[發(fā)明專利]一種高純生鐵生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011353412.5
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112605375A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 解生禮
• 申請（專利權(quán)）人: 遼陽鋼鐵有限公司
• 主分類號: B22D41/00
• 分類號: B22D41/00;C21C7/06;C21C7/064;C21C7/00;B22D43/00
• 代理公司: 沈陽天贏專利代理有限公司 21251
• 代理人: 李榮新

本發(fā)明公開了一種高純生鐵生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝，包括鐵水包、氮?dú)夤?yīng)裝置、扒渣裝置、冶煉裝置、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、氬氣供應(yīng)系統(tǒng)和在線實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)，氮?dú)夤?yīng)裝置的氮?dú)獯邓凸苈愤B接在鐵水包的內(nèi)部，扒渣裝置的吹送管路連接在鐵水包開口的內(nèi)側(cè)，冶煉裝置與鐵水包可以互相澆注其內(nèi)部的液態(tài)金屬，氧氣供應(yīng)系統(tǒng)的氧氣吹送管道連接在冶煉裝置內(nèi)腔的底部，加料系統(tǒng)的加料口設(shè)置在鐵水包的上方，本發(fā)明提供的一種高純生鐵生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝所生產(chǎn)的高純生鐵以及特級高純生鐵的生產(chǎn)指標(biāo)滿足中國鑄造協(xié)會(huì)發(fā)布的《鑄造用高純生鐵?ZXB/T0001?2011》標(biāo)準(zhǔn)，滿足精料法冶煉鑄造用高純生鐵的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高純生鐵制造技術(shù)領(lǐng)域，具體領(lǐng)域?yàn)橐环N高純生鐵生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)

隨著我國高速列車、風(fēng)力發(fā)電、核電、軍工、半導(dǎo)體材料等行業(yè)的發(fā)展，對高純生鐵、超級高純生鐵及高性能鑄鐵的需求量日益增大，但是普通球鐵和生鐵中的硅、錳、硫、磷及微量元素含量無法滿足高端鑄件的要求，高純生鐵、超級高純生鐵的需求量日益增大。由于低磷、低硫的資源日益匱乏，現(xiàn)已不能滿足“精料法”冶煉鑄造高純生鐵的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高純生鐵生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的高純生鐵、超級高純生鐵的需求量日益增大。由于低磷、低硫的資源日益匱乏，現(xiàn)已不能滿足“精料法”冶煉鑄造高純生鐵的需求的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種高純生鐵生產(chǎn)系統(tǒng)，包括鐵水包、氮?dú)夤?yīng)裝置、扒渣裝置、冶煉裝置、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、氬氣供應(yīng)系統(tǒng)和在線實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)，氮?dú)夤?yīng)裝置的氮?dú)獯邓凸苈吩O(shè)置在鐵水包的內(nèi)部，扒渣裝置的吹送管路設(shè)置在鐵水包開口的內(nèi)側(cè)，冶煉裝置與鐵水包相連，氧氣供應(yīng)系統(tǒng)的氧氣吹送管道設(shè)置在冶煉裝置內(nèi)腔的底部，加料系統(tǒng)的加料口設(shè)置在鐵水包的上方，氬氣供應(yīng)系統(tǒng)的氬氣吹送管路設(shè)置在鐵水包內(nèi)腔的底部，在線實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)實(shí)時(shí)對鐵水包內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)的鐵水進(jìn)行取樣檢測。

優(yōu)選的，所述鐵水包(1)包壁的定型耐材的高度從傳統(tǒng)的17環(huán)滿環(huán)加高到19環(huán)滿環(huán)，在所述鐵水包(1)加高部分的包嘴處加焊鋼板，保證對包壁定型耐材的支撐，所述鐵水包(1)其余部分采用濕法噴涂料進(jìn)行濕噴。

優(yōu)選的，所述氮?dú)夤?yīng)裝置(2)采用空氣壓縮機(jī)進(jìn)行氮?dú)獯邓妥鳂I(yè)。

優(yōu)選的，所述冶煉裝置(4)為AOD爐或者轉(zhuǎn)爐。

優(yōu)選的，所述AOD爐包括爐體(9)，所述爐體(9)的上端設(shè)置有爐蓋(10)，所述爐體(9)的內(nèi)壁上均包覆有耐材磚(11)，左側(cè)所述耐材磚(11)的端面為迎鋼側(cè)(12)，右側(cè)所述耐材磚(11)的端面為風(fēng)槍側(cè)(13)，所述AOD爐依托于側(cè)吹良好的動(dòng)力學(xué)條件，通過提高過程溫度和降低CO氣體分壓的方式實(shí)現(xiàn)脫碳保鉻，所述風(fēng)槍側(cè)(13)的所述耐材磚(11)厚度大于所述迎鋼側(cè)(12)的所述耐材磚(11)厚度。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)爐包括轉(zhuǎn)爐爐體(14)，所述轉(zhuǎn)爐爐體(14)的內(nèi)腔均包覆有耐火磚(15)，右側(cè)所述耐火磚(15)的板壁上側(cè)嵌裝有出料口內(nèi)座磚(16)，所述出料口內(nèi)座磚(16)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有液態(tài)金屬通道(17)。

一種高純生鐵生產(chǎn)工藝，其特征在于：高純生鐵生產(chǎn)系統(tǒng)工藝流程如下：

第一步、將通過處理含鋅、鉛等固體廢物的高爐生產(chǎn)出的鐵水澆注在鐵水包1內(nèi)，將鐵水包運(yùn)送至預(yù)設(shè)生產(chǎn)線的鐵水預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)，利用氮?dú)夤?yīng)裝置上的氮?dú)鈬姌屜蜩F水包中噴吹鈍化鎂脫硫，脫硫反應(yīng)：

Mg(S)+[S]＝(MgS) (S)。

脫硫能力可達(dá)90％以上，為避免下道工序回硫，脫硫后的鐵水通過扒渣裝置4進(jìn)行扒渣，

第二步、將預(yù)處理過后的鐵水輸送進(jìn)冶煉裝置的內(nèi)部，將氧氣供應(yīng)系統(tǒng)的氧氣吹送管道的端頭設(shè)置在冶煉裝置的底部，啟動(dòng)氧氣供應(yīng)系統(tǒng)對鐵水進(jìn)行吹氧攪拌，在氧氣供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行吹氧攪拌的同時(shí)向冶煉裝置內(nèi)加入塊狀生石灰，在冶煉裝置內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：