CN1039061A - 以废钢屑熔炼钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的以废钢屑熔炼钢的方法,采用单极直流有衬电渣炉,通以电极起弧造渣后投放钢屑进行熔炼。本发明具有电耗低、金属回收率高、设备投资少等显著优点,因而具有广泛的社会效益和经济效益。
Description
本发明属于炼钢领域,特别是涉及废钢屑的回收利用。
目前,机加工行业中钢材的利用率较低,在我国仅为60%左右,即有40%左右成为废钢屑,每年多达数百万吨以上。在钢屑的回收利用方面,有的作为铸钢电弧炉原料,有的作为冲天炉原料再炼成铸铁,而绝大部分钢屑因难于运输和储存,就任其锈蚀而成废物。这显然是对能源和金属材料的极大浪费。因此,若能有效地回收利用这些废钢屑,将带来明显的社会效益和经济效益。
为了有效地回收利用废钢屑,本发明欲提供一种电耗低、回收率高、投资少的以废钢屑熔炼钢的方法。
为达到上述目的本发明提供的以废钢屑熔炼钢的方法,是在单极直流有衬电渣炉中进行的。将引弧剂和渣料分别投放到炉中,待通以电极进行化渣后,炉中投入钢屑进行熔炼。
按照图1所示的单极直流有衬电渣炉,电极(1)采用石墨电极或者以废钢块作为自耗电极,炉体(2)可以采用活动炉或者固定炉。活动炉每炼一炉出一次钢;固定炉可以连续加钢屑,待冶炼到一定量之后,定期出钢,定期换渣。引弧剂可以采用焦炭或者TiO2,渣料可以采用CaF2-Al2O3-CaO三元渣。
由于在熔渣中正极区和负极区发生不同的电解反应,因而采用不同的电极、不同的电源接法势必会影响正极和负极附近渣池的导电性能。渣中正极区和负极区的电化学反应如下:
负极区反应:
正极反应:
从上述的正极和负极的电解反应可以看出,当采用石墨电极时,若石墨电极为负,则石墨电极端部渣区由(1)、(2)、(3)及(4)式反应而生成的Mn、Fe、Ca等金属和非金属碳不影响渣层导电性能,因而和交流电渣重熔一样,能够进行正常电能输入,维持正常电渣熔炼;相反,石墨电极为正,则由(8)、(9)、(10)及(11)式发生的电解反应在电极端部渣区生成非导电物质O2、CO、F2等,致使石墨电极端渣区不能正常导电,其结果电能输不进渣池,电渣熔炼也就无法进行。因此,当采用石墨电极炼钢时,电源必须采用DCSP接法,即电源A为负、B为正。
当采用废钢块作为电极时,不管电极为正或负,都能实现渣池导电,进行电渣熔炼。金属电极为负,和石墨电极为负一样,电解反应不影响渣池导电,而且由于存在金属熔滴,使电极下渣导电性能更好,因而金属电极浸入渣中深度要小于石墨电极浸入渣中深度,渣中可输入更高的电能量。如果使金属电极为正,渣池能导电的原因是由于不断熔化的电极端部熔滴破坏了(8)、(9)、(10)及(11)式电解反应而产生的O2、CO、F2等产物组成的绝缘层;此外,不断熔化的金属熔滴穿过渣池,减小了金属电极下渣池电阻,加强了渣池导电,与金属电极为负的情形相比可输入渣池更大电能。试验发现,采用金属电极时,电极为正比电极为负熔炼每吨钢屑降低电耗100度以上,其原因在于电子、阴离子等载流粒子轰击正极电极,从而提高了电极端部温度和渣池表面温度,加快了金属电极和加入的钢屑熔化。因此,采用废钢块作为电极时,电源最宜采用DCRP接法,即电源A为正、B为负。
本发明按照上述的原理所提供的以废钢屑熔炼钢的方法,具有以下优点:电耗低,熔炼每吨钢屑消耗电能750度左右,比同容量感应炉或电弧低100~500度/吨;电抗小,功率因数高达0.9以上;电流稳定。对电网冲击小,三相功率平衡;金属回收率高,熔炼每吨钢屑可获850kg钢水;钢水含硫量低、夹杂物少;所熔炼的每吨钢水相当于市场废钢价,与同容易感应炉、电弧炉相比,成本降低100~300元/吨;设备投资少,只为同容易感应炉的一半;操作、维护容易。若以一台0.3吨电渣炉生产碳钢铸件为例,设备投资为3.5万元,年产钢水800吨,年产铸件400吨,吨钢铸件总成本为1700元/吨(税收以15%扣除),吨钢铸件净利润800元,纯年经济效益达28万元。
附图说明:
图1为本发明所采用的单极直流有衬电渣炉示意图。
图2为本发明所提供的熔炼钢屑工艺流程图。
本发明实施例之一。
熔炼中高碳各种钢铸件。电板采用石墨电极,引弧剂采用焦炭块,渣料可用CaF2-Al2O3-CaO三元渣。炉中先放一小块焦炭,然后下降电极,通电引弧,加上述渣料造渣,渣升到一定温度之后,加碎钢屑进行熔炼,熔炼中进行合金化,熔炼结束后进行充分脱氧。最后出钢浇注由此可以生产中高碳各种钢铸件。
本发明提供的实施例之二:
熔炼碳钢铸件。电极采用废碳钢块作为自耗电极,电极为正,采用TiO2引弧剂,渣料可采用CaF2,CaO,Al2O3三元渣。
炉里放TiO2引弧剂。然后降电极,引弧造渣,待渣温升到一定温度之后,投碎钢屑进行熔炼。由此可以生产碳钢铸件。
本发明提供的实施例之三:
熔炼低碳不锈钢铸件。电极采用与所要生产的不锈钢铸件成份接近的废钢块焊成。电极为正,采用TiO2引弧剂,渣料采用CaF2,CaO,Al2O3三元渣。
炉里先投放TiO2引弧剂,然后降电极,引弧造渣,待渣升到一定温度之后,再投与要生产的铸钢件成分接近的废钢屑进行熔炼,根据电极,钢屑成分加合金调成分,最后脱氧,出钢浇注,由此可生产低碳不锈钢铸件。
Claims (3)
1、一种以废钢屑熔炼钢的方法,其特征在于采用单极直流有衬电渣炉,炉里投放引弧剂并通以电极引弧后,投入渣料,待化渣后再投放碎钢屑进行熔炼;
2、按照权利要求1所述的以废钢屑熔炼钢的方法,其特征在于电极采用石墨电极,并石墨电极作为负极;
3、按照权利要求1所述的以废钢屑熔炼钢的方法,其特征在于电极采用废钢块作为自耗电极,并该电极为正极。
Priority Applications (1)
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CN88105088A CN1039061A (zh) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 以废钢屑熔炼钢的方法 |
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CN1039061A true CN1039061A (zh) | 1990-01-24 |
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ID=4833318
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CN (1) | CN1039061A (zh) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114410976A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-29 | 洛阳中重铸锻有限责任公司 | 一种低频电渣重熔引弧剂及其制备方法 |
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1988
- 1988-07-06 CN CN88105088A patent/CN1039061A/zh active Pending
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