專(zhuān)利名稱(chēng)：一種真空循環(huán)脫氣爐預(yù)熔渣中金屬鋁的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼エ藝領(lǐng)域，特別涉及ー種用于將真空循環(huán)脫氣爐(RH爐)預(yù)熔渣中的金屬鋁回收到鋼水中的方法。
背景技術(shù)：
真空循環(huán)脫氣法(RH法)是ー種重要的鋼水爐外精煉方法，具有處理周期短、生產(chǎn)能力大、精煉效果好、容易操作等一系列優(yōu)點(diǎn)，在煉鋼生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。到目前為止，RH爐已經(jīng)由原來(lái)単一的脫氣裝置轉(zhuǎn)變?yōu)榘婵彰撎肌⒋笛趺撎肌姺酆图尤朐厦摿颉囟妊a(bǔ)償、均勻溫度及成分等多功能的爐外精煉裝置。而且隨著技術(shù)的進(jìn)步和精煉功能的擴(kuò)展，在生產(chǎn)低碳、超低碳鋼方面表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)越性，是現(xiàn)代化鋼廠重要的爐外處理裝置。
鋼水在RH爐的處理過(guò)程中，通常按照鋼種要求需要加入金屬鋁，達(dá)到脫氧和合金化的目的。由于金屬鋁價(jià)格較高，并且鋁是ー種強(qiáng)脫氧劑，氧化鋁在一般情況下很難被還原，而RH爐經(jīng)常使用富含氧化鋁的預(yù)熔渣進(jìn)行脫硫，脫硫后的預(yù)熔渣都從真空室內(nèi)排到鋼包頂渣內(nèi)再無(wú)利用，從而增加了冶煉成本，因此有必要針對(duì)RH爐的真空循環(huán)脫氣和鋼水脫硫的冶金反應(yīng)環(huán)境，開(kāi)發(fā)ー個(gè)行之有效的從預(yù)熔渣中回收金屬鋁的方法，以降低RH爐精煉鋼水的處理成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種能充分利用RH爐的冶金條件，將預(yù)熔渣中的金屬鋁回收到鋼水中，從而減少鋁的消耗，有效降低生產(chǎn)成本。為此，本發(fā)明采取了如下解決方案
ー種真空循環(huán)脫氣爐預(yù)熔渣中金屬鋁的回收方法，利用RH爐高真空度下氧化鋁與碳的還原氧化反應(yīng)，將爐渣中的氧化鋁和增碳劑中的碳反應(yīng)生成金屬鋁，熔于鋼水中的金屬鋁產(chǎn)生的ー氧化碳?xì)怏w通過(guò)真空系統(tǒng)排出到RH爐外，促進(jìn)還原反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行；同時(shí)利用反應(yīng)過(guò)程中爐渣在RH爐中浮于鋼水上面的滯留時(shí)間，通過(guò)上升吸嘴內(nèi)的提升氣體的強(qiáng)烈向上噴涌鋼水的力量，為加劇反應(yīng)提供良好的動(dòng)力學(xué)條件，使真空室內(nèi)的鋼水、爐渣及增碳劑之間不斷相互沖擊熔合，液態(tài)的渣滴與增碳劑之間進(jìn)行較為強(qiáng)烈的反應(yīng)，使氧化鋁中的金屬鋁被還原到鋼水中。其具體方法為
1、在RH爐進(jìn)行鋁回收操作前，先用鋁進(jìn)行鋼水深脫氧，控制鋼水中Als的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡 O. 005% ；
2、鋼包內(nèi)鋼水溫度控制在1580-1650°C；
3、RH爐真空室真空壓カ控制在40-67Pa，插入管的提升氣體流量為70_150Nm3/h，插入管浸入鋼水深度控制在400-600mm ；
4、按照每噸鋼I-Skg的比例向鋼水中加入預(yù)熔渣或鋁礬土，同時(shí)按照每噸鋼
O.l-ο. 4kg的比例向鋼水中加入增碳劑。
所述預(yù)熔渣中含Al2O3 30_45wt%，含 CaO 40-60 wt%。所述增碳劑含C彡90 wt%。本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明充分利用RH爐高真空度下氧化鋁與碳的還原氧化反應(yīng)及真空室內(nèi)的氣體分壓低的特點(diǎn)，將熔于鋼水中的金屬鋁產(chǎn)生的ー氧化碳?xì)怏w通過(guò)真空系統(tǒng)排出到RH爐外，促進(jìn)還原反應(yīng)的進(jìn)行。