CN104726636A - 一种电炉冶炼不锈钢发泡剂及其发泡方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电炉冶炼不锈钢发泡剂及其发泡方法。发泡剂是用下述方法制备的发泡剂：Ⅰ将石灰石、氧化铁皮、焦粉及水泥搅拌成混匀料：质量份石灰石 40±5； 氧化铁皮 30±3；焦粉 10；水泥 15±1；Ⅱ混匀料中加入质量份20±2的水成混和料；Ⅲ 混和料加入模型制砖，脱模成发泡剂块；Ⅳ 发泡剂块20℃±10℃养护不少于3天。发泡方法是电炉熔炼中加的造渣料熔化后，加入第一批发泡剂块，加入量为钢水质量的0.5%—0.6%，炉渣发泡后提高送电功率10%—30%送电；再加入第二批发泡剂块，加入量为钢水质量的0.5%—0.6%。本电炉冶炼不锈钢发泡剂及其发泡方法在电炉冶炼不锈钢时降低电耗及耐材消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种电炉冶炼不锈钢发泡剂，并且涉及该发泡剂在电炉冶炼不锈钢的发泡方法。
背景技术
电炉冶炼碳钢造泡沫渣工艺是成熟的，在电炉冶炼碳钢时，可利用造泡沫渣来实现长弧供电，且可减轻电弧对耐材的辐射，既能减少电耗，又可降低耐材成本；但由于电炉冶炼不锈钢时，炉渣中含大量氧化铬使炉渣变稠，加大造气泡埋弧难度，故目前电炉冶炼不锈钢尚无造泡沫渣工艺。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种在电炉冶炼不锈钢时实现埋弧操作降低电耗及耐材消耗的发泡剂。
本发明的另一个目的是提供该发泡剂在电炉冶炼不锈钢的发泡方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：在电炉冶炼过程中，加入本发明的发泡剂，可调整炉渣粘度，并释放气体，在炉渣中产生气泡，实现电炉冶炼不锈钢的埋弧操作。
本发明的电炉冶炼不锈钢发泡剂是用下述依次的步骤制备的发泡剂：
Ⅰ 配料及混料
将石灰石、氧化铁皮、焦粉及水泥按以下质量份进行配料并搅拌混匀成混匀料：
石灰石 40±5； 氧化铁皮 30±3； 焦粉 10； 水泥 15±1；
物料粒度均小于1mm；
Ⅱ 配水及搅拌
在以上混匀料中加入质量份20±2的水，并搅拌均匀成混和料；
Ⅲ 造块
将混和料加入模型进行制砖，并利用振动器进行振动提高砖密实度，振动结束后脱模后成发泡剂块；
Ⅳ 养护
发泡剂块在20℃±10℃下养护，养护时间不少于3天，一般养护3天。
为了保证使用要求，在养护后的发泡剂块，进行强度测试，耐压不小于强度300N/mm2。
本电炉冶炼不锈钢发泡剂在电炉冶炼的发泡方法包括电炉装料与电炉熔炼，其特征是：电炉熔炼中加的造渣料熔化后，加入第一批本发明的发泡剂块，加入量为钢水质量的0.5%—0.6%，炉渣发泡后，渣厚增加，有渣从炉口溢出，可实现埋弧操作，提高送电功率10%—30%进行大功率送电，加快冶炼速度，降低电耗及对炉衬耐材的受辐射程度；6～10分钟后，再加入第二批发泡剂块，加入量为钢水质量的0.5%—0.6%，持续进行大功率送电待钢水温度达1600℃—1650℃时，出钢。
进一步讲，上述的发泡剂在电炉冶炼中的使用方法在电炉装料时，首先电炉按电炉冶炼不锈钢装炉步骤（正常工序）装入不锈钢废钢、高碳铬铁及镍合金物料；
装料后送电2500KW—3250KW，熔化钢铁料，待1400℃—1500℃熔清后，加入造渣料石灰6000～6500kg，轻烧镁球1000～1500kg。
本发明的有益效果
电炉冶炼不锈钢时加入本发明的发泡剂，实现埋弧操作，降低电耗及耐材消耗。在泡沫渣形成后，实现了埋弧后加大送电功率，加快冶炼节奏，同时，在冶炼过程中，缩短了冶炼时间，减小了电弧对耐材的辐射，提高了耐材寿命。本发明采用不同的送电功率，在不同的送电功率加入发泡剂块，增加炉渣的厚度，可保持大功率送电，提高供电效率，同时可有助于钢水保温和减少耐材的受辐射程度。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
发泡剂实施例
本实施例的发泡剂是用下述依次的步骤制备的发泡剂
Ⅰ、配料及混料
将石灰石、氧化铁皮、焦粉及水泥按以下质量份进行配料并搅拌混匀成混匀料：
石灰石 40； 氧化铁皮 30； 焦粉 10； 水泥 15。
物料粒度均小于1mm。
每份的质量是10000公斤。
Ⅱ、配水及搅拌
