[發明專利]一種底吹氧氣-石灰粉提高鉻礦還原的方法

有效

• 申請號: 202010529370.X
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111748670B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 朱榮;周赟;魏光升;董凱;魏國立;陳培敦;李偉峰;章杰;王春陽;朱青德;任鑫
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C21C5/36
• 分類號: C21C5/36;C21C5/34;C22C33/06
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種底吹氧氣-石灰粉提高鉻礦還原的方法，其特征在于，在不銹鋼冶煉過程中以氧氣為載氣，將石灰粉從不銹鋼冶煉爐底部通過噴槍吹入煉鋼熔池，并實時調節不同冶煉階段的氧氣流量和石灰粉噴吹速率，達到快速、持續高效的還原鉻礦的目的；在鉻礦熔化期，向不銹鋼冶煉爐熔池噴入較大流量的氧氣和較小噴吹速率的石灰粉，控制較低爐渣堿度，保證熔池快速升溫，加速鉻礦熔解；在初始還原期，向不銹鋼冶煉爐熔池噴入較大流量的氧氣和較大噴吹速率的石灰粉，適當增加爐渣堿度，促進鉻礦的還原反應的進行；持續還原期，向不銹鋼冶煉爐熔池噴入較小流量的氧氣和較小噴吹速率的石灰粉，穩定爐渣堿度，保證鉻礦被持續還原；深度還原期，停止向不銹鋼冶煉爐熔池噴入氧氣和石灰粉，改噴較大流量的氬氣，強化熔池攪拌，進一步促進鉻礦的深度還原；

在不銹鋼冶煉的不同時期氧氣流量和石灰粉噴吹速率具體參數為：

鉻礦熔化期：控制氧氣流量為1000~3000 Nm³/h，石灰粉噴吹速率為10~100 kg/min，較大流量的氧氣能促進硅、錳元素進行氧化反應放熱，加速不銹鋼冶煉爐熔池升溫，提升熔池攪拌，同時較小噴吹速率的石灰粉可以保證在開始冶煉時期爐渣的堿度上升緩慢且維持在較低的水平，從而使鉻礦在爐渣層中能快速熔化；

初始還原期：控制氧氣流量為1000~3000 Nm³/h，石灰粉噴吹速率為100~300 kg/min，較大流量的氧氣能促進碳元素進行氧化反應放熱，持續為熔池補充熱量，同時較大噴吹速率的石灰粉可以使爐渣堿度快速增加，達到適合鉻礦還原的堿度要求；

持續還原期：控制氧氣流量為500~1500 Nm³/h，石灰粉噴吹速率為10~100 kg/min，較小的氧氣流量能減少鋼液中的鉻元素被氧化燒損，保證碳元素的氧化反應持續進行，熔池攪拌足夠且爐渣中的FeO含量不會過高，同時較小噴吹速率的石灰粉可以不斷與鉻礦熔解產生的SiO₂反應，將爐渣堿度維持在穩定范圍，保證鉻礦的還原持續進行；

深度還原期：停止吹入氧氣和石灰粉，將氧氣切換為氬氣，控制其流量為1000~3000Nm³/h，較大流量的氬氣降低了爐中的CO分壓，促進“脫碳保鉻”反應向正方向發生，使鉻礦被進一步還原。

2.根據權利要求1所述的一種底吹氧氣-石灰粉提高鉻礦還原的方法，其特征在于，所述噴槍安裝在不銹鋼冶煉爐爐底耐火材料中，保證噴槍安全使用，根據不銹鋼冶煉爐容量和規格的不同，所述噴槍的數目為1~6支。

3.根據權利要求1所述的一種底吹氧氣-石灰粉提高鉻礦還原的方法，其特征在于，所述不銹鋼冶煉的冶煉原料為鐵水、鉻礦和鉻鐵及其他含鉻金屬物料。

4.根據權利要求1所述的一種底吹氧氣-石灰粉提高鉻礦還原的方法，其特征在于，所述不銹鋼冶煉采用AOD爐，K-OBM-S爐，GOR爐，TSR爐或傳統頂底復吹轉爐，不銹鋼冶煉爐容量為50~300 t。

5.根據權利要求1所述的一種底吹氧氣-石灰粉提高鉻礦還原的方法，其特征在于，所述石灰粉的粒度為50~300目。