CN115044727B - 一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及炼钢领域。一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法,包括以下步骤:步骤一:AOD炉冶炼不锈钢;步骤二:兑入预熔液,不锈钢冶炼使预熔液Si含量介于0.6‑4.0%时,在倒出脱硅渣前,使用顶枪和底枪复合搅拌还原降低渣中氧化铬含量;步骤三:开始吹炼后进行正常的脱硅操作;步骤四:脱硅结束进行搅拌还原渣中氧化铬。使用此方法搅拌过程搅拌强度增加,钢渣间反应效果良好,充分回收了渣中贵重合金铬。

Description

一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法
技术领域
本发明涉及炼钢领域,尤其涉及一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法。
背景技术
传统的不锈钢冶炼工艺要求预熔液Si含量<0.5%,随着不锈钢冶炼工艺的变化和廉价高碳高硅物料的使用,不锈钢初炼炉生产的预熔液碳硅含量逐步提高,且不锈钢冶炼过程中加入的高碳高硅物料量大幅增加。
不锈钢冶炼使用的预熔液Si含量>0.6%时,吹炼过程中炉内过量的硅氧化需要更多的石灰平衡炉渣碱度,造成不锈钢冶炼过程炉内渣量大,脱硅渣泡沫化严重,吹炼过程脱碳效率降低,生产过程操作困难。同时,吹氧脱硅过程预熔液中的铬会部分氧化进入炉渣,一般脱硅结束后的炉渣中Cr2O3含量达10.0%以上。
为减小脱硅渣对冶炼过程的影响,在脱硅结束后会进行倒渣操作:若直接倒掉脱硅渣,会造成贵重合金铬的损失,影响不锈钢冶炼成本。但使用常规的底枪搅拌还原,受搅拌强度不足影响,搅拌过程钢渣间反应效果差,搅拌后渣中Cr2O3含量仍然较高(1.5-4.0%),铬损失严重。本发明提供一种降低不锈钢冶炼脱硅渣中氧化铬的方法。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题,提供一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法。
本发明的目的是这样实现的:一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法,包括以下步骤:步骤一:AOD炉冶炼不锈钢;步骤二:兑入预熔液,不锈钢冶炼使预熔液Si含量介于0.6-4.0%时,在倒出脱硅渣前,使用顶枪和底枪复合搅拌还原降低渣中氧化铬含量;步骤三:开始吹炼后进行正常的脱硅操作;步骤四:脱硅结束进行搅拌还原渣中氧化铬。
顶枪和底枪复合搅拌参数:顶枪枪位2.0-3.0m,顶枪惰性气体供气强度1.0-1.5Nm3/(min*t),底枪惰性气体供气强度1.0-1.5Nm3/(min*t)。
顶枪和底枪搅拌时间:顶枪和底枪同时搅拌1.5-2.5min,之后提出顶枪,仅使用底枪继续搅拌0.5-1.0min。
脱硅渣是指:冶炼不锈钢使用Si含量介于0.6-4.0%的预熔液时,开始吹炼阶段,预熔液中的Si优先氧化,C和Cr部分氧化,当熔池中的Si含量吹炼到0.15-0.35%时,停止供氧,此时氧化反应生成的炉渣称为脱硅渣。
脱硅渣的还原是指:脱硅渣搅拌过程中,熔池中剩余的Si还原脱硅渣中的氧化铬,反应生成金属铬和二氧化硅。
本发明的有益效果是:本发明采用顶枪和底(侧)枪复合搅拌的方法降低冶炼不锈钢脱硅渣中的氧化铬含量,搅拌过程搅拌强度较常规底枪搅拌工艺增加80%,钢渣间反应效果良好,搅拌还原后的炉渣中Cr2O3含量可以降低到<0.8%,充分回收了渣中贵重合金铬。不锈钢冶炼使用Si含量>0.6%的预熔液时,吹炼进行到脱硅期结束和倒出脱硅渣前,采用顶枪和底(侧)枪复合搅拌的方法降低脱硅渣中氧化铬含量。使用此方法搅拌过程搅拌强度增加,钢渣间反应效果良好,充分回收了渣中贵重合金铬。
具体实施方式
1)本发明涉及不锈钢冶炼使用预熔液Si含量>0.6%时,在倒出脱硅渣前,使用顶枪和底(侧)枪复合搅拌还原降低渣中氧化铬含量。
2)步骤1所述的搅拌还原工艺顶枪和底(侧)枪复合搅拌参数:顶枪枪位2.0-3.0m,顶枪惰性气体供气强度1.0-1.5Nm3/(min*t),底枪惰性气体供气强度1.0-1.5Nm3/(min*t)。
3)步骤1所述的搅拌还原工艺顶枪和底枪搅拌时间:顶枪和底枪同时搅拌1.5-2.5min,之后提出顶枪,仅使用底枪继续搅拌0.5-1.0min。
4)本方案所述的脱硅渣是指:冶炼不锈钢使用Si含量>0.6%的预熔液时,开始吹炼阶段,预熔液中的Si优先氧化,C和Cr部分氧化,当熔池中的Si含量吹炼到≈0.2%时,停止供氧,此时氧化反应生成的炉渣成为脱硅渣。
5)本方案所述的脱硅渣的还原是指:脱硅渣搅拌过程中,熔池中剩余的Si还原脱硅渣中的氧化铬,反应生成金属铬和二氧化硅。
6)本发明所述的降低不锈钢渣中氧化铬的方法,适用于AOD、K-OBMS、GOR等不锈钢冶炼炉,但本发明的保护范围并不仅限于以上不锈钢冶炼炉。
以下的实例用于阐述本发明,但本发明的保护范围并不仅限于以下实施例。以下实例采用180吨AOD炉。
实施例1
(1)AOD炉冶炼304不锈钢,兑入预熔液量110t,预熔液Si含量3.1%,开始吹炼后进行正常的脱硅操作,脱硅结束进行搅拌还原渣中氧化铬。
(2)搅拌参数为:顶枪枪位2.4m,顶枪氮气流量180Nm3/min,底枪氮气流量150Nm3/min,顶枪和底枪复合搅拌2.0min,之后提出顶枪,仅使用底枪继续搅拌0.5min。
(3)搅拌结束倒出脱硅渣,倒渣过程测温、取渣样分析成分。倒渣温度1513℃,渣样中主要成分的重量百分比含量为:CaO:53.4%,SiO2:42.7%,Cr2O3:0.78%,其余为铁和不可避免的元素。
实施例2
(1)AOD炉冶炼316不锈钢,兑入预熔液量175t,预熔液Si含量1.2%,开始吹炼后进行正常的脱硅操作,脱硅结束进行搅拌还原渣中氧化铬。
(2)搅拌参数为:顶枪枪位2.3m,顶枪氮气流量150Nm3/min,底枪氮气流量130Nm3/min,顶枪和底枪复合搅拌1.8min,之后提出顶枪,仅使用底枪继续搅拌0.5min。
(3)搅拌结束倒出脱硅渣,倒渣过程测温、取渣样分析成分。倒渣温度1598℃,渣样中主要成分的重量百分比含量为:CaO:55.8%,SiO2:39.6%,Cr2O3:0.69%,其余为铁和不可避免的元素。
对比例
(1)AOD炉冶炼304不锈钢,兑入预熔液量170t,预熔液Si含量1.0%,开始吹炼后进行正常的脱硅操作,脱硅结束进行搅拌还原渣中氧化铬。
(2)搅拌参数为:仅底枪氮气流量130Nm3/min,搅拌3.5min。
(3)搅拌结束倒出脱硅渣,倒渣过程测温、取渣样分析成分。倒渣温度1589℃,渣样中主要成分的重量百分比含量为:CaO:54.6%,SiO2:37.9%,Cr2O3:1.87%,其余为铁和不可避免的元素。
实施例和对比例采用不同的过程搅拌参数,其搅拌后渣中氧化铬含量相差显著,进一步说明本发明所述的降低不锈钢渣中氧化铬的方法,搅拌还原效果较好。
以上所述仅为本发明的具体实施例,但本发明所保护范围的结构特征并不限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (1)