在以上混匀料中加入质量份20的水，并利用搅拌器搅拌均匀成混和料。
Ⅲ、造块
将以上搅拌均匀的混和料加入模型进行制砖，并利用振动器进行振动提高砖密实度，振动结束后脱模成发泡剂块。
Ⅳ、养护
发泡剂块在20℃±10℃下养护，养护时间为3天。
经强度测试，耐压不小于300N/mm2。
本实施例实施过程中，加入发泡剂后可在熔池中产生大量气泡，使炉渣厚度由原来的30mm增加到50mm，有效增加渣中的气泡含量、增加了炉渣厚度，冶炼过程中提高了保温、缩短冶炼时间的效果。
发泡方法实施例
本实施例是上述发泡剂在90吨电炉中，电炉冶炼不锈钢的发泡方法，本实施例冶炼的是0Cr18Ni9不锈钢种。
Ⅰ、电炉装料
首先在90吨电炉内装炉入不锈钢冶炼原料，不锈钢废钢70000 kg、高碳铬铁15000 kg、镍板5000 kg。
Ⅱ熔炼
装料后送电2500KW，熔化钢铁料，待1450℃熔清后，加入造渣料石灰6000kg与轻烧镁球1500kg。
Ⅲ 造泡沫渣
待1500℃造渣料熔化后加入第一批发泡剂块500kg；待炉渣发泡变厚后，可进行埋弧操作，提高送电功率到3200KW，加快冶炼速度；待第一批发泡剂发泡结束后，再加入第二批发泡剂块500kg，持续进行大功率送电；冶炼后期，调整钢水温度到1650℃，出钢。
钢水的成分的质量百分比为：
C 0.04； Si 0.5； Mn 1.00； S 0.020； P 0.020； Cr 17.00； Ni 8.00；其余为Fe与不可避免的杂质。
本实施例实施过程中，冶炼初期，待渣料熔清后加入发泡剂，在渣中产生大量气泡，增加渣厚度，由原来的150mm增加到300mm，可实现埋弧操作，进行大功率送电，同时也减少电弧对炉衬耐材的辐射；冶炼中期加入发泡剂，使炉渣厚度由原来的300mm增加到600mm，可保持大功率送电，提高供电效率，同时可有助于钢水保温和减少耐材的受辐射程度。总体来说，在电炉冶炼化清渣后、冶炼中期加入发泡剂可增加渣厚度，为实现长弧供电、埋弧操作创造了条件，改善了钢水的保温效果；同时，明显降低炉衬耐材的受辐射程度，缩短了电炉冶炼时间，提高了电炉冶炼效率。
说明
本发明的造渣料是石灰与轻烧镁球，石灰与轻烧镁球是分别加入，石灰与轻烧镁球的质量比是；
石灰60～65，轻烧镁球10～15。
Claims (6)
1.一种电炉冶炼不锈钢发泡剂，它是用下述依次的步骤制备的发泡剂：
Ⅰ 配料及混料
将石灰石、氧化铁皮、焦粉及水泥按以下质量份进行配料并搅拌混匀成混匀料：
石灰石 40±5； 氧化铁皮 30±3； 焦粉 10； 水泥 15±1；
物料粒度均小于1mm；
Ⅱ 配水及搅拌
在以上混匀料中加入质量份20±2的水，并搅拌均匀成混和料；
Ⅲ 造块
将混和料加入模型进行制砖，并利用振动器进行振动提高砖密实度，振动结束后脱模后成发泡剂块；
Ⅳ 养护
发泡剂块在20℃±10℃下养护，养护时间不少于3天。
2.根据权利要求1所述的电炉冶炼不锈钢发泡剂，其特征是：养护后的发泡剂块经强度测试，耐压强度不小于300N/mm2。
3.权利要求1所述的电炉冶炼不锈钢发泡剂在电炉冶炼不锈钢的发泡方法，包括电炉装料与电炉熔炼，其特征是：电炉熔炼中加的造渣料熔化后，加入第一批电炉冶炼不锈钢发泡剂块，加入量为钢水质量的0.5%—0.6%，炉渣发泡后，渣厚增加，进行埋弧操作，提高送电功率10%—30%进行送电；6～10分钟后，再加入第二批电炉冶炼不锈钢发泡剂块，加入量为钢水质量的0.5%—0.6%，持续送电待钢水温度达1600℃—1650℃时，出钢。
4.根据权利要求3所述的电炉冶炼不锈钢发泡剂在电炉冶炼不锈钢的发泡方法，其特征是：所述的发泡剂块的耐压强度不小于300N/mm2。
5.根据权利要求3或4中任一所述的电炉冶炼不锈钢发泡剂在电炉冶炼不锈钢的发泡方法，其特征是所述的造渣料是石灰与轻烧镁球，石灰与轻烧镁球是分别加入，石灰与轻烧镁球的质量比是：石灰60～65，轻烧镁球10～15。
6.根据权利要求5所述的电炉冶炼不锈钢发泡剂在电炉冶炼不锈钢的发泡方法，其特征是：在电炉装料时，首先按电炉冶炼不锈钢装炉步骤装入不锈钢废钢、高碳铬铁及镍合金物料；装料后送电2500KW—3250KW，熔化钢铁料，待1400℃—1500℃熔清后，加入造渣料石灰6000～6500kg，轻烧镁球1000～1500kg。
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