[發明專利]一種高效利用返回渣的電渣重熔精煉渣及其制備方法和使用方法

有效

• 申請號: 201310450980.0
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103468965A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 常立忠;施曉芳;蔣春風
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C22B9/18
• 分類號: C22B9/18
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于電渣重熔精煉渣技術領域，尤其涉及一種高效利用返回渣的電渣重熔精煉渣及其制備方法和使用方法。

背景技術

電渣冶金作為一種特種冶金新技術，在特殊鋼行業占據舉足輕重的作用。經過電渣冶煉的鋼錠，純度高、含硫量低、非金屬夾雜物少、鋼錠表面光滑、結晶均勻致密、金相組織和化學成分均勻，該技術正在獲得越來越廣泛的應用。目前，電渣重熔用精煉渣主要還是以30%Al₂O₃+70%CaF₂為主，其中CaF₂選用高品位的螢石礦。但是目前國內高品質螢石礦日益枯竭，價格越來越高，這是電渣冶金行業目前所面臨的迫切問題。

目前絕大部分企業在重熔完畢后直接將用過的渣丟棄。一些特鋼企業曾經嘗試使用電渣重熔返回渣，但是用量很少，或者由于擔心電渣重熔返回渣使用不當影響鋼錠質量，干脆就直接采用新渣冶煉，而將返回渣直接廢棄。因此，如果能大規模的利用返回渣，對于降低特鋼廠的生產成本，改善環境具有重要的意義。

經專利文獻檢索，查閱到兩個涉及返回渣利用的專利，其公告號分別為CN101899579、CN100352955C。公開號為CN101899579的專利，其利用返回渣開發的渣系主要用于含鈦鋼的重熔，返回渣的利用比例為21.8～48.5%；公告號為CN100352955C的專利雖然返回渣的利用率達到0～30%，但是其制備過程繁瑣，待液渣自然冷卻后再破碎，導致渣的粒度不均勻，同時預熔渣中含有較高CaO，待完全冷卻后渣會進一步吸潮，不利于電渣錠氫含量的控制。根據現有應用電渣重熔返回渣的技術來看，如何高效利用（利用比例達50%以上）現有的電渣重熔返回渣，且配制的新電渣重熔精煉渣能夠符合電渣重熔的各項要求是資源化利用電渣重熔返回渣的關鍵難點，現有技術中均未給出合理的方案。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于現有技術中如何高效利用現有的電渣重熔返回渣，且配制的新電渣重熔精煉渣能夠符合電渣重熔的各項要求這一關鍵難點，提供了一種高效利用返回渣的電渣重熔精煉渣及其制備方法和使用方法，采用本發明的技術方案制備得到的電渣重熔精煉渣可重熔冷作模具鋼、熱作模具鋼、冷軋輥用鋼及不銹鋼，渣系成本低廉，重熔工藝過程穩定，鋼錠表面質量良好，化學成分分布均勻。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

其一，本發明的一種高效利用返回渣的電渣重熔精煉渣，由如下質量百分比的組分組成：

該渣系具有以下物理化學性質：熔點：1260～1350℃；電導率2.0～3.0S.cm^-1；粘度0.1～0.3Pa.s；表面張力250～400mN.m^-1；氮氣增量小于0.0005%；氧氣增量小于0.0020%；其中：所述的螢石中CaF₂的質量百分含量不低于85%，氧化鋁粉中Al₂O₃的質量百分含量大于99%，石灰中CaO的質量百分含量大于99%。

更進一步地，由電渣重熔返回渣、螢石、氧化鋁粉、石灰配制成的精煉渣成分的質量百分數為：CaF₂：55～62%、Al₂O₃：20～26%、CaO：4～10%、SiO₂：5～9%。

其二，本發明的一種高效利用返回渣的電渣重熔精煉渣的制備方法，其步驟為：

步驟一、按質量百分比稱取電渣重熔返回渣、螢石、氧化鋁粉、石灰，并將電渣重熔返回渣、螢石、氧化鋁粉、石灰分別破碎成粒徑為10～30mm的顆粒，其中：各組分的質量百分比為：電渣重熔返回渣50～80%、螢石16～35%、氧化鋁粉4～10%、石灰0～5%；

步驟二、將步驟一破碎后的電渣重熔返回渣、螢石、氧化鋁粉、石灰混勻，得混合爐渣；

步驟三、將步驟二的混合爐渣在1600～1800℃溫度下預熔，預熔過程采用石墨電極，在化渣爐內進行，其中：熔煉電壓56～66V，熔煉電流2000～4500A，熔煉時間20min以上；

步驟四、將步驟三預熔后的混合爐渣采用風淬的方法破碎為5～10mm顆粒，其中風淬過程如下：將高溫液態熔渣由化渣爐倒入流渣槽，在流渣槽出口處由空氣流噴吹液態熔渣使其粒化，空氣流的工作壓力為0.4～0.8Mpa，空氣流的流量為8～16m³/min，待粒化爐渣冷卻至40℃時采用真空包裝，即得電渣重熔精煉渣。