氧化鉬直接合金化煉鋼工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種氧化鉬直接合金化煉鋼工藝。其特征在于：冶煉過程由以下環節組成：a.將氧化鉬原料加入未裝入或部分裝入鋼或鐵液的盛裝容器或冶煉爐中，然后繼續裝入鋼或鐵液，保持氧化鉬原料在鋼或鐵液中混沖一定時間；b.鋼或鐵液在盛裝容器或冶煉爐中鎮靜后，在鋼或鐵液面或渣面上加入一定量還原劑；c.冶煉后期鋼或鐵液中鉬元素含量穩定后，加入含鉬合金調節鋼或鐵液成分。本發明具有鉬合金化冶煉工藝操作簡單、鉬合金元素收得率高、合金化冶煉時間短、冶煉能源消耗量少、冶煉成本低的特點，設備適應性廣泛，可應用與含鉬量0.001~15%鋼種的冶煉。
【專利說明】氧化鉬直接合金化煉鋼工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種氧化鑰直接合金化煉鋼工藝。屬于鋼鐵冶金合金鋼(鐵)冶煉【技術領域】。
【背景技術】
[0002]由于在鋼鐵材料中能與其它合金元素共同作用，提高鋼鐵材料的使用性能，鑰是合金鋼中常規合金元素之一。目前，大部分合金鋼冶煉企業在冶煉含鑰合金鋼過程中，采用冶煉爐內加入鑰鐵合金的方法來實現鋼或鐵液的鑰元素合金化，而鑰鐵合金是通過冶煉爐內(如電爐)利用還原劑還原含鑰原料(如氧化鑰)來生產的，因此含鑰鋼種冶煉需要經過兩個工藝環節，即:鑰鐵合金冶煉和合金鋼合金化冶煉，其工藝流程長，能源消耗量大，環境負荷重。
[0003]21世紀初，國內部分鋼鐵企業開發了氧化鑰爐底鋪入法直接合金化冶煉工藝(申請號:00129982)，該冶煉工藝中在電爐爐底鋪入氧化鑰、還原劑和氧化鑰揮發抑制劑的混合物，后裝入廢鋼并送電冶煉。該工藝雖然能夠實現氧化鑰直接合金化冶煉含鑰鋼，但是為了避免爐底鋪入的還原劑被氧化，需要推遲助熔吹氧起始時間，因此增加了電能和耐火材料消耗量，延長了冶煉時間(如:10t電弧爐18t出鋼量目標進鑰5.58%冶煉時，冶煉時間較鑰鐵工藝延長> 15min，平均收得率可達97.2%。)，對鋼鐵企業正常的生產節奏有一定影響。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于 克服上述不足，提供一種簡單快速實現鋼或鐵液的鑰元素合金化的氧化鑰直接合金化煉鋼工藝。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:
一種氧化鑰直接合金化煉鋼工藝，將氧化鑰原料加入未裝入或部分裝入鋼(鐵)液的盛裝容器或冶煉爐中，開始(繼續)裝入鋼(鐵)液，保持氧化鑰原料在鋼(鐵)液中混沖30S以上，待鋼(鐵)液鎮靜后于鋼(鐵)液面或渣面上加入還原劑，若鋼(鐵)液中鑰元素含量穩定后鑰含量未達標，加入含鑰合金調節鋼(鐵)液成分。
[0006]加入氧化鑰原料的盛裝容器(冶煉爐)可以為鐵水包(罐)、混鐵爐、轉爐、電爐、感應爐、鋼包、中間包；混沖直接合金化冶煉過程可以采取在鋼(鐵)液盛裝容器(冶煉爐)的底部吹氣，加強鋼(鐵)液的混沖強度，加速氧化鑰還原反應的進行。