并利用反應(yīng)過(guò)程中爐渣在RH爐中浮于鋼水上面的滯留時(shí)間，通過(guò)上升吸嘴內(nèi)的提升氣體的強(qiáng)烈向上噴涌鋼水的力量，為加劇反應(yīng)提供了良好的動(dòng)力學(xué)條件，使真空室內(nèi)的鋼水、爐渣及增碳劑之間不斷相互沖擊熔合，液態(tài)的渣滴與增碳劑之間進(jìn)行較為強(qiáng)烈的反應(yīng)，使氧化鋁中的金屬鋁被還原到鋼水中，實(shí)現(xiàn)了從預(yù)熔渣中回收金屬鋁的目的。經(jīng)實(shí)測(cè)，本發(fā)明回收后的鋼水增鋁量提高O. 003-0. 020%以上，從而可極大減少鋁的消耗，有效降低鋼水的處理成本。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明充分利用RH爐高真空度下氧化鋁與碳的還原氧化反應(yīng)，將爐渣中的氧化鋁和增碳劑中的碳反應(yīng)生成金屬鋁，熔于鋼水中的金屬鋁產(chǎn)生的ー氧化碳?xì)怏w通過(guò)真空系統(tǒng)排出到RH爐外，促進(jìn)還原反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行；同時(shí)利用反應(yīng)過(guò)程中爐渣在RH爐中浮于鋼水上面的滯留時(shí)間，通過(guò)上升吸嘴內(nèi)的提升氣體的強(qiáng)烈向上噴涌鋼水的力量，為加劇反應(yīng)提供良好的動(dòng)力學(xué)條件，使真空室內(nèi)的鋼水、爐渣及增碳劑之間不斷相互沖擊熔合，液態(tài)的渣滴與增碳劑之間進(jìn)行較為強(qiáng)烈的反應(yīng)，從而使氧化鋁中的金屬鋁被還原到鋼水中，實(shí)現(xiàn)從預(yù)熔渣中回收金屬鋁的目的。實(shí)施例I :
采用 180 噸 RH 爐。預(yù)熔渣含 Al2O3 39. 5wt%, CaO 46. I wt%。增碳劑含 C95. 4 wt%。I、在RH爐進(jìn)行鋁回收操作前，先用鋁進(jìn)行鋼水深脫氧，控制鋼水中Als的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在O. 006%。2、鋼包內(nèi)鋼水溫度控制在1612°C。3、RH爐真空室真空壓カ控制在61Pa，插入管的提升氣體流量為75Nm3/h，插入管浸入鋼水深度控制在450mm。4、鋼水脫氧后，向鋼水中加入預(yù)熔渣450 kg，同時(shí)加入增碳劑28kg。經(jīng)3min熔化和反應(yīng)后，混合熔渣排除到真空室外，經(jīng)過(guò)2min鋼水循環(huán)均勻，期間不加入任何合金和鋁。之后取樣，測(cè)定鋼中的Als含量達(dá)到了 0.011%。實(shí)施例2:
采用180噸RH爐。預(yù)熔渣含Al2O3 30wt%, CaO 58 wt%。增碳劑含C93 wt%。I、在RH爐進(jìn)行鋁回收操作前，先用鋁進(jìn)行鋼水深脫氧，控制鋼水中Als的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在O. 011%。2、鋼包內(nèi)鋼水溫度控制在1644 °C。3、RH爐真空室真空壓カ控制在42Pa，插入管的提升氣體流量為14Nm3/h，插入管浸入鋼水深度控制在590mm。4、鋼水脫氧后，向鋼水中加入預(yù)熔渣1420 kg,同時(shí)加入增碳劑71kg。經(jīng)4min熔化和反應(yīng)后，混合熔渣排除到真空室外，經(jīng)過(guò)2min鋼水循環(huán)均勻，期間不加入任何合金和鋁。之后取樣，測(cè)定鋼中的Als含量達(dá)到了 O. 029%。實(shí)施例3
采用180噸RH爐。預(yù)熔渣含Al2O3 45wt%, CaO 41 wt%。增碳劑含C94. 8wt%。I、在RH爐進(jìn)行鋁回收操作前，先用鋁進(jìn)行鋼水深脫氧，控制鋼水中Als的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在O. 022%。2、鋼包內(nèi)鋼水溫度控制在1560°C。3、RH爐真空室真空壓カ控制在46Pa，插入管的提升氣體流量為130Nm3/h，插入管浸入鋼水深度控制在490mm。4、鋼水脫氧后，向鋼水中加入預(yù)熔渣1100 kg,同時(shí)加入增碳劑50kg。
經(jīng)4min熔化和反應(yīng)后，混合熔渣排除到真空室外，經(jīng)過(guò)2min鋼水循環(huán)均勻，期間不加入任何合金和鋁。之后取樣，測(cè)定鋼中的Als含量達(dá)到了 0.034%。實(shí)施例4
