[发明专利]电炉炼钢用改性铁及其炼钢方法

说明书

本发明涉及一种电炉炼钢用新型原料改性铁及其制造方法，属于钢铁冶金技术领域。

电炉炼钢的产量已占世界总钢量的30％，传统电炉炼钢的主要原料是废钢，随着电炉炼钢的迅速发展，废钢资源出现严重短缺，对电炉炼钢的生产造成一定的影响；同时废钢的价格高，制约着炼钢吨钢成本的进一步降低。CN1228479A公开了一种以全生铁配加铁铁球团矿作氧化剂的炼钢方法，解决了炼钢原料来源问题，但是该方法存在以下缺陷：1、铁铁球团矿与生铁混合入炉生产的炼钢工艺，不能保证铁铁球团矿中氧与生铁的碳进行充分的反应，脱碳效果不理想；2、铁铁球团矿作为氧化剂配加5～20％的比例不能完全脱去生铁中的碳，这是因为炼钢生铁中含有硅、锰等还原性较强的元素，在冶炼时优先被氧化要消耗一部分氧化剂-铁铁球团矿，而剩余的铁铁球团矿作为氧化剂不能完全脱去生铁中的碳；3、由于铁铁球团矿的熔点比生铁低，比重小，在熔化期优先熔化并飘浮在钢液的上面，造成碳氧反应的界面小，使碳氧反应不能充分进行；此外，飘浮在钢液表面的铁铁球团矿随着脱磷、脱硫的排渣而排出，造成氧化剂的损失，也损失了一部分铁素。

本发明的目的是提供一种电炉炼钢用新型原料改性铁及其炼钢方法。采用本发明方法能以改性铁代替生铁或废钢，生产出合格的钢水。

本发明的目的是这样实现的：

所述改性铁由高炉铁水和粒状铁氧化物组成，其配比为(重量％)：高炉铁水70～80％，粒状铁氧化物20～30％。根据高炉铁水的成份范围，在铸铁时加入粒状铁氧化物，使生铁中碳与铁氧化物中的氧成理论平衡，生产出铁与铁氧化物固溶、铁氧化物在铁中均匀分布的改性铁，根据电炉炼钢的要求铸造成合适重量的料块。

所述铁化物为粒度5～50mm的铁烧结矿、铁球团矿或块矿的任一种。

所述改性铁制造方法为：

采用高炉铁水，根据所述高炉铁水的成份范围，在铸铁时加入所述粒状铁氧化物，高炉铁水与粒状铁氧化物之比为70～80∶20～30，使生铁中碳与铁氧化物中的氧成理论平衡。所述铁水与铁氧化物的加入顺序可采用下述两种方式：

1．在铁水铸模中加入全部铁氧化物，然后浇铸铁水，在铁水完全凝固之前，将铁水与铁氧化物混合均匀，使铁氧化物包裹在铁水中，铁水凝固后，便生成所述改性铁。

2．在铁水铸模中先浇铸40～60％的铁水，然后加入全部铁氧化物，在铁水凝固之前，浇铸剩余的铁水，将铁水与铁氧化物混合均匀，使铁氧化物包裹在铁水中，铁水凝固后，便生成所述改性铁。

所述炼钢方法为：

1．采用所述改性铁配加生铁、废钢进行炼钢，配加比例为(重量％)：改性铁20～100％，余为生铁、废钢；

2．布料时，电炉炼钢的钢铁料一般分数批加入，配加改性铁炼钢时，改性铁随第一批料一次性全部加入，加入位置应处于炉子的底部，生铁、废钢分批加入；

3．熔化期：送电5分钟后开始吹氧助熔，若用一支氧枪吹氧则采用深吹，若用两支氧枪吹氧则一只深吹、一只割料；

4．氧化期：吹氧采用深吹脱碳法；

5．供氧压力不超过0.6MPa。

所述改性铁由于碳氧达到理论上的平衡，保证了冶炼时脱碳反应对氧的要求。理论计算时，充分考虑硅、锰反应耗氧。

所述改性铁由于铁与氧化物固溶，氧化物在铁中呈均匀分布，在熔化过程中，铁与铁氧化物反应伴随熔化进行，从而克服了CN1228479A中存在的在冶炼熔化期部分铁铁球团矿先熔化后未进行脱碳反应，而随着脱磷、脱硫排渣而排出，造成的脱碳反应不充分熔渣碳含量过高的问题。

所述改性铁铁与氧化物固溶，使改性铁的熔点比生铁降低。所述改性铁配加生铁或废钢冶炼时，在冶炼熔化期改性铁首先熔化，形成以改性铁为主的液态熔体层，改性铁中的碳与铁氧化物的氧在熔池内反应产生氧化碳气泡，促进了液态熔体向未熔化混合料的传热，提高了熔化速度，缩短了熔化期，从而降低了电耗。

下面结合实施例对本发明内容作进一步说明：

实施例：(1)、铁水成份：C 4.5％，Si 0.85％，Mn 0.12％，余为铁；(2)、铁球团矿主要成份：TFe 57.41％，FeO 0.80％；(3)、铁水与铁球团矿之比为：77.8∶22.2。

铁球团矿粒度为5～50mm。

在铁水铸模中先浇铸50％的铁水，然后加入全部铁球团矿，在铁水凝固之前，浇铸剩余50％的铁水，用压入设施在铁水铸模上部压制，使铁氧化物包裹在铁水中，铁水凝固后，便生成所述改性铁。