一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，该方法包括以下步骤：将包括含锌废料的炉料熔化，并调整钢水中的含碳量大于目标钢种的含碳量；在钢水倒入钢包的过程中，向钢包全程包底吹氩，并随钢流加入石灰形成碱性渣；造氧化环境，使钢水中的碳发生氧化反应生成气体逸出。上述的反应过程中，首先通过增加钢水中的含碳量，使其在后续的反应过程中与钢水中的氧反应生成CO气体，CO气体在释放过程中，带动易挥发的锌、铅等易挥发物蒸发氧化，一起进入除尘系统，使钢中的有害成分锌、铅等被脱除，从而获得一种高品质钢材。

【技术实现步骤摘要】
一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法
本专利技术涉及钢铁冶炼
，且特别涉及一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法。
技术介绍
废钢是钢铁行业的重要原料，相比铁矿石而言，其炼钢的流程更短，生产效率更高。废钢常用于转炉炼钢的添加，电弧炉的炉料，也是中频炉的原料。转炉内添加的废钢要求是比较干净的废钢；电弧炉可以用相对较杂的废钢，因为电弧炉有冶金精炼功能，但电弧炉设备投资相对较大，操作相对复杂，成本相对较高；中频炉结构简单、投资小、成本低、但中频炉只具备熔化功能、不具备冶金精炼功能、如锌、铅等低熔点物质的大量存在容易使连铸坯频繁产生坯壳裂纹、漏钢，钢材的强韧性大大降低，质量没有可靠保证，通常人们所说的地条钢即是一些小钢厂用普通的废钢在中频炉内直接熔化直接浇注生产出来的钢，这也是国家为什么要取缔中频炉生产地条钢的主要原因，中频炉也成了打击地条钢的代名词。然而，中频炉具有设备简单，造价低的特点。将中频炉和冶金功能和方法联系起来，生产出优质价廉的钢材，积极探索出一条适合中频炉冶炼优质钢材的道路。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，解决了中频炉不适合冶炼或者冶炼得到的钢铁的质量低的问题，使原来不具备冶金功能的中频炉设备，通过使钢水中的碳发生氧化反应产生一氧化碳气体带出锌铅等低沸点物质逸出钢液工艺的结合实现冶金功能，除去低熔点和其它有害物质，生产优质钢材。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提供一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，包括以下步骤：将包括含锌废料的炉料熔化，并调整钢水中的含碳量大于目标钢种的含碳量；在钢水倒入钢包的过程中，向钢包全程包底吹氩，并随钢流加入石灰形成碱性渣；造氧化环境，使钢水中的碳发生氧化反应生成气体逸出。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，通过在中频炉内预先调节钢水含碳量，使钢水中的碳含量大于目标钢种的碳含量，能使钢液在氧化环境中，碳与氧化铁或O2反应，生成大量的CO气体，CO气体在逸出过程中，与钢液中的呈气态锌、铅等结合，挥发到大气中被除尘系统所捕获，从而使钢水中的低熔点物质减少，净化了钢液，同时，碳含量也得到可控，钢液中的N、H、B含量也得到下降，不仅增加了钢的强度，改善了连铸的可浇性，同时，增加了坯壳强度，大大降低了连铸漏钢的频次；CO及锌、铅从钢液出来到空间后，被氧化成CO2、ZnO、PbO。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例提供的一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法进行具体说明。本专利技术实施例提供一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，包括以下步骤：将包括含锌废料的炉料熔化，并调整钢水中的含碳量大于目标钢种的含碳量；在钢水倒入钢包的过程中，向钢包全程包底吹氩，并随钢流加入石灰形成碱性渣；造氧化环境，使钢水中的碳发生氧化反应生成气体逸出。