含铬铁水的生产方法与流程

本发明涉及冶金领域，尤其涉及一种含铬铁水的生产方法。

背景技术：

含铬铁水是生产不锈钢的主要原料，目前用小竖炉生产含铬铁水的常规方法是将含铬矿石、焦炭、熔剂以及其它铁矿石从炉顶加入，或是将含铬矿粉、含铬除尘灰压制成团块或是烧结成烧结矿后，按常规工艺冶炼得到含铬铁水。

然而，采用小竖炉冶炼含铬铁水时，铁水中的铬含量一般为10％左右，当铬的含量高于该范围时，则因铬氧化物还原温度高，焦炭消耗量大，导致铁水中的磷含量也相当高，因此不利于后部炼钢工序的使用。另外，当铁水中铬含量太高时，铁水流动性变差，造成出铁困难，从而影响生产的正常进行。所以目前采用小竖炉生产含铬铁水时，经常面临铁水中磷含量高以及铁水流动性差等问题。

因此，本领域亟需开发一种用小竖炉冶炼含铬铁水的新工艺。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种含铬铁水的生产方法。

具体的，本发明的一种含铬铁水的生产方法，包括以下步骤：

(1)在竖炉中插入电极；

(2)将混合均匀的含铬除尘灰、硅石粉和煤粉从竖炉的侧面喷入，铁矿粉从炉顶加入；

(3)冶炼；

(4)出渣，出铁。

上述的含铬铁水的生产方法，步骤(4)中，所述出渣为炉渣从炉缸两侧流出，所述出铁为铁水从炉缸底部流出。

上述的含铬铁水的生产方法，所述铁水中铬含量为13-16％，磷含量为0.020-0.055％；铁水的温度为1430-1460℃；炉渣二元碱度为0.9-1.2。

上述的含铬铁水的生产方法，按重量百分比计，所述含铬除尘灰含tfe20-63％％、sio2≤15％、al2o3≤3％、cao10-25％,mgo≤6％、cr5-30％、p≤0.2％，优选为，所述含铬除尘灰含tfe37.8％、sio25.8％、al2o30.5％、cao16.1％,mgo3.3％、cr11.8％、p0.025％。

上述的含铬铁水的生产方法，按重量百分比计，所述铁矿粉含tfe50-71％、sio2≤10％、al2o3≤3％、cao≤5％、mgo≤3％、cr≤20％、p≤0.1％；优选为，所述铁矿粉含tfe62.1％、sio28.3％、al2o30.7％、cao0.26％、mgo0.82％、cr0.02％、p0.04％。

上述的含铬铁水的生产方法，按重量百分比计，所述硅石粉含sio292-97％，优选为96％。

上述的含铬铁水的生产方法，按重量百分比计，所述煤粉含c60-85％，优选为72.3％。

上述的含铬铁水的生产方法，按重量份数计，所述含铬除尘灰为1000-1500份，所述硅石粉为15-110份，所述煤粉为180-1200份，所述铁矿粉为300-600份。

上述的含铬铁水的生产方法，所述含铬除尘灰、所述铁矿粉、所述硅石粉和所述煤粉中粒径小于0.074mm的比例均为≥60％。

上述的含铬铁水的生产方法，所述含铬除尘灰中粒径小于0.074mm的比例为88％；所述铁矿粉中粒径小于0.074mm的比例为67％；所述硅石粉中粒径小于0.074mm的比例为83.2％；所述煤粉中粒径小于0.074mm的比例为83％。

