废钢冶炼的方法和钢材的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种废钢冶炼的方法和钢材的制备方法。废钢冶炼的方法包括以下步骤：于附着有第一固态熔渣的冶炼炉中加入铝酸钙精炼渣和第一批废钢，其中，铝酸钙精炼渣含有3CaO

【技术实现步骤摘要】
废钢冶炼的方法和钢材的制备方法


[0001]本专利技术涉及炼钢的
，特别是涉及一种废钢冶炼的方法和钢材的制备方法。

技术介绍

[0002]废钢冶炼是将废旧的钢材通过炉渣处理、高温冶炼等工艺转化为高质量钢材的炼钢技术，通常是采用中频炉将废钢冶炼为铁水。废钢的来源复杂，大多含有大量的SiO2杂质，同时，废钢内的合金元素也容易在冶炼时发生氧化，形成含有MgO、SiO2和Al2O3等组分的氧化物熔渣。这些氧化物熔渣会与中频炉炉衬的耐火材料发生选择性反应，进一步形成纯刚玉相、镁铝尖晶石相等高熔点、高粘度的熔渣并粘附于炉衬上，故被称为炉衬粘渣。在废钢冶炼过程中，炉衬粘渣会不断向内生长，使得中频炉逐渐堵塞，不得不停炉处理。在形成堵塞期间，粘附物阻碍上下部液态金属的流动和混匀，造成能耗增加和生产效率降低，最终影响了废钢冶炼的产能。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要提供一种废钢冶炼的方法和钢材的制备方法，以克服废钢冶炼时容易产生炉衬粘渣的问题。
[0004]本专利技术的上述目的是通过如下技术方案进行实现的：
[0005]本专利技术第一方面，提供一种废钢冶炼的方法，包括以下步骤：
[0006]于附着有第一固态熔渣的冶炼炉中加入铝酸钙精炼渣和第一批废钢，其中，所述铝酸钙精炼渣含有3CaO
·
Al2O3相和12CaO
·
7Al2O3相；
[0007]升温至第一温度，使所述第一批废钢熔化，得第一铁水和第二固态熔渣，并使所述铝酸钙精炼渣部分熔化，所述第一固态熔渣脱落；
[0008]于所述冶炼炉中加入第二批废钢，升温至第二温度，使所述第二批废钢熔化，得第二铁水和第三固态熔渣，使所述铝酸钙精炼渣完全熔化，并使所述第一固态熔渣、所述第二固态熔渣和所述第三固态熔渣转化为液态熔渣；
[0009]升温至第三温度进行冶炼；
[0010]去除所述液态熔渣。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一温度≥1300℃，所述第二温度≥1400℃。
[0012]在其中一个实施例中，所述第三温度为1450℃~1550℃。
[0013]在其中一个实施例中，在所述铝酸钙精炼渣中，CaO的质量分数≥48%，Al2O3的质量分数≥30%。
[0014]在其中一个实施例中，在所述铝酸钙精炼渣中，所述3CaO
·
Al2O3相和所述12CaO
·
7Al2O3相的质量比为（3~5）：（2~5）。
[0015]在其中一个实施例中，记所述冶炼炉能够冶炼的铁水的容量为A吨，所述铝酸钙精炼渣的加入量为5Akg~15Akg。
[0016]在其中一个实施例中，所述升温至第三温度进行冶炼之前还包括在所述冶炼炉中加入其他批次废钢的步骤。
[0017]在其中一个实施例中，所述第一批废钢的质量与所述第一批废钢、所述第二批废钢和所述其他批次废钢的总质量的比为1：（2~4）。
[0018]在其中一个实施例中，满足以下条件中的一个或多个：
[0019]1）所述在冶炼炉中加入铝酸钙精炼渣和第一批废钢还包括加入第一助剂的步骤；
[0020]2）所述在所述冶炼炉中加入第二批废钢还包括加入第二助剂的步骤；
[0021]3）所述在所述冶炼炉中加入其他批次废钢还包括加入第三助剂的步骤。
[0022]在其中一个实施例中，所述第一助剂、所述第二助剂和所述第三助剂各自独立地包括碳粉、硅铁粉、铝粉和锰铁粉中的一种或多种。
[0023]在其中一个实施例中，所述去除所述液态熔渣包括以下步骤：
[0024]加入除渣剂，使所述液态熔渣凝固聚集，得固态浮渣；
[0025]去除所述固态浮渣。
[0026]本专利技术第二方面，提供一种钢材的制备方法，其包括上述所述的废钢冶炼的方法的步骤。
