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不锈渣钢电炉工艺介绍

发布日期:2015-03-17 来源: 中国电炉网 查看次数: 305 作者:本站
核心提示:不锈钢渣的产生量随着不锈钢产量的增加而增加,不锈钢渣的处理及处理后的不锈渣钢和不锈钢尾渣合理利用成为不锈钢生产中不可忽视的问题。钢中含铬量大于12%便具有耐腐蚀性能,

  不锈钢渣的产生量随着不锈钢产量的增加而增加,不锈钢渣的处理及处理后的不锈渣钢和不锈钢尾渣合理利用成为不锈钢生产中不可忽视的问题。钢中含铬量大于12%便具有耐腐蚀性能,并且随着钢中铬含量增加,耐腐蚀性能越强。不锈钢钢渣为不锈钢冶炼的副产物,含有重金属三价铬。研究表明,三价铬氧化成具有毒性的六价铬可以在自然环境中就能实现,六价铬的毒性可以导致粘膜溃疡甚至癌症,而且易迁移,易溶于水,且容易渗透到地下水中,并随时间延长而渗出量增加。不锈钢生产必须对不锈钢渣合理处理,实现不锈钢生产的可持续性发展。本文对全国首条不锈钢渣处理线生产的不锈渣钢利用进行了研究开发。不锈钢渣处理工艺为:

  装渣罐→火车运输→空冷→打水喷淋→破碎→强磁感应→渣钢及尾渣1~15mm不锈渣钢是通过强磁选取的,但仍存在渣量大的缺点,造成渣钢利用难点。本研究是将1~15mm不锈渣钢返电炉作为不锈钢冶炼的原料,研究电炉炼钢利用工艺,开发了1~15mm不锈渣钢电炉综合利用技术,为不锈钢生产发展循环经济、降本增效起到了重要促进作用。

  1 不锈渣钢理化性能分析

  不锈钢冶炼产生的不锈钢渣经热焖、加工及金属提取等处理,精选出粒度不等的不锈渣钢,粒度大、金属含量高的可返回炼钢厂直接利用,但粒度为1~15mm的不锈渣钢存在粒度细小、金属含量低特点,未进行开发利用而全部库存积压,不仅浪费资源,而且占地污染环境。

  为准确把握渣钢的金属含量,1、2、3类渣钢由于金属含量较高,首先须进行高温熔化,熔化容器采用镁钙砖制作,对熔炼后的金属块进行化学分析;5、6部分金属含量低,可直接进行化学分析。

  2 不锈渣钢在电炉炼钢中的利用试验研究

  电炉冶炼利用工艺

  电炉冶炼工艺流程为:配料→碳氧枪助熔→定量控制C/O→泡沫渣操作(去除S、升温)→定碳、定氧、测温→出钢→控制下渣量→合金化→氩气搅拌控制。不锈渣钢具有成分波动大、渣量大等特点,作为电炉起弧材料会造成电耗大、成本高。这就使得不锈渣钢要小批量、且装在电炉炉底进行利用,利用铁水的物理热和化学热,使渣钢中的金属熔化变为钢水,对渣钢中的金属部分加以利用,推动不锈钢生产的循环经济。

  配加量大于3t时,在正常造渣工序后,渣量大,增加了电炉冶炼的电耗。结合不锈渣钢的产生量,每炉配加1~15mm不锈钢渣钢不大于3t,即可实现不锈钢生产的资源综合利用,也减低了不锈钢生产成本。

  由于渣钢密度比铁合金小且导电性差,加在电炉上部或中部不易熔化,金属收得率低。加在电炉下部时,上部的铁合金熔化后向下部流动,经过渣钢时将热量传递给渣钢使其熔化,此时渣钢的收得率较高。因此,不锈渣钢在电炉利用的装入方式应为,由第一配料篮加入电炉的下部。

  由于不锈渣钢中含有少量钢渣,在电炉熔化期,渣钢中的渣上浮,形成钢水与空气的隔绝膜,降低了钢水的氧化,且渣钢中的金属(铬、镍及铁)补充甚至增加了钢水量,降低了电炉冶炼不锈钢的金属料消耗。

  由于不锈渣钢中的钢渣隔绝了钢水与空气,降低了金属氧化率,也相应降低了造渣剂及还原期的还原剂消耗。太钢第三炼钢厂对不锈渣钢在90t电炉上利用后电耗、造渣剂及还原期还原剂的消耗进行了统计。

  由于不锈渣钢中富含铁、铬及镍等贵重金属,及含有一定量的钢渣,不锈渣钢的利用,不仅增加了炉料中的金属总量,还降低了电炉熔化期钢水的氧化,2008年7~12月不锈渣钢利用对电炉镍收得率的影响。除10月份利用不锈渣钢后,每月镍收得率均在95%以上,高于未利用不锈渣钢时的镍收得率。这说明利用不锈渣钢为电炉原料冶炼不锈钢,能够提高镍收得率。

  3 不锈渣钢对电炉冶炼不锈钢成本的影响

  不锈钢生产成本的80%来源于原料成本,所以在不锈钢冶炼过程中,利用富含铁、铬及镍的不锈渣钢可大大降低铬、镍合金消耗,每利用1t不锈渣钢,可节省铬铁150kg、镍豆30kg.太钢第三炼钢厂从2008年7月开始,在电炉冶炼不锈钢过程中配加不锈渣钢,每炉配加2~3t,降低铬铁消耗300~400kg、镍豆50~70kg,单炉降低成本10000~15000元,吨钢成本节约130元。2008年后半年对不锈渣钢利用后,降低炼钢成本,创效1000万元。

  4 结论

  (1) 1~15mm不锈渣钢粒度不等,组成复杂,金属含量约为74.64%.

  (2) 电炉冶炼不锈钢时,1~15mm不锈渣钢的配加方式应为,由第一配料篮加入电炉的下部,合理的利用量为每炉不超过3t.

  (3) 电炉冶炼不锈钢以1~15mm不锈渣钢为原料的工艺,不但对冶炼影响小,提高镍收得率,还可以节约金属料、造渣剂和还原剂消耗,使每炉钢成本节约10000余元,吨钢成本节约130元。

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