[發明專利]電爐鐵精礦煤連續煉成潔凈鋼水新工藝

在審

• 申請號: 201410048033.3
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN103740888A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 丁公權;丁小波;丁小軍
• 申請（專利權）人: 丁公權
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52;C21C7/068;C21C7/064;C21C7/10
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 魏國先

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金技術領域，具體涉及一種電爐鐵精礦煤連續煉成潔凈鋼水新工藝。

背景技術

目前市場上供應的鋼材，都是先把鐵精礦制成球團和燒結塊，摻焦炭加入高爐內煉成P、Si、C的鐵水，再把鐵水運至敞口爐噴氧轉爐造多次渣，脫除P、Si、C，成鋼水，然后在爐外脫硫、脫夾雜、脫N₂、H₂、O₂等，處理成優質鋼水，供連鑄連軋成材。

因此，現在的鋼鐵聯合企業，要建許多爐，包括高爐、焦爐、燒結機、敞口吹氧轉爐以及敞口爐外處理鋼包，而這些都是大量煙塵污水排放根源，造成環境嚴重污染。如果能取消上述煉鐵和敞口煉鋼工藝，就能使鋼企徹底消除污染，且生產成本大幅降低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：解決上述現有技術存在的問題，而提供一種電爐鐵精礦煤連續煉成潔凈鋼水新工藝，改變煉鐵和敞口煉鋼工藝，徹底消除環境污染根源，大大降低生產成本。

本發明采用的技術方案是：這種電爐鐵精礦煤連續煉成潔凈鋼水新工藝，首先建有封閉煉鋼電爐，將鐵精礦煤連續加入封閉煉鋼電爐內電弧區還原成鋼水，然后將CO還原氣體噴入還原爐內鐵精礦煉成的鋼水，或噴入熔化爐內廢鋼煉成的鋼水，因爐渣含Cao和Feo，鋼水無P、Si、C，鋼水連續通過虹吸管進入脫氧脫硫合金化鋼包以及脫夾雜鋼包后流入鋼水槽，供虹吸真空脫氣管抽入中間包內連鑄，最后得到無有害元素的優質潔凈鋼水。

本發明首創在電爐內用鐵精礦煤高溫冶煉直接連續煉成鋼水，改變多年來古今中外傳統技術選用鐵礦摻木炭或焦炭煉成鐵水、鐵水再經多道工序煉成鋼、污染嚴重體力勞動繁重的原始落后狀況。本發明的電爐鐵精礦煤連續煉成潔凈鋼水新工藝普及后，必將取消煉鐵用的高爐、焦爐、燒結機、煉鋼敞口轉爐和爐外處理鋼包。本發明只有電爐和爐外鋼水處理，而且都是在封閉式爐內、鋼包內連續生產優質鋼水，這就等于消除了鋼企的污染源而環境友好。

上述技術方案中，所述封閉煉鋼電爐內電弧區是在爐內用高壓直流或高壓交流中空電極或爐料自耗電極與爐缸鋼水面上通電起弧、產生5000℃以上高溫的弧區，爐料自耗電極是由鐵精礦粉和煤粉加粘結劑混勻擠壓而成的，插入到鋼水面上，產生弧區，并超高速還原成鋼水，產生的CO等還原氣體，噴入電爐蓋頂上的還原爐或熔化爐，溫度達1600℃，高速還原鐵精礦成鋼水或熔化廢鋼成鋼水，電爐爐容利用系數比大高爐高幾十倍。因爐渣含有足量Cao和Feo，出爐鋼水不含P、Si、C，不再采用傳統煉鋼工藝，只需爐外處理后就能煉成優質鋼水。

上述技術方案中，電爐是封閉式低爐身的長方形爐體，中部中軸線上裝有三根以上爐料自耗電極，爐頭蓋頂上裝有一臺還原爐或熔化爐，蓋頂尾裝有一個圓孔，供Cao和Fe₂O₃等造渣劑壓入薄鋼管內成實心柱插入爐缸，爐渣由爐頭橫墻的虹吸管自動抽出爐外，鋼從爐尾橫墻內的虹吸管自動抽入爐外脫氧、脫硫合金化鋼包內，進行處理。造成鋼水與爐渣逆向流動的最大優點是：增加了爐渣與鋼水之間摩擦接觸幾率，提高了相互化學反應速度和效率。用氧化性強的純Cao和Fe₂O₃造渣劑從爐尾加入，使沿途鋼水中含有的P、Si、C都被Fe₂O₃氧化成CO、CO₂、P₂O₅、SiO₂，部分S也氧化成了SO₂，連鐵精礦和煤灰分中難還原的A₂O₃，最后都與Cao結合成Cao₄P₂O₅、CaoSiO₂、CaSAi₂O₃?、CaoFeo等復合渣從爐頭抽出爐外。只有采用本發明渣水與鋼水的逆向流動，才能保證只需造一次少量渣，就能把鋼水中P、Si、C脫除到最低值甚至接近于零，無需轉爐吹氧造多次渣，脫P、Si、C，而且大大提高了金屬回收率。