1.一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:AOD炉冶炼不锈钢;
步骤二:兑入预熔液,不锈钢冶炼使用预熔液Si含量介于0.6-4.0%时;
步骤三:开始吹炼后进行正常的脱硅操作;
步骤四:脱硅结束进行搅拌还原渣中氧化铬,在倒出脱硅渣前,使用顶枪和底枪复合搅拌还原降低渣中氧化铬含量;
顶枪和底枪复合搅拌参数:顶枪枪位2.0-3.0m,顶枪惰性气体供气强度1.0-1.5Nm3/(min*t),底枪惰性气体供气强度1.0-1.5Nm3/(min*t);
顶枪和底枪搅拌时间:顶枪和底枪同时搅拌1.5-2.5min,之后提出顶枪,仅使用底枪继续搅拌0.5-1.0min;
脱硅渣是指:冶炼不锈钢使用Si含量介于0.6-4.0%的预熔液时,开始吹炼阶段,预熔液中的Si优先氧化,C和Cr部分氧化,当熔池中的Si含量吹炼到0.15-0.35%时,停止供氧,此时氧化反应生成的炉渣称为脱硅渣;
脱硅渣的还原是指:脱硅渣搅拌过程中,熔池中剩余的Si还原脱硅渣中的氧化铬,反应生成金属铬和二氧化硅;
搅拌还原后的炉渣中Cr2O3含量可以降低到<0.8%。
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