[0007]所采用的氧化鑰原料可以為氧化鑰與其它化合物(如Ca0、Mg0、Al203、Si02等)形成的復雜化合物或混合物；氧化鑰原料中可以混入10-40%石灰、石灰石或氧化鎂降低MoO3揮發損失量；氧化鑰原料中可以混入MoO3(折算純物質)質量10-30%的還原劑。氧化鑰原料可以呈粉狀、壓實或燒結塊狀加入。
[0008]氧化鑰原料可以按照鋼(鐵)液中進鑰0.0Of 15%折算量加入，計算方法為:([MoL-tMoL) XmFe/TM。；其中[Mo]e為鋼(鐵)液冶煉目標Mo含量，％; [Mo]i為加入氧化鑰原料前鋼(鐵)液中Mo含量,％ ；mFe為加入氧化鑰原料后鋼(鐵)液重量，噸；TM。為氧化鑰原料中鑰元素含量，％。
[0009]鋼(鐵)液在盛裝容器(冶煉爐)中鎮靜后，可以在鋼(鐵)液面或渣面上加入還原劑加強還原，還原劑加入量與氧化鑰原料中混入還原劑量之和為加入MoO3 (折算純物質)質量的10~45%。
[0010]以上所述還原劑可以為碳粉、硅鐵、碳化硅、碳化鈣、鋁中的一種或多種的混合物。
[0011]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明采用鋼(鐵)液對氧化鑰原料進行混沖直接合金化的方法，利用鋼(鐵)液壓力或抑制劑對MoO3的揮發進行抑制，減少MoO3的揮發損失，提高鑰元素的合金收得率；利用鋼(鐵)液內元素或配加的還原劑與MoO3的反應，實現MoO3快速還原和鋼(鐵)液快速合金化。
[0012]因此，本發明縮減了含鑰鋼冶煉流程中的鑰鐵冶煉環節，避免了氧化鑰爐底鋪入法直接合金化對冶煉工藝的影響-冶煉時間延長(lot電弧爐18t出鋼量目標進鑰5.58%冶煉時，冶煉時間較鑰鐵工藝延長> 15min,平均收得率可達97.2%，本發明中工藝相較氧化鑰爐底鋪入法工藝時間可縮短15min以上，收得率> 98%)，具有工藝操作簡單、鑰合金元素收得率高、合金化冶煉時間短、冶煉能源消耗量少、冶煉成本低的特點，可應用于0.0Of 15%含鑰量合金鋼的冶煉。
【具體實施方式】
[0013]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步說明，并非對本發明保護范圍的限制: 實施例1
一種氧化鑰直接 合金化冶煉含鑰鋼工藝，采用鐵液混沖氧化鑰原料進行還原實現鐵液鑰元素的合金化，其工藝方法為:將未配加還原劑和揮發抑制劑的粉狀氧化鑰原料加入空鐵水罐中，出鐵過程用鐵水混沖氧化鑰原料，鐵水送煉鋼爐冶煉后，檢測鋼液中鑰元素含量，根據鋼種要求加入鑰鐵補足鋼液鑰元素不足部分。
[0014]加入氧化鑰原料量計算方法為:([Mo]e_[Moili) XmFe/TMo ;其中[Mo]e為鋼或鐵液冶煉目標Mo含量，% ； [Mo] i為加入氧化鑰原料前鋼或鐵液中Mo含量，% ；mFe為加入氧化鑰原料后鋼或鐵液重量，噸；TM。為氧化鑰原料中鑰元素含量，％。
[0015]采用該方法冶煉含鑰鋼鑰合金收得率可達98%以上，相較鑰鐵合金化冶煉工藝不需額外增加冶煉設備，冶煉時間增加< lmin，電耗降低≤30kff.h/t.1%Μο。
[0016]實施例2
一種氧化鑰直接合金化冶煉含鑰鋼工藝，采用鋼液混沖氧化鑰原料進行還原實現鋼液鑰元素的合金化，其工藝方法為:首先將質量為MoO3(折算純物質)質量10-20%的硅鐵粉與氧化鑰混勻并壓制成團塊，并將該團塊在轉爐出鋼結束前I分鐘加入鋼包進行鋼液混沖，出鋼后監測鋼液中鑰元素含量，鑰含量穩定后根據鋼種要求加入鑰鐵補足鋼液鑰元素不足部分。
