一種提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于轉爐或電爐煉鋼鉻合金化領域，特別是涉及一種鉻礦直接合金化鋼 水，提高鉻收得率的方法。
【背景技術】
[0002] 鉻是不銹鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、合金結構鋼的重要合金，鋼中的鉻起到增加鋼 的淬透性，改善鋼的物理及化學性能的作用。因此，在以上鋼種中鉻是必加的合金。在煉 鋼過程中加入鉻的方法是加入鉻合金。但由于制造鉻合金消耗大量焦炭，排出粉塵和二氧 化碳等對環境有害的物質，是個高能耗，高污染的過程，能夠實現鉻礦在煉鋼中的直接合金 化，取消鉻合金的制造工序，是冶金工作者追求的目標之一。
[0003] 從文獻報道看，鉻礦直接合金化在試驗中有一定的效果，但在實際生產實踐中效 果不理想，沒有得到廣泛的應用和推廣，主要原因如下：
[0004] (1)轉爐或電爐冶煉時在爐內加入鉻礦粉，如中國專利（申請號CN10391147990t 頂底復合吹轉爐中鉻礦直接還原合金化的方法）公開了一種在頂底復合吹轉爐中直接合 金化的方法。把鉻礦石和還原劑加入轉爐內，但由于轉爐內屬于氧化氣氛，鉻礦的還原較 差，鉻的回收率僅為50 %左右，鉻礦的利用率較低。
[0005] (2)在轉爐或電爐內從頂部或底部以噴粉的形式噴入鉻礦粉，鉻的回收率有所增 加，但需要專門的頂吹噴槍或噴粉裝置，設備較為復雜，成本高，維護困難，難以廣泛應用。
[0006] (3)在煉鋼出鋼過程中加入，利用鋼水的緩沖熔化鉻礦，在精煉工序加以處理，如 中國專利（申請號CN103540705 A-種轉爐煉鋼過程中添加金屬鉻的方法）。該方法明顯 比在轉爐內加入鉻礦獲得更高的鉻的回收率。但存在的問題是由于轉爐出鋼過程加入鉻 礦后，鋼水溫降較大，鋼水的溫度降低較快，同時鉻礦加入后爐渣中氧化鉻含量增加，爐渣 的粘度較大，熔點較高，給隨后精煉過程中的加熱和脫氧、去除鋼水中夾雜物帶來較大的難 度，導致處理時間延長，電耗增加。
[0007] 由于上述的鉻礦直接合金化的問題沒有解決，目前該技術的應用較少。因此，開發 出適合煉鋼廠的鉻礦直接合金化的方法是非常必要的。
【發明內容】
[0008] 鑒于上述分析，本發明的目的在于提供一種能夠快速提高鉻礦直接合金化鋼水鉻 收得率的方法。通過改善鉻礦的加入方法，縮短鉻礦還原時間來提高鉻的回收率，從而實現 鉻礦直接合金化鋼水的目的。
[0009] 本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：一種提高鉻礦直接合金化鋼水鉻 收得率的方法，是指把鉻礦、石灰石、無煙煤或焦炭、硅鐵制成粉料，按一定比例加入水玻璃 成為混合料，并將所述混合料做成包芯線，在煉鋼的精煉工序中喂入到的鋼水中，還原出鉻 的一種方法。
[0010] 進一步講，所述鉻礦、石灰石、無煙煤或焦炭、硅鐵、水玻璃組成的混合料，按重 量％為：鉻礦60~85%，石灰石O~5%，無煙煤或焦炭10~20%，水玻璃O~5%，硅鐵 5 ~15%〇
[0011] 所述鉻礦、石灰石、無煙煤或焦炭、硅鐵制粉的方法是：先烘干，然后破碎，再磨細， 磨成粒度小于〇. 〇74mm的粉料。
[0012] 所述包芯線的制作方法是：把配制好的所述混合料作為包芯線的內部芯料，用鋼 帶包覆在芯料之外，形成一根鋼帶包裹的線性體。
[0013] 所述芯料在鋼帶內形成的是等截面的實心圓柱體。
[0014] 所述芯料在鋼帶內為均勻分布。
[0015] 所述包芯線的加入方法是：在精煉工序中鋼包進站時從鋼包頂部進行喂線。
[0016] 在喂線的同時在鋼包底部吹入氬氣。
[0017] 所述鋼水的溫度要求在1550°C以上。
[0018] 本發明與其他方法相比本發明具有如下優點：
[0019] (1)本發明用喂線的方法把配置好的混合料喂入鋼水中，保證混合料在高溫鋼水 下迅速反應，促進反應的平衡和粉劑與鋼水的接觸面積，有助于提高鉻的回收率。與頂部加 入鉻礦混合物的專利相比具有較好的動力學條件。
[0020] (2)本發明通過喂線工位喂入包芯線，不用新增設備和投資，方法簡單，易于操作， 與頂部或底部噴粉鉻礦粉的方法相比具有較大的優勢。
[0021] (3)本發明用喂線的方法把按比例的鉻礦混合物加入鋼水中，按比例的混合物使 鉻礦的還原反應更接近化學反應平衡，大大縮短精煉的時間，降低電的消耗。與轉爐出鋼過 程中加鉻礦混合物的方法相比可節約電耗10 %左右，大大降低生產成本。