[0027]本专利技术具有以下有益效果：
[0028]本专利技术中，铝酸钙精炼渣含有3CaO
·
Al2O3相和12CaO
·
7Al2O3相，3CaO
·
Al2O3相与镁铝尖晶石相、刚玉相等高熔点物相反应形成12CaO
·
7Al2O3相等低熔点物相；12CaO
·
7Al2O3相是CaO
‑
Al2O3体系中熔点最低的相，可在升温过程中快速液化，使铝酸钙精炼渣和三种固态熔渣间的反应由固
‑
固反应变为固
‑
液反应，在加快反应速度的同时，还能与三种固态熔渣反应形成CaO
·
Al2O3相等低熔点物相，并促进液态熔渣的形成。
[0029]在第一温度下，铝酸钙精炼渣部分熔化形成液态，液态的铝酸钙精炼渣部分熔化与第一固态熔渣、第二固态熔渣之间会产生互相粘附作用，从而辅助第一固态熔渣的熔化和脱附，并防止第二固态熔渣与炉衬的接触和反应；在第二温度下，铝酸钙精炼渣完全熔化，可与第一固态熔渣、第二固态熔渣和第三固态熔渣之间发生固
‑
液反应，形成低熔点、低粘度的液态熔渣并上浮至铁水表面；在第三温度下，冶炼炉内的废钢彻底熔化为铁水。同时，利用梯度升温的冶炼方式，不仅实现了炉衬粘渣的有效防治，提升了废钢冶炼的产量和能效，而且减少铝酸钙精炼渣与炉衬的耐火材料之间的反应，避免其对冶炼炉炉衬的侵蚀。
附图说明
[0030]图1为对比例1中的中频炉冶炼25炉后的炉内冷态情况图；
[0031]图2为实施例1中的中频炉冶炼15炉后的炉内热态情况图；
[0032]图3为对比例1的废钢冶炼过程中的熔渣物相变化曲线；
[0033]图4为实施例1的废钢冶炼过程中的熔渣物相变化曲线。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不
违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0035]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0036]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0037]中频炉炼钢是利用中频电磁感应原理熔化废钢等废旧金属，并经连铸和连轧制成各种规格的钢材的炼钢工艺。中频炉的炉衬（furnace l本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废钢冶炼的方法，其特征在于，包括以下步骤：于附着有第一固态熔渣的冶炼炉中加入铝酸钙精炼渣和第一批废钢，其中，所述铝酸钙精炼渣含有3CaO
·
Al2O3相和12CaO
·
7Al2O3相；升温至第一温度，使所述第一批废钢熔化，得第一铁水和第二固态熔渣，并使所述铝酸钙精炼渣部分熔化，所述第一固态熔渣脱落；于所述冶炼炉中加入第二批废钢，升温至第二温度，使所述第二批废钢熔化，得第二铁水和第三固态熔渣，使所述铝酸钙精炼渣完全熔化，并使所述第一固态熔渣、所述第二固态熔渣和所述第三固态熔渣转化为液态熔渣；升温至第三温度进行冶炼；去除所述液态熔渣。2.如权利要求1所述的废钢冶炼的方法，其特征在于，所述第一温度≥1300℃，所述第二温度≥1400℃。3.如权利要求2所述的废钢冶炼的方法，其特征在于，所述第三温度为1450℃~1550℃。4.如权利要求1所述的废钢冶炼的方法，其特征在于，在所述铝酸钙精炼渣中，CaO的质量分数≥48%，Al2O3的质量分数≥30%。5.如权利要求4所述的废钢冶炼的方法，其特征在于，在所述铝酸钙精炼渣中，所述3CaO
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Al2O3相和所述12CaO
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7Al2O3相的质量比为（3~5）：（...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍云波，赵运录，陈玉鑫，赵明阳，
申请(专利权)人：霍云波，
类型：发明
国别省市：