采用180噸RH爐。增碳劑含C96 wt%。I、在RH爐進(jìn)行鋁回收操作前，先用鋁進(jìn)行鋼水深脫氧，控制鋼水中Als的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在O. 027%。2、鋼包內(nèi)鋼水溫度控制在1624°C。3、RH爐真空室真空壓カ控制在55Pa，插入管的提升氣體流量為115Nm3/h，插入管浸入鋼水深度控制在550mm。4、鋼水脫氧后，向鋼水中加入鋁礬土 870 kg，同時(shí)加入增碳劑39kg。經(jīng)3min熔化和反應(yīng)后，混合熔渣排除到真空室外，經(jīng)過(guò)2min鋼水循環(huán)均勻，期間不加入任何合金和鋁。之后取樣，測(cè)定鋼中的Als含量達(dá)到了 0.036%。
權(quán)利要求
1.一種真空循環(huán)脫氣爐預(yù)熔渣中金屬鋁的回收方法，其特征在于，利用真空循環(huán)脫氣爐即RH爐高真空度下氧化鋁與碳的還原氧化反應(yīng)，將爐渣中的氧化鋁和增碳劑中的碳反應(yīng)生成金屬鋁，熔于鋼水中的金屬鋁產(chǎn)生的一氧化碳?xì)怏w通過(guò)真空系統(tǒng)排出到RH爐外，促進(jìn)還原反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行；同時(shí)利用反應(yīng)過(guò)程中爐渣在RH爐中浮于鋼水上面的滯留時(shí)間，通過(guò)上升吸嘴內(nèi)的提升氣體的強(qiáng)烈向上噴涌鋼水的力量，為加劇反應(yīng)提供良好的動(dòng)力學(xué)條件，使真空室內(nèi)的鋼水、爐渣及增碳劑之間不斷相互沖擊熔合，液態(tài)的渣滴與增碳劑之間進(jìn)行較為強(qiáng)烈的反應(yīng)，使氧化鋁中的金屬鋁被還原到鋼水中；其具體方法為 (1)、在RH爐進(jìn)行鋁回收操作前，先用鋁進(jìn)行鋼水深脫氧，控制鋼水中Als的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡 0. 005% ； (2)、鋼包內(nèi)鋼水溫度控制在1580-1650°C； (3)、RH爐真空室真空壓力控制在40-67Pa，插入管的提升氣體流量為70_150Nm3/h，插入管浸入鋼水深度控制在400-600mm ； (4)、按照每噸鋼I-Skg的比例向鋼水中加入預(yù)熔渣或鋁礬土，同時(shí)按照每噸鋼0.1-0. 4kg的比例向鋼水中加入增碳劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空循環(huán)脫氣爐預(yù)熔渣中金屬鋁的回收方法，其特征在于，所述預(yù)熔渣中含 Al2O3 30-45wt%，含 CaO 40-60 wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空循環(huán)脫氣爐預(yù)熔渣中金屬鋁的回收方法，其特征在于，所述增碳劑含C > 90 wt%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種真空循環(huán)脫氣爐預(yù)熔渣中金屬鋁的回收方法，控制鋼水中Als的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)≥0.005%；鋼包內(nèi)鋼水溫度控制在1580-1650℃；真空室壓力40-67Pa，插入管的提升氣體流量為70-150Nm3/h，插入管浸入鋼水深度控制在400-600mm；按照每噸鋼1-8kg的比例向鋼水中加入預(yù)熔渣或鋁礬土，同時(shí)按照每噸鋼0.1-0.4kg的比例向鋼水中加入增碳劑，利用RH爐高真空度下氧化鋁與碳的還原氧化反應(yīng)，使氧化鋁中的金屬鋁被還原到鋼水中，實(shí)現(xiàn)了從預(yù)熔渣中回收金屬鋁的目的。經(jīng)實(shí)測(cè)，本發(fā)明回收后的鋼水增鋁量提高0.003-0.020%以上，從而可極大減少鋁的消耗，有效降低鋼水的處理成本。
文檔編號(hào)C21C7/06GK102828040SQ20121035792
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者林洋, 王曉峰, 張鐘錚, 姚偉智, 袁皓, 馬勇, 吳春杰, 臧紹雙 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司