[发明专利]在电弧炉中炼钢的方法

说明书

本发明涉及冶金领域，更具体地涉及在电弧炉(EAF)中炼钢的方法。已知的在电弧炉中炼钢的方法包括：向炉子的工作区内至少加入固体金属投料和至少固体含碳材料，用电弧熔化投料，在熔化过程中用所述固体含碳材料对金属渗碳；以及从炉中排出金属和炉渣。提出将高碳渗碳剂以在电弧燃烧区中还原的铁的液相形式加入炉子的工作区中进行熔化过程，用于对金属进行额外的渗碳，其中所述高碳渗碳剂是由铁氧化物和碳质材料获得。将所述铁氧化物和碳质材料加入到大小不超过D＝(dp+6del)的电弧燃烧区中，其中dp为电极节距圆直径，del为电极直径。在所述液态铁相中以游离形式和溶解形式存在的碳总含量不超过30％。熔化中使用的渗碳剂的总量不超过金属投料重量的20％。所述渗碳剂在整个投料熔化的过程中连续或周期性地加入到炉子的工作区中。投料开始熔化时开始加入渗碳剂。本发明的使用导致通过在熔化过程中调节碳含量增加了液体金属产量，增加了从熔化一开始金属的渗碳水平，降低了铁损失到炉渣和烟气中。

本发明涉及冶金领域，更具体地涉及在电弧炉(EAF)中炼钢的方法。

本领域已知的在电弧炉中炼钢的方法包括在电弧炉中熔化炉料，然后进行两个阶段：氧化和还原。第一氧化阶段的主要目标是通过使用固体氧化剂，通常是铁矿石，将大部分磷成渣去除。如果可能的话，将得到的炉渣完全从炉中排出，并用石灰和熟料进行处理。金属在所述炉渣下加热，碳被氧化到设定的限定值。

在第二还原阶段之前，炉中的炉渣被完全除去，并通过添加石灰和萤石而用新鲜的非铁质炉渣代替；所述炉渣用碳、硅和铝脱氧以从金属中除去最大量的硫。然后钢主要在炉内合金化并脱氧。所述技术限制了炉的容量和钢的质量。[Electrometallurgy of steeland ferroalloys.D.Ya.Povolotsky,V.Ye.Roschin,M.A.Ryss,A.I.Stroganov,M.Ya.Yartsev.Study manual.Moscow.“Metallurgy”.1974,pp.213-276]。

在过去的几十年里，开发出了一种新的更有效的炼钢方法。它基于大量使用本体氧气和含碳材料来增强电熔炼的最长过程即熔化阶段[A.N.Morozov,Modern steelmakingin arc furnaces.2nd edition,Chelyabinsk,Metallurgy,1987,175p.]。该新方法的另一个特点是将制造过程的一大部分：脱硫、合金化、脱氧以及在某些情况下脱碳，从炉子转移到二次精炼装置中的钢包[A.N.Morozov,Modern steelmaking in arc furnaces.2ndedition,Chelyabinsk,Metallurgy,1987,p.175；Innovative development of electricsteelmaking.A.G.Shalimov,A.Ye.Syomin,M.P.Galkin,K.L.Kosyrev.Monograph.M.Metallurg.Publish.,2014,p.308]。如今，这种炼钢技术被广泛使用，并且是电弧炉中炼钢的主要方法[A.N.Morozov,Modern steelmaking in arcfurnaces.2nd edition,Chelyabinsk,Metallurgy,1987,175p]。

一种现代炼钢方法使用各种组成的合成复合物，从基于铸铁和铁氧化物的复合物(Synticome)到碳氧化物材料[Yu.A.Bondarev,G.N.Yelansky,V.I.Lemyakin,etal.Experiment conducting melting in electric furnaces with carbon oxidecakes.Proceedings from the fifth congress ofsteelworkers.M.Chermetinformation,1999,218p.]。