一种冶炼工业纯铁的装置及方法 |
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| 申请号 | CN201110329214.X | 申请日 | 2011-10-26 | 公开(公告)号 | CN102337370A | 公开(公告)日 | 2012-02-01 |
| 申请人 | 沈阳博联特熔融还原科技有限公司; | 发明人 | 陶立群; 唐竹胜; 李森蓉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 冶金 技术领域，具体涉及一种 冶炼 工业纯 铁 的装置及方法。本发明的冶炼工业纯铁的装置，包括 炉盖 、炉盖吊环、 感应炉 炉体，其特征在于还包括炉顶吹 氧 管、透气砖、炉底喷吹管，其中透气砖设置在感应炉炉体底部，炉顶吹氧管与炉盖相连，炉底喷吹管与透气砖相连；炉顶吹氧管预留孔直径为100mm～150mm，只需装在炉盖即可，操作简便；炉底的 钢 包精炼底吹氩透气砖材质为 莫来石 质弥散型透气砖，供气强度大、安全系数高、使用寿命长；本发明的冶炼工业纯铁的方法采用底吹惰性气体，炉顶吹氧、余留1/6～1/5的留钢作业，在 熔化 废钢或海绵铁 冷压 块 的同时调整硫、磷、 碳 、 硅 、锰五大元素的含量，快速高效的冶炼出合格的工业纯铁。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种冶炼工业纯铁的装置，包括炉盖、炉盖吊环、感应炉炉体，其特征在于还包括炉顶喷氧管、透气砖、炉底喷吹管，其中透气砖设置在感应炉炉体底部，炉顶喷氧管与炉盖相连，炉底喷吹管与透气砖相连。 |
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| 说明书全文 | 一种冶炼工业纯铁的装置及方法技术领域背景技术[0002] 国内外的炼钢方式有多种：主要有氧气顶吹转炉、电弧炉等等。一般炼钢厂，其产量规模较大，年产均在上百万吨，甚至几千万吨的规模，再者，目前氧气顶吹转炉、电弧炉尚没有采用100%海绵铁冷压块冶炼钢，更没有采用海绵铁在中频感应炉、高频感应炉冶炼钢水，尤其是冶炼工业纯铁。 发明内容[0004] 本发明的目的是针对现有技术存在的不足，设计了一种冶炼工业纯铁的装置及方法，将废钢及纯海绵铁冶炼成工业纯铁；本发明的冶炼工业纯铁的装置，包括炉盖、炉盖吊环、感应炉炉体，其特征在于还包括炉顶吹氧管、透气砖、炉底喷吹管，其中透气砖设置在感应炉炉体底部，炉顶吹氧管与炉盖相连，炉底喷吹管与透气砖相连； 所述的炉顶吹氧管直径为100mm～150mm； 所述的透气砖材质为莫来石质弥散型透气砖。 [0005] 本发明的冶炼工业纯铁的方法，包括以下步骤：（1）先将废钢或海绵铁冷压块放置在上述冶炼工业纯铁的装置中升温到1380℃～ 1420℃，当废钢或海绵铁冷压块熔化时，由炉底喷吹管和透气砖向感应炉中吹入惰性气体-氩气，并对炉内的钢水进行搅拌，直到炉顶钢水呈沸腾状态，先进行脱磷，再进行脱硫、最后脱碳，一直达到冶炼成份要求，停止升温，倾炉排出钢水，感应炉中预留一定量钢水，钢水量占感应炉容积的1/6～1/5； （2）将经过烘烤的废钢或海绵铁冷压块与脱磷剂用铁丝捆绑在一起组成物料块，脱磷剂的加入量为废钢或海绵铁冷压块质量的5～15%； （3）将所述的步骤（2）中的制得的物料块置于感应炉中的剩余钢水中，升温至1380～ 1450℃，同时由炉底喷吹管向感应炉中吹入惰性气体，使炉内液面保持沸腾状态20min～ 40min后，继续加入步骤（2）制得的物料块，每块物料块加入后均要保持钢水沸腾状态 