[发明专利]一种真空循环脱气炉预熔渣中金属铝的回收方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢工艺领域，特别涉及一种用于将真空循环脱气炉（RH炉）预熔渣中的金属铝回收到钢水中的方法。

背景技术

   真空循环脱气法（RH法）是一种重要的钢水炉外精炼方法，具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好、容易操作等一系列优点，在炼钢生产中得到了广泛应用。到目前为止，RH炉已经由原来单一的脱气装置转变为包含真空脱碳、吹氧脱碳、喷粉和加入渣料脱硫、温度补偿、均匀温度及成分等多功能的炉外精炼装置。而且随着技术的进步和精炼功能的扩展，在生产低碳、超低碳钢方面表现出了显著的优越性，是现代化钢厂重要的炉外处理装置。

钢水在RH炉的处理过程中，通常按照钢种要求需要加入金属铝，达到脱氧和合金化的目的。由于金属铝价格较高，并且铝是一种强脱氧剂，氧化铝在一般情况下很难被还原，而RH炉经常使用富含氧化铝的预熔渣进行脱硫，脱硫后的预熔渣都从真空室内排到钢包顶渣内再无利用，从而增加了冶炼成本，因此有必要针对RH炉的真空循环脱气和钢水脱硫的冶金反应环境，开发一个行之有效的从预熔渣中回收金属铝的方法，以降低RH炉精炼钢水的处理成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能充分利用RH炉的冶金条件，将预熔渣中的金属铝回收到钢水中，从而减少铝的消耗，有效降低生产成本。

为此，本发明采取了如下解决方案：

一种真空循环脱气炉预熔渣中金属铝的回收方法，利用RH炉高真空度下氧化铝与碳的还原氧化反应，将炉渣中的氧化铝和增碳剂中的碳反应生成金属铝，熔于钢水中的金属铝产生的一氧化碳气体通过真空系统排出到RH炉外，促进还原反应的进一步进行；同时利用反应过程中炉渣在RH炉中浮于钢水上面的滞留时间，通过上升吸嘴内的提升气体的强烈向上喷涌钢水的力量，为加剧反应提供良好的动力学条件，使真空室内的钢水、炉渣及增碳剂之间不断相互冲击熔合，液态的渣滴与增碳剂之间进行较为强烈的反应，使氧化铝中的金属铝被还原到钢水中。其具体方法为：

1、在RH炉进行铝回收操作前，先用铝进行钢水深脱氧，控制钢水中Als的质量百分数≥0.005%；

2、钢包内钢水温度控制在1580-1650℃；

3、RH炉真空室真空压力控制在40-67Pa，插入管的提升气体流量为70-150Nm³/h，插入管浸入钢水深度控制在400-600mm；

4、按照每吨钢1-8kg的比例向钢水中加入预熔渣或铝矾土，同时按照每吨钢0.1-0.4kg的比例向钢水中加入增碳剂。

所述预熔渣中含Al₂O₃ 30-45wt%，含CaO 40-60 wt%。

所述增碳剂含C≥90 wt%。

本发明的有益效果为：

本发明充分利用RH炉高真空度下氧化铝与碳的还原氧化反应及真空室内的气体分压低的特点，将熔于钢水中的金属铝产生的一氧化碳气体通过真空系统排出到RH炉外，促进还原反应的进行。并利用反应过程中炉渣在RH炉中浮于钢水上面的滞留时间，通过上升吸嘴内的提升气体的强烈向上喷涌钢水的力量，为加剧反应提供了良好的动力学条件，使真空室内的钢水、炉渣及增碳剂之间不断相互冲击熔合，液态的渣滴与增碳剂之间进行较为强烈的反应，使氧化铝中的金属铝被还原到钢水中，实现了从预熔渣中回收金属铝的目的。经实测，本发明回收后的钢水增铝量提高0.003-0.020%以上，从而可极大减少铝的消耗，有效降低钢水的处理成本。

具体实施方式

本发明充分利用RH炉高真空度下氧化铝与碳的还原氧化反应，将炉渣中的氧化铝和增碳剂中的碳反应生成金属铝，熔于钢水中的金属铝产生的一氧化碳气体通过真空系统排出到RH炉外，促进还原反应的进一步进行；同时利用反应过程中炉渣在RH炉中浮于钢水上面的滞留时间，通过上升吸嘴内的提升气体的强烈向上喷涌钢水的力量，为加剧反应提供良好的动力学条件，使真空室内的钢水、炉渣及增碳剂之间不断相互冲击熔合，液态的渣滴与增碳剂之间进行较为强烈的反应，从而使氧化铝中的金属铝被还原到钢水中，实现从预熔渣中回收金属铝的目的。

实施例1：

采用180吨RH炉。预熔渣含Al₂O₃ 39.5wt%，CaO 46.1 wt%。增碳剂含C95.4 wt%。

1、在RH炉进行铝回收操作前，先用铝进行钢水深脱氧，控制钢水中Als的质量百分数在0.006%。

2、钢包内钢水温度控制在1612℃。