[0017]其余同實施例1。
[0018]實施例3
一種氧化鑰直接合金化冶煉含鑰鋼工藝，采用鋼液混沖氧化鑰原料進行還原實現鋼液鑰元素的合金化，其工藝方法為:將質量為MoO3 (折算純物質)質量15~35%的石灰石、質量為MoO3 (折算純物質)質量0. 5%的氧化鎂、質量為MoO3 (折算純物質)質量8~10%的碳粉、質量為MoO3(折算純物質)質量2~15%的碳化硅與氧化鑰混勻并壓塊，加入空鋼包中，電爐出鋼過程鋼液倒入鋼包混沖，出鋼后在鋼液面上加入質量為MoO3(折算純物質)質量3^10%的碳粉、質量為MoO3(折算純物質)質量f 5%的碳化鈣、質量為MoO3 (折算純物質)質量2~5%的鋁粒，并在鋼包底部吹氬攪拌，監測鋼液中鑰元素含量，鑰含量穩定后根據鋼種要求加入鑰鐵補足鋼液鑰元素不足部分。
[0019]其余同實施例2。
[0020]實施例4
一種氧化鑰直接合金化冶煉含鑰鋼工藝，采用鐵液混沖氧化鑰原料進行還原實現鋼液鑰元素的合金化，其工藝方法為:將質量為MoO3 (折算純物質)質量10-25%的石灰與氧化鑰混勻并燒結成塊，加入無鋼液或鐵水的轉爐爐底，加鐵水過程用鐵水混沖轉爐中氧化鑰原料，轉爐出鋼后監測鋼液中鑰元素含量，鑰含量穩定后根據鋼種要求加入鑰鐵補足鋼液鑰元素不足部分。
[0021]其余同實施例2。
[0022]實施例5
一種氧化鑰直接合金化冶煉含鑰鋼工藝，采用鋼液混沖氧化鑰原料進行還原實現鋼液鑰元素的合金化，其工藝方法為:電爐裝入廢鋼后，將未配加還原劑和揮發抑制劑的氧化鑰原料燒結塊加入廢鋼料面鐵水沖擊區域，裝入鐵水對氧化鑰原料進行沖擊，電爐冶煉結束檢測鋼液中鑰元素含量，根據鋼種要求加入鑰鐵補足鋼液鑰元素不足部分。
[0023]其余同實施例2。
[0024]實施例6
一種氧化鑰直接合金化冶煉含鑰鋼工藝，采用鋼液混沖氧化鑰原料進行還原實現鋼液鑰元素的合金化，其工藝方法為:將未配加還原劑和揮發抑制劑的粉狀氧化鑰原料加入空中頻感應爐中，裝入鋼液對氧化鑰原料進行混沖，冶煉結束檢測鋼液中鑰元素含量，根據鋼種要求加入鑰鐵補足鋼液鑰元素不足部分。
[0025]其余同實施例2。
[0026]實施例7
一種氧化鑰直接合金化冶煉含鑰鋼工藝，采用鐵液混沖氧化鑰原料進行還原實現鋼液鑰元素的合金化，其工藝方法為:將未配加還原劑和揮發抑制劑的粉狀氧化鑰原料加入混鐵爐中，裝入鐵液進行混沖，轉爐冶煉結束檢測鋼液中鑰元素含量，根據鋼種要求加入鑰鐵補足鋼液鑰元素不足部分。
[0027]其余同實施例2。
[0028]實施例8
一種氧化鑰直接合金化冶煉含鑰鋼工藝，采用鋼液混沖氧化鑰原料進行還原的實現鋼液鑰元素的合金化，其工藝方法為:將未配加還原劑和揮發抑制劑的粉狀氧化鑰原料持續小批量加入連鑄中間包中，利用鋼液流動及中間包內吹氣進行攪拌，調節鋼液中鑰元素含量。
[0029]其余同實施例2。[0030]本【具體實施方式】采用鋼或鐵液對氧化鑰原料進行混沖直接合金化的方法，利用鋼或鐵液壓力或抑制劑對MoO3的揮發進行抑制，減少MoO3的揮發損失，提高鑰元素的合金收得率(收得率可達98%以上)；利用鋼或鐵液內元素或配加的還原劑與MoO3的反應，實現MoO3快速還原和鋼或鐵液快速合金化(開始出鋼到鋼液鎮靜5飛min內還原率≥90%)。
