[发明专利]一种利用AOD转炉废弃镁钙砖冶炼奥氏不锈钢的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及不锈钢冶炼技术领域，具体涉及一种利用AOD转炉废弃镁钙砖冶炼奥氏不锈钢的方法。

背景技术

不锈钢AOD转炉下线后的废弃镁钙砖长期以来一直按冶金废弃工业垃圾进行处理，这一方面会造成大量镁钙砖资源浪费，另一方面会严重污染厂区及周围环境。

不锈钢电炉冶炼过程中，为降低电炉工作衬镁碳砖侵蚀速度并改善炉壁挂渣效果，必须将电炉炉渣中MgO含量调整至8～12%的范围。传统工艺在电炉冶炼奥氏体不锈钢的过程中，通过加入轻烧白云石的方式来保证炉渣中MgO的含量，造成冶炼成本的提高。

发明内容

    本发明针对现有技术中存在的问题提供一种利用AOD转炉废弃镁钙砖冶炼奥氏不锈钢的方法，其包括下述工艺步骤：

将低镍生铁和废钢按照1～3:1的质量比加入电炉中，通电熔化为钢液，向该钢液中加入石灰，其中石灰与低镍生铁和废钢总质量的质量比为1:15～20 ；

将废弃镁钙砖从高位料仓加入上述步骤得到的钢液中，废弃镁钙砖与低镍生铁和废钢总质量的质量比为1:40～50；

所述废弃镁钙砖的颗粒成分为，C:0.16～7.0%，SiO₂:2.4～4.4%，CaO:12.0～30.0%,MgO: 64.0～78.0%；

所述废弃镁钙砖的粒度为10mm～60mm；

从电炉炉门氧枪中向上述步骤得到的钢液中喷入碳粉，碳粉与低镍生铁和废钢总质量的质量比为1:150～200；同时从电炉炉门氧枪中吹入20～25m³/吨钢液的氧气；

所述步骤得到的钢液温度≥1580℃,成分为C：1.5～2.0%，Si：0.30～0.60％，Mn：0.10～0.25％，P≤0.043％，S≤0.2％，Cr：6.0～7.0％，Ni：9.0～10.0％，其它为Fe和残留元素；

从电炉炉门氧枪中向上述步骤得到的钢液中加入与低镍生铁和废钢总质量的质量比为1:300～400的硅铁粉，同时从电炉炉门氧枪中吹入0.3～0.4 m³/吨钢液的氮气；

将上述步骤得到的钢液从1580℃～1640℃的电炉倒入烘烤至700～900℃钢包内；

将步骤钢包中得到的钢液通过AOD转炉-LF精炼炉-连铸常规工艺浇铸出合格的奥氏体不锈钢。

本发明相对现有技术具有以下优点：

本发明能够将不锈钢AOD转炉废弃镁钙砖全部进行再利用，100％替代轻烧白云石辅助造渣，将电炉炉渣中MgO含量保持在8～12%的范围；本发明降低了电炉工作衬镁碳砖侵蚀速度并改善了炉壁挂渣效果，其利用率为吨钢液大于18kg；本发明降低了不锈钢炼钢成本并实现废旧物资循环再利用。

具体实施方式

实施例1

电炉冶炼304不锈钢钢液。

1.破碎：将不锈钢AOD转炉冶炼用后的废弃镁钙砖进行破碎。

2.筛分：筛分出粒度为60mm的颗粒，放到电炉高位料仓中。

3.电炉加全冷料：将料篮中的固体料加入到电炉中，料篮装入量为84吨，其中低镍生铁63吨，废钢21吨。

4.通电冶炼：共分为起弧、穿井、熔化三个阶段。

5.加辅料、吹氧：炉门清理，吹氧助熔，同时料仓开始加石灰造渣，加入量为4.2吨。

6. 熔清阶段加废弃镁钙砖颗粒：熔清后将废弃镁钙砖颗粒从高位料仓加入到电炉中，加入量为2.1吨，并从炉门氧枪中吹入氧气、喷碳粉造泡沫渣。氧气吹入量为20m³/吨钢液,碳粉喷入量为0.56吨；镁钙砖颗粒成分为SiO₂:2.4%，CaO:12.0,MgO: 78.0%，其他为C和残留元素。

7.测温、取样：钢液温度为1580℃,成分为C：1.85%，Si： 0.60％，Mn：0.10％，P：0.035％，S：0.2％，Cr：6.0％，Ni：9.0％，其它为Fe和残留元素。

8.还原：温度和成分满足要求后，开始加硅铁粉还原，同时吹N₂搅拌，硅铁粉加入量为0.28吨，N₂吹入量为0.3m³/吨钢液。

9.出钢：将钢水在1610℃从电炉倒入烘烤好的钢包内，钢包烘烤至800℃。

检测炉渣中MgO含量为12.0％，AOD转炉废弃镁钙砖利用率为18kg

/吨钢液。

实施例2

电炉冶炼304不锈钢钢液。

1.破碎：将不锈钢AOD转炉冶炼用后的废弃镁钙砖进行破碎。