[0022] 本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。
【附圖說明】
[0023] 圖1為鉻氧化物直接還原熱力學狀態圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合具體實施例來說明本發明技術方案的實施過程并體現它的優點，但是不 用于對本發明技術方案的限制。
[0025] 本發明提供一種在煉鋼中能夠提高鉻礦回收率、快速實現鉻礦還原的方法。
[0026] 根據實驗研宄結果表明，鉻礦的主要成分是FeO · MgO · Cr2O3 · Al2O3。圖1為鉻氧 化物直接還原熱力學狀態圖。由圖可知，在溫度大于1200°C，利用還原劑硅和碳完全可以把 鉻氧化物中的鉻還原出來。碳和硅鐵是還原鉻礦用的可選還原劑，兩者混合可保證發生如 下的反應：
【主權項】
1. 一種提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法，其特征在于，是指把鉻礦、石灰石、 無煙煤或焦炭、娃鐵制成粉料，按一定比例加入水玻璃成為混合料，并將所述混合料做成包 芯線，在煉鋼的精煉工序中喂入到的鋼水中，還原出鉻的一種方法。
2. 根據權利要求1所述的提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法，其特征在于，所 述鉻礦、石灰石、無煙煤或焦炭、硅鐵、水玻璃組成的混合料，按重量％為：鉻礦60~85%， 石灰石0~5%，無煙煤或焦炭10~20%，水玻璃0~5%，硅鐵5~15%。
3. 根據權利要求1或2所述的提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法，其特征在于， 所述鉻礦、石灰石、無煙煤或焦炭、硅鐵制粉的方法是：先烘干，然后破碎，再磨細，磨成粒度 小于0. 074mm的粉料。
4. 根據權利要求1或2所述的提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法，其特征在于， 所述包芯線的制作方法是：把配制好的所述混合料作為包芯線的內部芯料，用鋼帶包覆在 芯料之外，形成一根鋼帶包裹的線性體。
5. 根據權利要求4所述的提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法，其特征在于，所 述芯料在鋼帶內形成的是等截面的實心圓柱體。
6. 根據權利要求4或5所述的提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法，其特征在于， 所述芯料在鋼帶內為均勻分布。
7. 根據權利要求1或2或4或5所述的提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法，其 特征在于，所述包芯線的加入方法是：在精煉工序中鋼包進站時從鋼包頂部進行喂線。
8. 根據權利要求3所述的提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法，其特征在于，所 述包芯線的加入方法是：在精煉工序中鋼包進站時從鋼包頂部進行喂線。
9. 根據權利要求1或2或6或7所述的提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法，其 特征在于，在喂線的同時在鋼包底部吹入氬氣。
10. 根據權利要求1或7或8或9所述的提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法，其 特征在于，所述鋼水的溫度要求在1550°C以上。
【專利摘要】本發明涉及一種提高鉻礦直接合金化鋼水鉻收得率的方法，屬于煉鋼鋼水鉻合金化的技術領域。是指把鉻礦、石灰石、無煙煤或焦炭、硅鐵制成粉料，按一定比例加入水玻璃成為混合料，并做成包芯線，在煉鋼的精煉工序中喂入到的鋼水中，還原出鉻的一種方法。本發明方法可保證混合料在高溫鋼水下迅速反應，促進反應的平衡和粉劑與鋼水的接觸面積，有助于提高鉻的回收率。
【IPC分類】C21C7-00
【公開號】CN104878159
【申請號】CN201510296050
【發明人】吳偉, 劉躍, 譚明祥, 吳東俊, 戴詩凡
【申請人】鋼鐵研究總院, 武漢市海易通特種材料科技有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月2日