一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法与流程

1.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：

2.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。
3.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。
4.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。


技术实现要素：

5.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。
6.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。
7.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）。
8.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。
9.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。
10.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。
11.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
12.1)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。
13.2)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）。
14.3)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。
15.4)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。
16.5)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。
17.6)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。
18.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。
19.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。
20.（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。
21.（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。
22.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。
23.（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。
24.（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。
25.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。
26.（2）搅拌参数为：仅底枪氮气流量130nm3/min，搅拌3.5min。
27.（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。
28.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。
29.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。


技术特征：
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，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。2.根据权利要求1所述的一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法，其特征在于：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）。3.根据权利要求1所述的一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法，其特征在于：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.根据权利要求1所述的一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法，其特征在于：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。5.根据权利要求1所述的一种降低不锈钢渣中氧化铬的方法，其特征在于：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。

技术总结
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。充分回收了渣中贵重合金铬。


技术研发人员：朱毅 侯海滨 邢继彬 范军 马骏鹏 赵鑫淼
受保护的技术使用者：山西太钢不锈钢股份有限公司
技术研发日：2022.06.14
技术公布日：2022/9/13