[其他]用海綿鐵煉鋼的工藝和設備

在審

• 申請號: 101986000002801
• 申請日: 1986-04-24
• 公開（公告）號: CN1003941B
• 公開（公告）日: 1989-04-19
• 發明（設計）人: 哈拉爾德·伯杰;赫爾曼·皮爾克
• 申請（專利權）人: 沃斯特-阿爾派因股分公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 羅宏;劉元金

為了能經濟地及穩定地用酸性脈石含量高的且含磷大于０．３％的海綿鐵煉鋼，采取如下措施：與度鐵一道在酸性電爐中熔煉海綿鐵料，將無渣鋼液倒入堿性鋼包；同時向鋼液中加入粒狀脫磷劑；除渣后，將鋼包移到加熱臺上，用氧成含氧氣體作載氣向鋼水噴入補充脫磷劑；鋼水在加熱臺上加熱調整到要求的脫磷溫度１５５０℃至１６００℃；如有必要，可重復上述處理。脫磷完成后加入合金劑，脫氧劑和脫硫劑，調整成分以使鋼達到要求。

本發明涉及一種煉鋼工藝，其原料采用含磷高于0.3%，含SiO₂高于5%及Al₂O₃超過3%的酸性脈石，以及含堿性脈石CaO-MgO低于5%的海綿鐵，如果需要的話，亦可加入約為海綿鐵爐料的30%的廢鐵作為原料。本發明還涉及實施這一工藝的設備。

海綿鐵是由直接還原法生產的。通常，它含碳0.20～2.40%，含硫0.01～0.03%以及含磷0.007～0.05%，此外，還有含2～4%的SiO₂及0.6～2.7%的Al₂O₃等的酸性脈石和含CaO-MgO的0.20～3%的堿性脈石，剩余的量基本上是鐵和鐵的氧化物。

這種成分的海綿鐵一般是在堿性爐襯的容器中加入堿性造渣劑熔煉的，通過堿性造渣劑大量吸收磷及各種脈石成分，可使金屬熔體直接冶煉成鋼。

但是，由含磷礦物如磷灰石量很高的鐵礦所制得的海綿鐵隨直接還原的工藝不同，其成分亦不同：磷大于0.3%最多為1.2%，SiO₂大于5%，有的甚至高達7～8%，Al₂O₃由大于3%最多為6%左右，而其堿性脈石的量，當以CaO-MgO表示時，還不足5%，甚至不足4%。

到目前為止，用這種成分的海綿鐵生產出有用的鋼仍然是不可能的，或是只有極低的經濟效益。因為在堿性爐襯的冶煉裝置中冶煉時，不可能接受脫除這些磷所必需的大量堿性脫磷劑，這些脫磷劑熔化時，需要很高的能耗。同時，其裝料的時間太長，所形成的渣量也過大，并且，其鐵收得率也太低。要使酸性脈石和含磷的伴生礦物在鐵礦石直接還原之前就除掉，實際上只有在幾種類型的鐵礦石，如在磁鐵礦石情況下才是可能的，而且在這種處理中，磨礦和其后的雜質的分離的費用，都是極高的。

本發明旨在避開這些缺點，并依據它的目標，對上述至今不能處理的原料提供一種經濟的、操作上穩定的煉鋼工藝。在北非地區，可制取這類成分異常的海綿鐵的礦床正在大量開采，部分雖沒有進行，但那里希望在工業規模上利用這些礦藏。

本發明可以完成上述目標的工藝，其特征在于采取如下措施：

-海綿鐵，如果需要的話，可和廢鐵一起在酸性電爐中熔煉，

-把無渣的鋼液倒入一個堿性鋼包中，并同時向該鋼流加入粒狀的脫磷劑，

-從鋼包中除掉這種含磷渣，隨后將該鋼包移到鋼包加熱臺上，在此用氧氣或含氧氣體將補充脫磷劑吹到鋼液內，如果需要的話，在扒掉所形成的渣后還可重復進行這種脫磷處理，包中的鋼水可加熱到1550至1600℃間的理想的脫磷溫度，并且，

-脫磷完成以后，加入合金劑如錳鐵，脫氧劑如硅和鋁，以調整所需的鋼成分，如果需要的話，也可加入象鈣這樣的脫硫劑。

如此，曲含大量酸性的，高磷脈石的海綿鐵煉鋼，所需的能量和原材料就能維持得非常低。

石英砂通常和海綿鐵一起加入，如果需要亦可和廢鐵一起加入。

在熔化過程中，可用皮帶運輸機連續地把海綿鐵和石英砂裝入電爐內。電爐內形成渣中的SiO₂含量很容易超過50%，為了防止熔煉過程中不希望的反應發生，熔體的溫度要保持在比較低（約1550℃）的水平上。

按照本發明的工藝實施例之一，海綿鐵/廢鐵爐料熔化后，在電爐中吹氧精煉是有效的。

如果需要的話，按照碳和氧化亞鐵的平衡進行精煉使達到中等碳含量。

在鋼水倒入鋼包之前，把它的溫度提高到液相線以上90℃，對于補償出鋼和脫磷造成的熱損鐵是有益的。