炉渣表观粘度增加，炉渣的发泡指数明显提高，电炉的脱磷率提高15%，电耗降低0.8MWh/炉钢，效果极佳，彰显技术进步。