[發(fā)明專利]抑制爐渣發(fā)泡的方法以及轉(zhuǎn)爐精煉方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880004583.1
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN110023517A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松澤玲洋
• 申請（專利權(quán)）人: 日本制鐵株式會(huì)社
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28;C21C1/02;C21C1/04;C21C5/46
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

本發(fā)明涉及一種抑制爐渣發(fā)泡的方法，當(dāng)向設(shè)置于轉(zhuǎn)爐的下方的排渣鍋從爐口排出爐渣時(shí)，與爐渣的排出速度相對應(yīng)地以使?fàn)t渣中S濃度為0.1～0.4質(zhì)量％的投入速度從開始上述排出爐渣之后立即將含有20～55質(zhì)量％的S的硫化礦物投入排渣鍋。在向轉(zhuǎn)爐裝入鐵液并進(jìn)行了脫硅、脫磷吹煉或脫硅吹煉之后在鐵液殘留于爐內(nèi)的狀態(tài)下使轉(zhuǎn)爐傾翻而從爐口排出爐渣并且繼續(xù)進(jìn)行吹煉的轉(zhuǎn)爐精煉方法中，可以適合用作抑制排出爐渣時(shí)發(fā)泡的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及抑制爐渣發(fā)泡(起泡)的方法以及轉(zhuǎn)爐精煉方法。

背景技術(shù)

鋼鐵制造工藝中由高爐等制得的鐵液是C濃度高達(dá)4～5質(zhì)量％、P濃度高達(dá)0.1質(zhì)量％左右，當(dāng)使之這樣直接凝固而形成生鐵時(shí)由于加工性、韌性低而難以作為鋼鐵制品來進(jìn)行使用。因此，在精煉工藝中進(jìn)行脫磷、脫碳處理并且對各種成分進(jìn)行調(diào)整，由此制造滿足要求品質(zhì)的鋼。雖然能夠在該脫磷、脫碳處理中通過氧氣、包含F(xiàn)eO的爐渣將鐵水中的C、P氧化除去，但高爐鐵液所含的Si比P更容易被氧化，因此實(shí)質(zhì)上脫硅、脫磷、脫碳反應(yīng)并行進(jìn)行。

現(xiàn)在，精煉的預(yù)處理工藝以生產(chǎn)率和反應(yīng)效率良好的轉(zhuǎn)爐方式為主流。作為其操作方法，非專利文獻(xiàn)1公開了下述方法(以下記作連續(xù)處理方式)：將高爐鐵液裝入轉(zhuǎn)爐并進(jìn)行脫硅、脫磷吹煉，然后暫時(shí)停止吹煉并使轉(zhuǎn)爐傾翻，將一部分脫磷爐渣從爐口排出，在將轉(zhuǎn)爐恢復(fù)垂直后繼續(xù)進(jìn)行脫碳吹煉。另外，作為其他操作方法，專利文獻(xiàn)1公開了下述方法(以下記作分離處理方式)：將高爐鐵液裝入轉(zhuǎn)爐并進(jìn)行脫硅吹煉，然后暫時(shí)停止吹煉并使轉(zhuǎn)爐傾翻，將一部分脫硅爐渣從爐口排出，在將轉(zhuǎn)爐恢復(fù)垂直后繼續(xù)進(jìn)行脫磷吹煉，進(jìn)而在脫磷吹煉后將鐵液暫時(shí)從轉(zhuǎn)爐排出并與脫磷爐渣分離，僅將該鐵液再次裝入其他轉(zhuǎn)爐并進(jìn)行脫碳吹煉。前者是使用一座轉(zhuǎn)爐的操作形式，其是在脫硅、脫磷吹煉與脫碳吹煉的中間進(jìn)行從爐口排出爐渣的方式。后者是使用兩座以上的轉(zhuǎn)爐的操作形式，其是在脫硅、脫磷吹煉中使用至少一座轉(zhuǎn)爐并且在該轉(zhuǎn)爐中在脫硅吹煉和脫磷吹煉的中間進(jìn)行從爐口排出爐渣的方式。兩者就利用在吹煉中產(chǎn)生的爐渣的發(fā)泡(起泡)現(xiàn)象使?fàn)t渣的體積增加以有效地從爐口排出爐渣這一點(diǎn)來說是共通的。

當(dāng)由內(nèi)部產(chǎn)生氣體的速度超過由表面耗散氣體的速度時(shí)會(huì)發(fā)生爐渣發(fā)泡。轉(zhuǎn)爐爐渣發(fā)泡是由于在吹煉中鐵液中的C與氧氣或爐渣中的FeO反應(yīng)而大量產(chǎn)生CO氣泡并滯留在爐渣中而發(fā)生的。連續(xù)處理方式、分離處理方式中的任意方式均是將該發(fā)泡后的爐渣從爐口排出并收納在設(shè)置于轉(zhuǎn)爐下方的排渣鍋中。向排渣鍋排出的爐渣排出量越增加，越能夠減少殘留于爐內(nèi)的SiO₂、P₂O₅，越能夠降低生石灰等精煉材料的使用量。因此，希望短時(shí)間排出大量的爐渣，但由于爐渣在排出到排渣鍋后仍會(huì)發(fā)泡，因此當(dāng)從排渣鍋溢出時(shí)會(huì)燒壞周邊設(shè)備，修復(fù)需要大量時(shí)間和勞力。雖然通過降低爐渣排出速度或暫時(shí)中斷爐渣排出之類的方法能夠避免溢出，但這會(huì)使生產(chǎn)率降低，因此向排渣鍋投入抑制爐渣發(fā)泡的物質(zhì)。

與發(fā)泡、噴渣相伴的由精煉容器溢出爐渣不限于排渣鍋，其在混鐵車、鐵液鍋、轉(zhuǎn)爐等中也是阻礙生產(chǎn)率的現(xiàn)象。因此，迄今為止已經(jīng)嘗試了各種抑制發(fā)泡方法。現(xiàn)有的抑制發(fā)泡方法大致可分為兩種。首先，一種是抑制產(chǎn)生氣泡的方法，例如專利文獻(xiàn)2公開了一種發(fā)泡防止劑，其是投入如生白云石這樣的碳酸鹽，通過熱分解時(shí)的吸熱來抑制CO氣體的產(chǎn)生。另一種是將滯留在爐渣內(nèi)的氣泡破壞(破泡)的方法，例如專利文獻(xiàn)3公開了一種以紙漿廢渣為主體的發(fā)泡鎮(zhèn)靜劑。該發(fā)泡鎮(zhèn)靜劑在爐渣內(nèi)由于燃燒、熱分解的反應(yīng)而急速地產(chǎn)生氣體，通過其體積膨脹能量來破泡使?fàn)t渣收縮。進(jìn)而，專利文獻(xiàn)4公開了含有Al和S的發(fā)泡抑制劑。其目的在于：將爐渣中的FeO以Al還原來抑制氣泡的產(chǎn)生，并且通過S來降低爐渣-金屬之間的界面張力來促進(jìn)破泡。

就S給爐渣的發(fā)泡現(xiàn)象帶來的影響，非專利文獻(xiàn)2也有所公開，當(dāng)S濃度增加時(shí)產(chǎn)生CO氣泡的速度降低并且氣泡直徑增大而變得容易破泡。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2013-167015號公報(bào)