本发明的技术方案具有如下的有益效果：

本发明提供的含铬铁水的生产方法不仅提高了出铁温度，还降低了铁水中磷元素的含量，改善了铁水的流动性，既有利于后部炼钢工序的使用，也有利于出铁、出渣操作。

附图说明

图1为本发明实施例中使用的竖炉结构示意图，

其中，1为炉顶布料装置，2为电极，3为侧插喷枪，4为出渣口，5为炉底出铁口。

具体实施方式

为了充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。

具体的，本发明提供的含铬铁水的生产方法，包括以下步骤：

(1)在竖炉中插入电极；

(2)将混合均匀的含铬除尘灰、硅石粉和煤粉从竖炉的侧面喷入，铁矿粉从炉顶加入；

(3)冶炼；

(4)出渣，出铁。

在步骤(1)中，将电极插入竖炉后，立即调整电极的功率档位，其中档位的设置可根据实际冶炼过程的需要进行调整，在此本发明不作限定。

本发明提供的含铬铁水的生产方法不仅提高了出铁温度，还降低了铁水中磷元素的含量，改善了铁水的流动性，既有利于后部炼钢工序的使用，也有利于出铁、出渣操作。

本发明步骤(2)中，对加料顺序没有特殊规定，可以一次性加完，也可以分批加入。

具体的，在一些实施例中，按重量百分比计，所述含铬除尘灰含tfe20-63％％、sio2≤15％、al2o3≤3％、cao10-25％,mgo≤6％、cr5-30％、p≤0.2％，优选为，所述含铬除尘灰含tfe37.8％、sio25.8％、al2o30.5％、cao16.1％,mgo3.3％、cr11.8％、p0.025％。此外，含铬除尘灰还含有其它多种物质，在此不一一列举。

其中，在一些实施例中，按重量百分比计，所述铁矿粉含tfe50-71％、sio2≤10％、al2o3≤3％、cao≤5％、mgo≤3％、cr≤20％、p≤0.1％；优选为，所述铁矿粉含tfe62.1％、sio28.3％、al2o30.7％、cao0.26％、mgo0.82％、cr0.02％、p0.04％。此外，铁矿粉还含有其它多种物质，在此不一一列举。

其中，在一些实施例中，按重量百分比计，所述硅石粉含sio292-97％，优选为96％，此外，硅石粉中还含有其它多种物质，在此不一一列举。

其中，在一些实施例中，按重量百分比计，所述煤粉含c60-85％，其余为灰分等其他物质。在一个优选的实施例中，所述煤粉含c72.3％及sio26.1％、al2o33.7％、cao0.38％、mgo0.10％、p0.02％。此外，煤粉还含有其它多种物质，在此不一一列举。

在一些优选的实施例中，按重量份数计，所述含铬除尘灰为1000-1500份，所述硅石粉为15-110份，所述煤粉为180-1200份，所述铁矿粉为300-600份。

其中，所述含铬除尘灰、所述铁矿粉、所述硅石粉和所述煤粉中粒径小于0.074mm的比例均为≥60％。

其中，所述含铬除尘灰的粒径小于0.074mm比例为88％；所述铁矿粉的粒径小于0.074mm比例为67％；所述硅石粉的粒径小于0.074mm比例为83.2％；所述煤粉的粒径小于0.074mm比例为83％。

在步骤(3)的冶炼步骤中，冶炼工艺参数可根据实际生产需要进行设定，本发明在此不做限定。

其中，在一些实施例中，所述步骤(4)中，出渣为炉渣从炉缸两侧流出，出铁为铁水从炉缸底部流出。

通过本发明的方法生产的含铬铁水中，铬含量为13-16％，磷含量为0.020-0.055％；铁水的温度为1430-1460℃；炉渣二元碱度为1左右，优选为0.9-1.2。

常规含铬铁水的生产方法生产的铁水中铬含量约10％，磷含量＞0.08％，铁水温度约1410℃。本发明生产的铁水与其相比，铬的含量和铁水温度显著提高，磷的含量大幅度降低，因此，本发明的含铬铁水的生产方法具有广阔的应用前景。

为了使本发明的含铬铁水的生产方法更加直观、清楚，下面参照图1对本发明的含铬铁水的生产方法步骤做详细介绍：

(1)在竖炉中插入三个电极2；

(2)将混合均匀的含铬除尘灰、硅石粉和煤粉从竖炉的侧插喷枪3喷入，铁矿粉从炉顶的炉顶布料装置1加入；

(3)冶炼；

(4)冶炼结束后，炉渣从炉缸两侧的出渣口4流出，含铬铁水从炉底出铁口5流出。

实施例

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件。

基准实施例

本实施例是竖炉冶炼含铬铁水的常规生产方法。

本实施例的具体步骤如下：

(1)配料：

含铬除尘灰、铁矿粉、硅石粉和焦炭按下述重量百分比进行称量配料，具体的配比为：

其中，含铬除尘灰中tfe37.8％、sio25.8％、al2o30.5％、cao16.1％、mgo3.3％、cr11.8％、p0.025％、粒径小于0.074mm的比例为88％。

a铁矿粉中tfe65.2％、sio23.5％、al2o30.65％、cao0.37％、mgo0.64％、cr0.021％、p0.04％、粒径小于0.074mm的比例为67％。

