專利名稱：一種冶煉工業(yè)純鐵的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冶煉工業(yè)純鐵的裝置及方法。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外的煉鋼方式有多種主要有氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、電弧爐等等。一般煉鋼廠，其產(chǎn)量規(guī)模較大，年產(chǎn)均在上百萬噸，甚至幾千萬噸的規(guī)模，再者，目前氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、電弧爐尚沒有采用100%海綿鐵冷壓塊冶煉鋼，更沒有采用海綿鐵在中頻感應(yīng)爐、高頻感應(yīng)爐冶煉鋼水，尤其是冶煉工業(yè)純鐵。傳統(tǒng)的中頻感應(yīng)爐、高頻感應(yīng)爐只能熔化廢鋼、海綿鐵冷壓塊等含金屬鐵物料，無法冶煉和調(diào)整硫、磷、碳、硅、錳五大成份。所以，難以稱為煉鋼爐，只能用于熔化廢鋼生產(chǎn)化學(xué)成份波動較大的鑄鋼件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，設(shè)計(jì)了一種冶煉工業(yè)純鐵的裝置及方法，將廢鋼及純海綿鐵冶煉成工業(yè)純鐵；
本發(fā)明的冶煉工業(yè)純鐵的裝置，包括爐蓋、爐蓋吊環(huán)、感應(yīng)爐爐體，其特征在于還包括爐頂吹氧管、透氣磚、爐底噴吹管，其中透氣磚設(shè)置在感應(yīng)爐爐體底部，爐頂吹氧管與爐蓋相連，爐底噴吹管與透氣磚相連；
所述的爐頂吹氧管直徑為IOOmm 150mm ； 所述的透氣磚材質(zhì)為莫來石質(zhì)彌散型透氣磚。本發(fā)明的冶煉工業(yè)純鐵的方法，包括以下步驟
(1)先將廢鋼或海綿鐵冷壓塊放置在上述冶煉工業(yè)純鐵的裝置中升溫到1380°C 1420°C，當(dāng)廢鋼或海綿鐵冷壓塊熔化時，由爐底噴吹管和透氣磚向感應(yīng)爐中吹入惰性氣體-氬氣，并對爐內(nèi)的鋼水進(jìn)行攪拌，直到爐頂鋼水呈沸騰狀態(tài)，先進(jìn)行脫磷，再進(jìn)行脫硫、 最后脫碳，一直達(dá)到冶煉成份要求，停止升溫，傾爐排出鋼水，感應(yīng)爐中預(yù)留一定量鋼水，鋼水量占感應(yīng)爐容積的1/6 1/5 ；
(2)將經(jīng)過烘烤的廢鋼或海綿鐵冷壓塊與脫磷劑用鐵絲捆綁在一起組成物料塊，脫磷劑的加入量為廢鋼或海綿鐵冷壓塊質(zhì)量的5 15% ；
(3)將所述的步驟(2)中的制得的物料塊置于感應(yīng)爐中的剩余鋼水中，升溫至1380 1450°C，同時由爐底噴吹管向感應(yīng)爐中吹入惰性氣體，使?fàn)t內(nèi)液面保持沸騰狀態(tài)20min 40min后，繼續(xù)加入步驟(2)制得的物料塊，每塊物料塊加入后均要保持鋼水沸騰狀態(tài) 20min 40min，直至鋼液滿爐后，去除爐渣；
(4)繼續(xù)升溫并由爐頂吹氧管向感應(yīng)爐內(nèi)吹入氧氣，當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到1530 1620°C 時，停止吹氧，然后向鋼水中刺鋁Imin ；
(5)在1530 1620°C溫度條件下，向爐內(nèi)加入脫硫劑，加入量為鋼水質(zhì)量的5 8%，保溫 30 45min ；(6)去除硫渣后繼續(xù)噴吹惰性氣體-氬氣5 lOmin，出鋼； 所述的海綿鐵冷壓塊的密度> 4. 5t/m3 ； 所述的惰性氣體均為氬氣，氣體壓力為0. 25MPa 0. 35MPa ； 所述的步驟(4)中，吹入的氧氣壓力為0. IOMPa 0. 30MPa ；
所述的脫磷劑各組分按重量百分比為活性石灰50% 60%、氧化鐵皮30% 40%、硼酐 5% 10%，將各組分均勻混合后壓制成長80mm 90mm、寬50mm 60mm、高30mm 50mm的方塊；
所述的脫硫劑各組分按重量百分比為活性石灰50% 60%、電石塊20% 30%、鋁粉 10% 20%，將各組分均勻混合。與現(xiàn)用技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)及其有益效果是