20min～40min，直至钢液满炉后，去除炉渣； （4）继续升温并由炉顶吹氧管向感应炉内吹入氧气，当炉内温度达到1530～1620℃时，停止吹氧，然后向钢水中刺铝1min； （5）在1530～1620℃温度条件下，向炉内加入脱硫剂，加入量为钢水质量的5～8%，保温30～45min； （6）去除硫渣后继续喷吹惰性气体-氩气5～10min，出钢； 3 所述的海绵铁冷压块的密度≥4.5t/m ； 所述的惰性气体均为氩气，气体压力为0.25MPa～0.35MPa； 所述的步骤（4）中，吹入的氧气压力为0.10MPa～0.30MPa； 所述的脱磷剂各组分按重量百分比为：活性石灰50%～60%、氧化铁皮30%～40%、硼酐 5%～10%，将各组分均匀混合后压制成长80mm～90mm、宽50mm～60mm、高30mm～50mm的方块； 所述的脱硫剂各组分按重量百分比为活性石灰50%～60%、电石块20%～30%、铝粉 10%～20%，将各组分均匀混合。 [0006] 与现用技术相比，本发明的特点及其有益效果是：1.本发明的冶炼工业纯铁的装置设置了炉顶吹氧管、透气砖、炉底喷吹管，炉顶吹氧管预留孔直径为100mm～150mm，只需装在炉盖即可，操作简便；炉底的钢包精炼底吹氩透气砖材质为莫来石质弥散型透气砖，供气强度大、安全系数高、使用寿命长； 2．本发明的冶炼工业纯铁的方法采用底吹惰性气体，炉顶吹氧、余留1/6～1/5的留钢作业，在熔化废钢或海绵铁冷压块的同时调整硫、磷、碳、硅、锰五大元素的含量，快速高效的冶炼出合格的工业纯铁。 附图说明 [0007] 本发明冶炼工业纯铁的装置的结构示意图，其中：1、炉顶吹氧管；2、炉盖；3、炉盖吊环；4、感应炉炉体；5、钢液；6、透气砖；7、炉底喷吹管。 具体实施方式[0008] 下面结合实施例及说明书附图对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施例：下述实施例采用的冶炼工业纯铁的装置，包括1、直径为150mm炉顶吹氧管； 2、炉盖； 3、炉盖吊环；4、感应炉炉体；5、钢液；6、透气砖； 7炉底喷吹管。其中透气砖6设置在感应炉炉体4底部，选用莫来石质弥散型透气砖，炉顶吹氧管1与炉盖2相连，炉底喷吹管7与透气砖6相连。 [0009] 实施例1：采用海绵铁冷压块为原料：海绵铁冷压块各组分重量百分比如下： TFe（%） MFe（%） ηFe（%） C（%） Si（%） Mn（%） S（%） P（%） 91.23 86.52 94.84 0.045 0.35 0.45 0.05 0.04 3 海绵铁冷压块密度≥4.2t/m ； 将海绵铁冷压块在150℃温度烘干，烘干时间为40min，备用； （1）先将海绵铁冷压块放在装置中升温到1380℃，当海绵铁冷压块熔化时，由炉底喷吹管向感应炉中吹入氩气，气体压力为0.35MPa，并对炉内的钢水进行搅拌，直到炉顶钢水呈沸腾状态，停止升温，倾炉排出钢水，使感应炉中的剩余钢水量占感应炉容积的1/6； （2）将经过烘烤海绵铁冷压块与脱磷剂用铁丝捆绑在一起组成物料块，其中脱磷剂各组分按重量百分比为：活性石灰50%、氧化铁皮40%、硼酐10%，将各组分均匀混合后压制成长80mm、宽50mm、高30mm的方块，脱磷剂加入量为海绵铁冷压块质量的8%； （3）将所述的步骤（2）中的物料块置于感应炉中的剩余钢水中，升温至1380℃，同时由炉底喷吹管向感应炉中吹入氩气，气体压力0.35MPa，使炉内液面保持沸腾状态40min后，陆续加入物料块，每块物料块加入后均要保持钢水沸腾状态40min，直至钢液满炉后，去除炉渣； （4）继续升温并由炉顶吹氧管向感应炉内吹入氧气，气体压力0.30MPa，当炉内温度达到1530℃时，停止吹氧，然后向钢水中刺铝1min； （5）在1530℃温度条件下，向炉内加入脱硫剂，脱硫剂各组分按重量百分比为活性石灰50%、电石块30%、铝粉20%，将各组分均匀混合，脱硫剂加入量为钢水质量的5%，保温 30min； （6）去除硫渣后继续喷吹惰性气体5min，出钢； 最终产品经检测，各组分按重量百分比为：C=0.035%、Si=0.1%、Mn=0.18%、S=0.008%、P=0.009%，余量为Fe，为高品质的工业纯铁。 [0010] 实施例2采用海绵铁冷压块为原料： 海绵铁冷压块各组分重量百分比如下： TFe（%） MFe（%） ηFe（%） C（%） Si（%） Mn（%） S（%） P（%） 91.23 86.52 94.84 0.045 0.35 0.45 0.05 0.04 将海绵铁冷压块在150℃温度烘干，烘干时间为80min，备用； （1）先将海绵铁冷压块放在装置中升温到1420℃，当海绵铁冷压块熔化时，由炉底喷吹管向感应炉中吹入氩气，气体压力为0.35MPa，并对炉内的钢水进行搅拌，直到炉顶钢水呈沸腾状态，停止升温，倾炉排出钢水，使感应炉中的剩余钢水量占感应炉容积的1/5； （2）将经过烘烤海绵铁冷压块与脱磷剂用铁丝捆绑在一起组成物料块，其中脱磷剂各组分按重量百分比为：活性石灰60%、氧化铁皮30%、硼酐10%，将各组分均匀混合后压制成长90mm、宽60mm、高50mm的方块，脱磷剂加入量为海绵铁冷压块质量的15%； （3）将所述的步骤（2）中的物料块置于感应炉中的剩余钢水中，升温至1450℃，同时由炉底喷吹管向感应炉中吹入氩气，气体压力0.35MPa，使炉内液面保持沸腾状态20min后，陆续加入物料块，每块物料块加入后均要保持钢水沸腾状态20min，直至钢液满炉后，去除炉渣； （4）继续升温并由炉顶吹氧管向感应炉内吹入氧气，气体压力0.20MPa，当炉内温度达到1620℃时，停止吹氧，然后向钢水中刺铝1min； （5）在1620℃温度条件下，向炉内加入脱硫剂，脱硫剂各组分按重量百分比为活性石灰60%、电石块30%、铝粉10%，将各组分均匀混合，脱硫剂喷吹量为钢水质量的8%，保温 45min； （6）去除硫渣后继续喷吹惰性气体10min，出钢； 最终产品经检测，各组分按重量百分比为：C=0.04%、Si=0.15%、Mn=0.15%、S=0.009%、P=0.01%，余量为Fe，为高品质的工业纯铁。 [0011] 实施例3采用废钢为原料： 将废钢在120℃温度烘干，烘干时间为50min，备用； （1）先将海绵铁冷压块放在装置中升温到1400℃，当海绵铁冷压块熔化时，由炉底喷吹管向感应炉中吹入氩气，气体压力为0.25MPa，并对炉内的钢水进行搅拌，直到炉顶钢水呈沸腾状态，停止升温，倾炉排出钢水，使感应炉中的剩余钢水量占感应炉容积的1/5； （2）将经过烘烤海绵铁冷压块与脱磷剂用铁丝捆绑在一起组成物料块，其中脱磷剂各组分按重量百分比为：活性石灰60%、氧化铁皮35%、硼酐5%%，将各组分均匀混合后压制成长85mm、宽55mm、高40mm的方块，脱磷剂加入量为废钢质量的5%； （3）将所述的步骤（2）中的物料块置于感应炉中的剩余钢水中，升温至1400℃，同时由炉底喷吹管向感应炉中吹入氩气，气体压力0.25MPa，使炉内液面保持沸腾状态30min后，陆续加入物料块，每块物料块加入后均要保持钢水沸腾状态30min，直至钢液满炉后，去除炉渣； （4）继续升温并由炉顶吹氧管向感应炉内吹入氧气，气体压力0.10MPa，当炉内温度达到1600℃时，停止吹氧，然后向钢水中刺铝1min； （5）在1600℃温度条件下，向炉内加入脱硫剂，脱硫剂各组分按重量百分比为活性石灰60%、电石块30%、铝粉10%，将各组分均匀混合，脱硫剂喷吹量为钢水质量的5%，保温 40min； （6）去除硫渣后继续喷吹惰性气体8min，出钢； 最终产品经检测，各组分按重量百分比为：C=0.035%、Si=0.18%、Mn=0.21%、S=0.009%、P=0.009%，余量为Fe，为高品质的工业纯铁。 |
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