硅石粉的sio296％。

焦炭的sio26.1％、al2o33.8％、cao0.44％、mgo0.14％、p0.026％。

(2)压团

将含铬除尘灰、铁矿粉和硅石粉压制成20mm左右的团块，并进行烘干。

(3)加料

将烘干后的团块和焦炭从竖炉顶部经布料系统加入。

(4)冶炼

在竖炉内冶炼含铬铁水，得到含铬铁水。

(5)出渣、出铁

铁水、炉渣从炉缸两侧流出。

经检测，铁水中铬含量为10.3％，磷含量为0.086％，铁水温度为1410℃，炉渣二元碱度为1.0。

上述基准例表明，按常规竖炉工艺生产含铬10.3％左右的铁水，铁水磷含量达到0.086％左右，相对较高，不利于后部炼钢工序使用。另外，铁水温度相对较低，仅为1410℃左右，铁水流动性差，出铁困难。

实施例1

本实施例采用将电极插入竖炉，并调整到相应的功率档位，含铬除尘灰、硅石粉和煤粉从竖炉侧面的喷枪中喷入，而铁矿粉从炉顶的布料装置中加入，不再使用焦炭，用960份煤粉代替基准期的1260份焦炭，硅石粉的用量也由11份调整为43份，然后生产铬含量高的含铬铁水。

本实施例制造含铬铁水的步骤如下：

(1)将电极2插入竖炉，并调整到相应的功率档位。

(2)配料：

含铬除尘灰、铁矿粉、硅石粉和煤粉按下述重量百分比进行称量配料，具体的配比为：

其中，含铬除尘灰中tfe37.8％、sio25.8％、al2o30.5％、cao16.1％、mgo3.3％、cr11.8％、p0.025％，粒径小于0.074mm的比例为88％。

b铁矿粉中tfe62.1％、sio28.3％、al2o30.7％、cao0.26％、mgo0.82％、cr0.02％、p0.04％，粒径小于0.074mm的比例为67％。

硅石粉中sio296％，粒径小于0.074mm的比例为83.2％。

煤粉的sio26.1％、al2o33.7％、cao0.38％、mgo0.10％、p0.02％，粒径小于0.074mm的比例为83％。

(3)加料

将含铬除尘灰、硅石粉和煤粉混合均匀得到混合物，将所述混合物从竖炉侧面的喷枪3中喷入，将铁矿粉从炉顶的布料装置1中加入。

(4)冶炼

在竖炉内冶炼含铬铁水，得到含铬铁水、炉渣。

(5)出渣、出铁

炉渣从炉缸两侧出渣口4流出，铁水从炉缸底部出铁口5流出。

经检测，铁水铬含量为13.6％，铁水磷含量为0.052％，铁水温度为1430℃，炉渣二元碱度为1.05左右。

本实施例表明，采用本发明工艺生产的含铬铁水，在铁水铬含量提高的情况下，铁水的磷含量由基准期的0.086％下降为0.052％，铁水温度也由1410℃上升到1430℃，而铁水磷含量降低后有利于后部工序使用，铁水温度提高后，可改善铁水的流动性，有利于出铁、出渣。

实施例2

本实施例采用将电极插入竖炉，并调整到相应的功率档位，含铬除尘灰、硅石粉和煤粉从竖炉侧面的喷枪中喷入，而铁矿粉从炉顶的布料装置中加入，不再使用焦炭，用610份煤粉代替基准期的1260份焦炭，硅石粉的用量也由11份调整为64份，然后生产含铬铁水。