1.本發(fā)明的冶煉工業(yè)純鐵的裝置設(shè)置了爐頂吹氧管、透氣磚、爐底噴吹管，爐頂吹氧管預(yù)留孔直徑為IOOmm 150mm，只需裝在爐蓋即可，操作簡便；爐底的鋼包精煉底吹氬透氣磚材質(zhì)為莫來石質(zhì)彌散型透氣磚，供氣強(qiáng)度大、安全系數(shù)高、使用壽命長；
2.本發(fā)明的冶煉工業(yè)純鐵的方法采用底吹惰性氣體，爐頂吹氧、余留1/6 1/5的留鋼作業(yè)，在熔化廢鋼或海綿鐵冷壓塊的同時調(diào)整硫、磷、碳、硅、錳五大元素的含量，快速高效的冶煉出合格的工業(yè)純鐵。


本發(fā)明冶煉工業(yè)純鐵的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1、爐頂吹氧管；2、爐蓋；3、爐蓋吊環(huán)；4、感應(yīng)爐爐體；5、鋼液；6、透氣磚；7、爐底噴吹管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及說明書附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于下述的實(shí)施例
下述實(shí)施例采用的冶煉工業(yè)純鐵的裝置，包括1、直徑為150mm爐頂吹氧管；2、爐蓋； 3、爐蓋吊環(huán)；4、感應(yīng)爐爐體；5、鋼液；6、透氣磚；7爐底噴吹管。其中透氣磚6設(shè)置在感應(yīng)爐爐體4底部，選用莫來石質(zhì)彌散型透氣磚，爐頂吹氧管1與爐蓋2相連，爐底噴吹管7與透氣磚6相連。實(shí)施例1 采用海綿鐵冷壓塊為原料 海綿鐵冷壓塊各組分重量百分比如下
TFe (%)MFe (%)η Fe (%)C (%)Si (%)Mn (%)S (%)P (%)91. 2386. 5294. 840. 0450. 350. 450. 050. 04
海綿鐵冷壓塊密度彡4. 2t/m3 ；
將海綿鐵冷壓塊在150°C溫度烘干，烘干時間為40min，備用；
(1)先將海綿鐵冷壓塊放在裝置中升溫到1380°C，當(dāng)海綿鐵冷壓塊熔化時，由爐底噴吹管向感應(yīng)爐中吹入氬氣，氣體壓力為0. 35MPa，并對爐內(nèi)的鋼水進(jìn)行攪拌，直到爐頂鋼水呈沸騰狀態(tài)，停止升溫，傾爐排出鋼水，使感應(yīng)爐中的剩余鋼水量占感應(yīng)爐容積的1/6 ；
(2)將經(jīng)過烘烤海綿鐵冷壓塊與脫磷劑用鐵絲捆綁在一起組成物料塊，其中脫磷劑各組分按重量百分比為活性石灰50%、氧化鐵皮40%、硼酐10%，將各組分均勻混合后壓制成長80mm、寬50mm、高30mm的方塊，脫磷劑加入量為海綿鐵冷壓塊質(zhì)量的8% ；(3)將所述的步驟(2)中的物料塊置于感應(yīng)爐中的剩余鋼水中，升溫至1380°C，同時由爐底噴吹管向感應(yīng)爐中吹入氬氣，氣體壓力0. 35MPa，使?fàn)t內(nèi)液面保持沸騰狀態(tài)40min后， 陸續(xù)加入物料塊，每塊物料塊加入后均要保持鋼水沸騰狀態(tài)40min，直至鋼液滿爐后，去除爐渣；
(4)繼續(xù)升溫并由爐頂吹氧管向感應(yīng)爐內(nèi)吹入氧氣，氣體壓力0.30MPa，當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到1530°C時，停止吹氧，然后向鋼水中刺鋁Imin ；
(5)在1530°C溫度條件下，向爐內(nèi)加入脫硫劑，脫硫劑各組分按重量百分比為活性石灰50%、電石塊30%、鋁粉20%，將各組分均勻混合，脫硫劑加入量為鋼水質(zhì)量的5%，保溫 30min ；
(6)去除硫渣后繼續(xù)噴吹惰性氣體5min，出鋼；
最終產(chǎn)品經(jīng)檢測，各組分按重量百分比為:C=0. 035%、Si=O. 1%、Mn=O. 18%、S=O. 008%、 P=O. 009%，余量為拘，為高品質(zhì)的工業(yè)純鐵。
實(shí)施例2
采用海綿鐵冷壓塊為原料
海綿鐵冷壓塊各組分重量百分比如下
權(quán)利要求
1.一種冶煉工業(yè)純鐵的裝置，包括爐蓋、爐蓋吊環(huán)、感應(yīng)爐爐體，其特征在于還包括爐頂噴氧管、透氣磚、爐底噴吹管，其中透氣磚設(shè)置在感應(yīng)爐爐體底部，爐頂噴氧管與爐蓋相連，爐底噴吹管與透氣磚相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冶煉工業(yè)純鐵的裝置，其特征在于所述的爐頂噴氧管， 噴氧管孔直徑為IOOmm 150mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冶煉工業(yè)純鐵的裝置，其特征在于所述的透氣磚材質(zhì)為莫來石質(zhì)彌散型透氣磚。
