[发明专利]一种中频炉炼钢方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中频炉炼钢方法。

背景技术

目前，许多铸造生产厂普遍采用中频炉进行炼钢。随着我国电炉炼钢的迅速发展，优质废钢资源短缺、废钢品质劣化的问题越来越突出，特别是，中频炉炼制的钢水出现碳超标的情况越来越多。由于中频炉熔炼方式、容量及生产节奏等特点，转炉、电弧炉常用的吹氧脱碳、真空脱碳、加矿石脱碳以及向炉内喷吹脱碳粉剂等方法，并不适用于中频炉在线炼钢。中频炉熔炼出现碳超标，大多数生产厂采用加低碳废钢的方法来降低碳含量，然而，由于中频炉容量过载量小，限制了低碳废钢的加入量，常常须将钢水倒出一部分，然后加低碳废钢重新熔炼，从而导致操作费时、费料，生产成本升高；也有些生产厂通过加入气割渣的方法来进行脱碳，然而，由于气割渣含Fe量较高，脱碳量有限，且会沉入钢水中，因此，当脱碳量较大时，需要加入大量的气割渣，从而容易出现钢水剧烈沸腾、溢出烧伤事故，不利于推广。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的中频炉炼钢过程中为防止碳超标而采用的脱碳方法存在的上述缺陷，提供一种新的中频炉炼钢方法。

本发明提供了一种中频炉炼钢方法，该方法包括在中频炉炼钢条件下，将废钢和冶金渣料加入中频炉中加热至熔融，得到熔清钢液，然后根据该熔清钢液中的碳含量，向所述中频炉中加入氧化铁皮，并将所述氧化铁皮熔融。

在本发明中，术语“熔清钢液”是指中频炉中的废钢充分熔融并均匀混合后得到的钢液。

根据本发明的所述中频炉炼钢方法，由于加入中频炉的熔清钢液中的氧化铁皮结构疏松，密度较小，加入中频炉中之后会堆积并覆盖在熔清钢液的表面上，而不会沉入熔清钢液中；而且，在熔清钢液沸腾时能够与覆盖在表层的铁的氧化物接触，并发生如下反应：

(Fe₂O₃)+[Fe]→(FeO)

(Fe₃O₄)+[Fe]→(FeO)

(FeO)+[C]→CO+[Fe]

从而能够实现脱除熔清钢液中超标的碳。

另外，由于氧化铁皮加入熔清钢液中之后，覆盖在熔清钢液的表面上，能够避免出现熔清钢液剧烈沸腾、溢出烧伤事故。

此外，在钢材锻造和热轧等热加工工序中会形成大量的氧化铁皮，这些氧化铁皮通常是作为废物排出的，从而未能得到回收利用，因此，本发明还实现了氧化铁皮的回收利用。

具体实施方式

根据本发明的所述中频炉炼钢方法包括：在中频炉炼钢条件下，将废钢加入中频炉中加热至熔融，得到熔清钢液，然后根据该熔清钢液中的碳含量，向所述中频炉中加入氧化铁皮，并将所述氧化铁皮熔融。

在本发明中，术语“氧化铁皮”是指主要含有铁的氧化物(如Fe₂O₃、Fe₃O₄和FeO)的片状物。所述氧化铁皮的来源没有特别的限定，可以是常规的铁制品的表面上由于氧化而生成的氧化铁皮，也可以是钢材锻造和热轧等热加工工序中形成的氧化铁皮。

根据本发明的所述方法，以所述氧化铁皮的总重量为基准，所述氧化铁皮可以含有5-20重量％的Fe₂O₃、30-70重量％的Fe₃O₄和20-60重量％的FeO。优选情况下，以所述氧化铁皮的总重量为基准，所述氧化铁皮含有8-15重量％的Fe₂O₃、40-60重量％的Fe₃O₄和30-50重量％的FeO。

根据本发明的所述方法，由于氧化铁皮的结构疏松且密度较小，因此，各种常规尺寸的氧化铁皮加入中频炉的所述熔清钢液中之后，均会堆积并覆盖在钢水的表面上，从而能够实现本发明的目的。优选情况下，为了避免氧化铁皮在投料的过程中由于颗粒过小而导致氧化铁皮飘散，同时促使所述氧化铁皮均匀分散于所述熔清钢液的表面上，所述氧化铁皮为片状颗粒，且该片状颗粒的表面尺寸为1-20毫米，厚度为0.01-1毫米。所述片状颗粒的表面尺寸是指片状颗粒的相对较平整的表面上的两个不同点之间的最大直线距离。

根据本发明的所述方法，所述氧化铁皮加入所述熔清钢液中会覆盖在熔清钢液的表面上，随着熔清钢液的沸腾，熔清钢液会与覆盖在表面上的铁的氧化物发生反应，从而脱除所述熔清钢液中超标的碳。因此，所述氧化铁皮的加入能够起到脱碳的作用。