[0031]因此，本發明具有鑰合金化冶煉工藝操作簡單(無需增加設備)、鑰合金元素收得率高、合金化冶煉時間短(無需增加額外的時間還原)、冶煉能源消耗量少(化學反應為放熱反應，不會造成鋼液額外溫降)、冶煉成本低(2012年第四季度加入1% Mo噸鋼成本可降低約220元)的特點，可應用于0.001 to 15%含鑰量合金鋼的冶煉。
【權利要求】
1.一種氧化鑰直接合金化煉鋼工藝，其特征在于:冶煉過程由以下環節組成: a將氧化鑰原料加入未裝入或部分裝入鋼或鐵液的盛裝容器或冶煉爐中，然后繼續裝入鋼或鐵液，保持氧化鑰原料在鋼或鐵液中混沖一定時間； b鋼或鐵液在盛裝容器或冶煉爐中鎮靜后，在鋼或鐵液面或渣面上加入一定量還原劑； c冶煉后期鋼或鐵液中鑰元素含量穩定后，加入含鑰合金調節鋼或鐵液成分。
2.根據權利要求1所述的氧化鑰直接合金化煉鋼工藝，其特征在于所述的氧化鑰原料可以為氧化鑰與其它化合物形成的復雜化合物或混合物；所述的其它化合物為CaO、MgO、Al2O3、SiO2中的一種或幾種混合或化合。
3.根據權利要求2所述的氧化鑰直接合金化煉鋼工藝，其特征在于所述的氧化鑰原料中混有還原劑,所述還原劑量可以為折算純物質MoO3質量10-30%。
4.根據權利要求2或3所述的氧化鑰直接合金化煉鋼工藝，其特征在于所述的氧化鑰原料中添加氧化鑰揮發抑制劑，所述氧化鑰揮發抑制劑可以為石灰、石灰石、氧化鎂中的一種或多種的混合物，加入量可以為折算純物質MoO3質量10-40%。
5.根據權利要求1所述的氧化鑰直接合金化煉鋼工藝，其特征在于所述的氧化鑰原料加入狀態可以為粉狀、壓實狀或燒結塊狀。
6.根據權利要求1所述的氧化鑰直接合金化煉鋼工藝，其特征在于氧化鑰原料可以按照鋼或鐵液中進鑰0.0Of 15%折算量加入，計算方法為-([MoL-tMoD XmFe/TMo ； 其中[Mo] e為鋼或鐵液冶煉目標Mo含量,% ； [Mo] i為加入氧化鑰原料前鋼或鐵液中Mo含量，% ；mFe為加入氧化鑰原料后鋼或鐵液重量,噸;TMo為氧化鑰原料中鑰元素含量，％。
7.根據權利要求1所述的氧化鑰直接合金化煉鋼工藝，其特征在于所述的盛裝容器可以為鐵水包、鐵水罐、混鐵爐、轉爐、電爐、感應爐、鋼包或中間包。
8.根據權利要求1所述的氧化鑰直接合金化煉鋼工藝，其特征在于所述的氧化鑰原料在鋼或鐵液中的混沖時間需要>30 S，可以采取在鋼或鐵液盛裝容器(冶煉爐)的底部吹氣，加強鋼或鐵液的混沖強度。
9.根據權利要求1或2或3所述的氧化鑰直接合金化煉鋼工藝，其特征在于還原劑為碳粉、硅鐵粉、碳化硅、碳化鈣、鋁中的一種或多種的混合物。
10.根據權利要求1或2或3所述的氧化鑰直接合金化煉鋼工藝，其特征在于所述的還原劑,所述加入還原劑量之和為折算純物質MoO3質量的10-45%。
【文檔編號】C22C33/04GK103469049SQ201310416652
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】劉吉剛 申請人:江陰興澄特種鋼鐵有限公司