本专利技术实施例提供一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，包括以下步骤：将包括含锌废料的炉料熔化，调整钢水中的含碳量，使钢水中的含碳量大于目标钢种的含碳量。该步骤通过调节钢液中的碳含量，使含碳量有一个较高的数值，是为了氧化脱碳时，提供碳的浓度梯度和反应动力，这也是后续脱锌的先决条件，随着碳含量的增加钢液产生CO气体能力大增，从而使锌等低沸点物质随CO气体的逸出而脱除干净，同时，钢液中的N、H、B含量也得到下降。在钢水倒入钢包的过程中，向钢包全程包底吹氩，并随钢流加入石灰形成碱性渣。该步骤通过在钢水倒入钢包的过程中，随钢流加入石灰，是为了造碱性渣，造碱性渣的目的，一是脱除钢水中的磷，二是减少钢包侵蚀，因为钢包的耐材主要是镁砂，镁砂也是碱性的，三是有利于吸收钢液中的酸性夹杂。钢包底部吹氩，主要起搅拌作用，促进反应的均衡和成分的均匀。造氧化环境，使钢水中的碳发生氧化反应生成气体逸出。该步骤是为了给钢水或钢渣增加氧含量，以利于钢水中的碳与氧反应生成CO气体，在CO气体上浮过程中，将易挥发的锌、铅蒸汽携带逸出钢液，削减钢中的低熔点金属含量，钢液中的N、H、B含量也得到下降，消除低熔点物质对钢材表面质量及内在强度的影响，同时，可降低钢在连铸过程中易产生连铸漏钢的风险及连铸坯表面产生裂纹，延续到后面钢材表面缺陷的风险。在一些实施方式中，炉料熔化过程中：通过调节废钢结构或添加增碳剂，使钢水中的含碳量大于目标钢种的含碳量，优选的，调整钢水中的含碳量大于0.12％，优选大于0.15％，更优选为0.18-0.28％。本专利技术实施例提供一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，其中，在中频炉配料时，保证所配料C含量大于012％，优化地，所配料C含量大于0.15％，最好在0.18～0.28之间，提供钢液产生CO气体的能力。在一些实施方式中，还包括：炉料熔化后出钢前，向钢水中加入萤石球进行排渣，优选的，萤石球的加入量为0.6-1.0Kg/吨钢，保留渣层厚不大于10mm。在一些实施方式中，氧化环境通过以下步骤提供：随炉料加入氧化铁粉，和/或在将钢水倒入钢包的过程中，随钢流也加入氧化铁粉，优选的，随炉料加入氧化铁粉，在炉料熔化一半时，边加炉料，边加氧化铁粉，优选的，氧化铁粉分批加入，总加入量为2-10Kg/吨钢，更优选的，氧化铁粉的总加入量为7-10Kg/吨钢，优选的，在将钢水倒入钢包的过程中，随钢流加入氧化铁粉，优选的，随钢流加入钢包的氧化铁粉为2-12Kg/吨钢，更优选的，氧化铁粉的加入量为7-10Kg/吨钢。在一些实施方式中，向钢包全程包底吹氩，并随钢流加入石灰形成碱性渣具体包括：钢水倒入钢包的过程中，向钢包全程包底吹氩，吹氩的压力为0.3-0.8MPa，更优选的，压力为0.4-0.6MPa，石灰的加入量为6-15Kg/吨钢，优选的，石灰的加入量为8-12Kg/吨钢；更优选的，随钢流配加2～4Kg/吨钢的轻烧白云石。本专利技术实施例提供一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，其中，将炉料熔化，进行取样分析后，在出钢前，向炉内加入萤石球使炉渣变稀，进行排渣操作，排渣过程可借助扒渣配合，渣层厚度控制在10mm以内，排渣时，可将中频炉向炉嘴倾斜一个角度，能使液面渣及时排出，相对要好些，这也使中频炉有了一定冶金功能；出渣结束，准备出钢，出钢过程向钢包全程包底吹氩，钢包底部吹氩，主要起到对钢液的搅拌作用，可有效增加冶金反应的速度和均匀性；在向钢包倒钢的过程中，随钢流加入石灰是为了造碱性渣，碱性渣能吸附更多的酸性杂质；优选的，还可以随钢流加入轻烧白云石，轻烧白云石的主要成分是MgO，钢包材质主要成分也是MgO，所以加入轻烧白云石有降低钢包侵蚀作用，同时，加入轻烧白云石有调节渣的粘度作用。