本实施例制造含铬铁水的步骤特征如下：

(1)将电极2插入竖炉，并调整到相应的功率档位。

(2)配料：

含铬除尘灰、铁矿粉、硅石粉和煤粉按下述重量百分比进行称量配料，具体的配比为：

其中，含铬除尘灰中tfe37.8％、sio25.8％、al2o30.5％、cao16.1％、mgo3.3％、cr11.8％、p0.025％，粒径小于0.074mm的比例为88％。

铁矿粉中tfe62.1％、sio28.3％、al2o30.7％、cao0.26％、mgo0.82％、cr0.02％、p0.04％，粒径小于0.074mm的比例为67％。

硅石粉中sio296％，粒径小于0.074mm的比例为83.2％。

煤粉中sio26.1％、al2o33.7％、cao0.38％、mgo0.10％、p0.02％，粒径小于0.074mm的比例为83％。

(3)加料

将含铬除尘灰、硅石粉和煤粉混合均匀得到混合物，将所述混合物从竖炉侧面的喷枪3中喷入，将铁矿粉从炉顶的布料装置1中加入。

(4)冶炼

在竖炉内冶炼含铬铁水，得到含铬铁水、炉渣。

(5)出渣、出铁

炉渣从炉缸两侧出渣口4流出，铁水从炉缸底部出铁口5流出。

经检测，铁水铬含量为13.6％，铁水磷含量为0.045％，铁水温度为1445℃，炉渣二元碱度为1.05。

上述实施例表明，采用本发明工艺生产的含铬铁水，在铁水铬含量提高的情况下，铁水的磷含量由基准期的0.086％下降为0.045％，铁水温度也由1410℃上升到1445℃，而铁水磷含量降低后有利于后部工序使用，铁水温度提高后，可改善铁水的流动性，有利于出铁、出渣。

实施例3

本实施例采用将电极插入竖炉，并调整到相应的功率档位，含铬除尘灰、硅石粉和煤粉从竖炉侧面的喷枪中喷入，而铁矿粉从炉顶的布料装置中加入，不再使用焦炭，用320份煤粉代替基准期的1260份焦炭，硅石粉的用量也由11份调整为82份，然后生产含铬铁水。

本实施例制造含铬铁水的步骤特征如下：

(1)将电极2插入竖炉，并调整到相应的功率档位。

(2)配料：

含铬除尘灰、铁矿粉、硅石粉和煤粉按下述重量百分比进行称量配料，具体的配比为：

其中，含铬除尘灰中tfe37.8％、sio25.8％、al2o30.5％、cao16.1％、mgo3.3％、cr11.8％、p0.025％，粒径小于0.074mm的比例为88％。

铁矿粉中tfe62.1％、sio28.3％、al2o30.7％、cao0.26％、mgo0.82％、cr0.02％、p0.04％，粒径小于0.074mm的比例为67％。

硅石粉中sio296％，粒径小于0.074mm的比例为83.2％。

煤粉中sio26.1％、al2o33.7％、cao0.38％、mgo0.10％、p0.02％，粒径小于0.074mm的比例为83％。

(3)加料

将含铬除尘灰、硅石粉和煤粉混合均匀得到混合物，将所述混合物从竖炉侧面的喷枪3中喷入，将铁矿粉从炉顶的布料装置1中加入。

(4)冶炼

在竖炉内冶炼含铬铁水，得到含铬铁水、炉渣。

(5)出渣、出铁

炉渣从炉缸两侧出渣口4流出，铁水从炉缸底部出铁口5流出。

经检测，铁水中铬含量为13.6％，磷含量为0.039％，铁水温度为1450℃，炉渣二元碱度为1.05。

上述实施例表明，采用本发明工艺生产的含铬铁水，在铁水铬含量提高的情况下，铁水的磷含量由基准期的0.086％下降为0.039％，铁水温度也由1410℃上升到1450℃，而铁水磷含量降低后有利于后部工序使用，铁水温度提高后，可改善铁水的流动性，有利于出铁、出渣。

本发明在上文中已以优选实施例公开，但是本领域的技术人员应理解的是，这些实施例仅用于描绘本发明，而不应理解为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与这些实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的权利要求范围内。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。