4.一種冶煉工業(yè)純鐵的方法，包括以下步驟(1)先將廢鋼或海綿鐵冷壓塊放在權(quán)利要求1所述的冶煉工業(yè)純鐵的裝置中升溫到 1380°C 1420°C，當(dāng)廢鋼或海綿鐵冷壓塊熔化時，由爐底噴吹管向感應(yīng)爐中吹入惰性氣體-氬氣，并對爐內(nèi)的鋼水進(jìn)行攪拌，直到爐頂鋼水呈沸騰狀態(tài)，停止升溫，傾爐排出鋼水， 使感應(yīng)爐中的剩余鋼水量占感應(yīng)爐容積的1/6 1/5 ；(2)將經(jīng)過烘烤的廢鋼或海綿鐵冷壓塊與脫磷劑用鐵絲捆綁在一起組成物料塊，脫磷劑的加入量為廢鋼或海綿鐵冷壓塊質(zhì)量的5 15% ；(3)將所述的步驟(2)中制得的物料塊置于感應(yīng)爐中的剩余鋼水中，升溫至1380 1450°C，同時由爐底噴吹管向感應(yīng)爐中吹入惰性氣體-氬氣，使?fàn)t內(nèi)液面保持沸騰狀態(tài) 20min 40min后，繼續(xù)加入步驟(2)中制得的物料塊，每塊物料塊加入后均要保持鋼水沸騰狀態(tài)20min 40min，直至鋼液滿爐后，去除爐渣；(4)繼續(xù)升溫并由爐頂噴氧管向感應(yīng)爐內(nèi)吹入氧氣，當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到1530 1620°C 時，停止吹氧，然后向鋼水中刺鋁Imin ；(5)在1530 1620°C溫度條件下，向爐內(nèi)加入脫硫劑，脫硫劑加入量為鋼水質(zhì)量的5 8%，保溫 30 45min ；(6)去除硫渣后繼續(xù)噴吹惰性氣體5 lOmin，出鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種冶煉工業(yè)純鐵的方法，其特征在于所述的海綿鐵冷壓塊的密度彡4. 2t/m3。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種冶煉工業(yè)純鐵的方法，其特征在于所述的惰性氣體為氬氣，氣體壓力為0. 25MPa 0. 35MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種冶煉工業(yè)純鐵的方法，其特征在于所述的步驟(4)中，吹入的氧氣壓力為0. IOMPa 0. 30MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種冶煉工業(yè)純鐵的方法，其特征在于所述的脫磷劑各組分按重量百分比為活性石灰50% 60%、氧化鐵皮30% 40%、硼酐5% 10%，將各組分均勻混合后壓制成長80mm 90mm、寬50mm 60mm、高30mm 50mm的方塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種冶煉工業(yè)純鐵的方法，其特征在于所述的脫硫劑各組分按重量百分比為活性石灰50% 60%、電石塊20% 30%、鋁粉10% 20%，將各組分均勻混合。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冶煉工業(yè)純鐵的裝置及方法。本發(fā)明的冶煉工業(yè)純鐵的裝置，包括爐蓋、爐蓋吊環(huán)、感應(yīng)爐爐體，其特征在于還包括爐頂吹氧管、透氣磚、爐底噴吹管，其中透氣磚設(shè)置在感應(yīng)爐爐體底部，爐頂吹氧管與爐蓋相連，爐底噴吹管與透氣磚相連；爐頂吹氧管預(yù)留孔直徑為100mm～150mm，只需裝在爐蓋即可，操作簡便；爐底的鋼包精煉底吹氬透氣磚材質(zhì)為莫來石質(zhì)彌散型透氣磚，供氣強(qiáng)度大、安全系數(shù)高、使用壽命長；本發(fā)明的冶煉工業(yè)純鐵的方法采用底吹惰性氣體，爐頂吹氧、余留1/6～1/5的留鋼作業(yè)，在熔化廢鋼或海綿鐵冷壓塊的同時調(diào)整硫、磷、碳、硅、錳五大元素的含量，快速高效的冶煉出合格的工業(yè)純鐵。
文檔編號C21C3/00GK102337370SQ20111032921
公開日2012年2月1日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者唐竹勝, 李森蓉, 陶立群 申請人:沈陽博聯(lián)特熔融還原科技有限公司