在一些实施方式中，氧化环境通过以下步骤提供：将钢水倒入钢包后，对钢包顶部吹氧，或对钢包顶部吹氧，并向钢包中加入氧化铁粉，优选的，对钢包的顶部进行吹氧的供氧强度为50～300NL/(min·t)，压力为0.5～2.0MPa，优选的，供氧强度为100～150NL/(min·t)，压力为0.8～1.2MPa，吹氧时间10～20分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，其特征在于，包括以下步骤：将包括含锌废料的炉料熔化，并调整钢水中的含碳量大于目标钢种的含碳量；在钢水倒入钢包的过程中，向所述钢包全程包底吹氩，并随钢流加入石灰形成碱性渣；造氧化环境，使所述钢水中的碳发生氧化反应生成气体逸出。

【技术特征摘要】
1.一种利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，其特征在于，包括以下步骤：将包括含锌废料的炉料熔化，并调整钢水中的含碳量大于目标钢种的含碳量；在钢水倒入钢包的过程中，向所述钢包全程包底吹氩，并随钢流加入石灰形成碱性渣；造氧化环境，使所述钢水中的碳发生氧化反应生成气体逸出。2.根据权利要求1所述的利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，其特征在于，所述炉料熔化过程中：通过调节废钢结构或添加增碳剂，使所述钢水中的含碳量大于目标钢种的含碳量，优选的，调整所述钢水中的含碳量大于0.12％，优选大于0.15％，更优选为0.18-0.28％。3.根据权利要求1或2所述的利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，其特征在于，还包括：所述炉料熔化后出钢前，向所述钢水中加入萤石球进行排渣，优选的，所述萤石球的加入量为0.6-1.0Kg/吨钢，保留渣层厚不大于10mm。4.根据权利要求1所述的利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，其特征在于，所述氧化环境通过以下步骤提供：随所述炉料加入氧化铁粉，和/或在将钢水倒入钢包的过程中，随钢流加入氧化铁粉，优选的，随所述炉料加入氧化铁粉，在炉料熔化一半时，边加炉料，边加氧化铁粉，优选的，氧化铁粉分批加入，总加入量为2-10Kg/吨钢，更优选的，氧化铁粉的总加入量为7-10Kg/吨钢，优选的，在将钢水倒入钢包的过程中，随钢流加入氧化铁粉，优选的，随钢流加入钢包的氧化铁粉为2-12Kg/吨钢，更优选的，所述氧化铁粉的加入量为7-10Kg/吨钢。5.根据权利要求4所述的利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，其特征在于，向所述钢包全程包底吹氩，并随钢流加入石灰形成碱性渣具体包括：所述钢水倒入钢包的过程中，向所述钢包全程包底吹氩，所述吹氩的压力为0.3-0.8MPa，更优选的，压力为0.4-0.6MPa，所述石灰的加入量为6-15Kg/吨钢，优选的，所述石灰的加入量为8-12Kg/吨钢；更优选的，随钢流配加2～4Kg/吨钢的轻烧白云石。6.根据权利要求1所述的利用含锌废钢冶炼高品质钢的方法，其特征在于，所述氧化环境通过以下步骤提供：将所述钢水倒入钢包后，对所述钢包顶部吹氧，或对所述钢包顶部吹氧，并向所述钢包中加入氧化铁粉，优选的，对所述钢包的顶部进行吹氧的供氧强度为50～300NL/(min·t)，压力为0.5～2.0MPa，优选的，供氧强度为100～150NL/(min·t)，压力为0.8～1.2MPa，吹氧时间10...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱书成，赵湖，许少普，刘丹，李红阳，李忠波，石教兴，张占杰，赵迪，康文举，张帅，李博，程塑，王希彬，
申请(专利权)人：南阳汉冶特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41