[發明專利]煉鋼用處理劑及煉鋼方法

在審

• 申請號: 201710408069.1
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107541584A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 吳威德;吳迪原
• 申請（專利權）人: 薛富盛
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司11355
• 代理人: 張雅軍,秦小耕

技術領域

本發明涉及一種煉鋼用處理劑及煉鋼方法，特別是涉及一種含有熱還原渣的煉鋼用處理劑及運用該煉鋼用處理劑的煉鋼方法。

背景技術

電爐(electric furnace)煉鋼是一種以電能來冶煉鋼料的方法，主要利用電弧熱使金屬熔解，是現代最先進的煉鋼方式之一。相較于需使用高爐、轉爐及連鑄(或模鑄)來煉鋼的冗長流程，電爐煉鋼的工藝流程短、投資費用低、煉鋼速度快且生產彈性度高。近年來更進一步將電爐容量大型化，同時搭配超高功率的電弧提高電爐的熱效率，更大幅地縮短了熔煉時間，并使每噸鋼所需的電耗減少。然而，目前電爐熔鋼工藝仍需繼續朝向節省能源、促進環保的方向努力。

中國臺灣地區2011年的粗鋼產量約為2310萬公噸，其中有980萬公噸來自電爐廠。各家電爐廠煉鋼的流程大致相同，主要是先使用電爐進行粗煉氧化脫磷，再以盛鋼桶進行精煉還原脫硫；上述過程的目的在于使磷、硫等等微量元素脫除，調整鋼材的成份避免后續有冷脆或熱脆的現象發生，并保護熔鋼不被高溫氧化，但不論粗煉或精煉都會有爐渣生成。

目前氧化渣的處理大都用于路床料(roadbed material)或填料(reclamation material)使用。這種做法雖被認為兼具節能減碳及廢棄物回收再利用的雙重優點。但是還原渣遇水后將會膨脹且大幅增加體積，若將還原渣用于土木營建上將會造成結構件或鋪路面的突起或龜裂；為了解決上述問題，需歷經長時間的養生期等到還原渣穩定，且還須將還原渣研磨到非常細，如此反而導致加工成本太高。基于成本考慮，目前回收或再利用業者大多隨意以棄置、囤積、掩埋等方式來處理還原渣；然而此處理方式會嚴重影響環境，所以還原渣的處理是目前爐渣處理最頭痛的問題。

常見的脫硫劑與脫磷劑是以氧化鈣(CaO)為主要成份，氧化鈣具有良好的脫磷效果，但其熔點高達2570℃，熔解速率緩慢，導致熔煉時間延長。為使脫硫劑或脫磷劑同時具有理想的脫硫或脫磷能力及較低的熔點，大多會添加使脫硫劑或脫磷劑熔點降低的助熔劑，使熔煉所需的時間減少。常用的助熔劑包括CaF₂，雖效果良好但基于環境安全考慮而不建議使用。

由上述可知，目前仍尋求一種妥善處理電爐渣的方法，并期望獲得脫硫及脫磷效果良好、便宜且具有快速液化的脫硫與脫磷劑(即，煉鋼用處理劑)。

發明內容

因此，本發明的目的，即在提供一種適用于脫硫或脫磷工藝、能大幅降低制造成本及符合環保需求的煉鋼用處理劑。

于是，本發明煉鋼用處理劑，包含：石灰塊及熱還原渣，其中，該熱還原渣是使含硫熔鋼經一次或一次以上的脫硫處理所生成；及以該熱還原渣的總重為100重量份計算，該石灰塊含量范圍為1～85重量份。

本發明的另一目的在于提供一種能有效降低硫含量的煉鋼方法。

本發明煉鋼方法包含以下步驟：(S1)將前述煉鋼用處理劑加入含硫熔鋼中進行一次脫硫處理。

本發明的另一目的在于提供一種能有效降低磷含量的煉鋼方法。

本發明煉鋼方法包含以下步驟：(P0)將前述煉鋼用處理劑加入含磷熔鋼中進行一次脫磷處理。

本發明的功效在于：該煉鋼處理劑是使用含硫熔鋼經一次或一次以上的脫硫處理所生成的熱還原渣，此熱還原渣不須經過冷卻造粒步驟而直接與石灰塊混合并隨即加入含硫熔鋼中進行脫硫處理，因此，相較于使用經冷卻造粒的渣塊的現有煉鋼工藝，本發明煉鋼用處理劑應用于煉鋼時，不需要再經過長時間加熱熔融步驟即能進行脫硫步驟。本發明煉鋼用處理劑除了能應用于脫硫或脫磷工藝外，更能有效降低處理劑制造成本，以及降低煉鋼工藝中的能源浪費。

以下將就本發明內容進行詳細說明：

該「含硫熔鋼」一詞泛指未經任何脫硫處理步驟的含硫熔鋼、或經一次或一次以上脫硫處理步驟的含硫熔鋼。較佳地，該含硫熔鋼是通過電爐煉鋼方式進行處理。

該「熱還原渣」是含硫熔鋼經煉鋼精煉還原脫硫時所生成的渣，其中熱還原渣是含有高量的氧化鈣。相較于過去使用熔點為2570℃的氧化鈣作為脫硫劑、脫磷劑，本發明的概念在于使用富含氧化鈣的熱還原渣作為石灰的來源，以降低石灰塊的使用量，并通過使用熔點明顯低于2570℃的熱還原渣，使該煉鋼用處理劑(可做為脫硫劑或脫磷劑)的熔點大幅降低，同時讓含有該熱還原渣的煉鋼用處理劑能快速地熔解并與熔鋼反應，進而能縮短熔鋼后續的熔煉時間，且有助于延長爐襯耐火材料的壽命。