[发明专利]一种利废型不锈钢电炉用发泡造渣剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢电炉炼钢，具体涉及一种利废型不锈钢电炉用发泡造渣剂及其使用方法。

背景技术

随着人们环境保护意识的不断加强，对钢铁制造等重污染企业的“三废”排放控制要求也越来越严格，促使钢铁企业不断地寻找减少“三废”排放和回收利用“三废”的方法与措施。对于不锈钢生产企业，炼钢厂冶炼除尘灰粉尘是生产不锈钢过程中必然带出的固体废弃物。

而对于现代化的不锈钢炼钢厂，一般采用以电炉-AOD炉-VOD/LTS/LF精炼-连铸这种生产工艺流程完成不锈钢的炼钢制造。在电炉炼钢生产中，必需使用一定量的造渣料和电炉发泡剂，通过合适的造渣工艺和发泡工艺进行电极埋弧操作，以获得低电极消耗、高炉龄等较好的技术经济指标，实现生产过程成本受控以取得产品的市场竞争力。

当前，超高功率电弧炉，特别是大电炉碳钢冶炼中造泡沫渣是一项被广泛采用的成熟技术。该技术能提高电弧加热热效率并显著地降低电弧对电炉炉盖和炉壁的辐射热侵蚀、降低电极损耗。而在不锈钢电弧炉冶炼中，炉渣泡沫化的关键是控制铬的氧化，现一般采用配料中增加硅含量，前、中期喷入碳粉(或加其它发泡剂)，后期喷入硅铁粉还原的复合喷粉造泡沫渣技术。不锈钢冶炼中的发泡剂通常有硝酸盐和碳酸盐，其中硝酸盐仅见有含结晶水的硝酸钙的报道，且应用技术还不成熟。而碳酸盐的报道相对多且已有成功应用经验，常用的碳酸盐主要有碳酸钙和碳酸镁，工业用主要为石灰石和白云石。现有发泡剂的主要化学成分包括CaO、MgO、Al₂O₃、C。

韩国专利KR970005198B1提出了向渣中添加锰矿造泡沫渣的方法，但不锈钢冶炼造泡沫渣困难的原因是缺少气源让渣起泡，本方法很难提供足够的气源保证不锈钢炉渣发泡效果良好。欧洲专利EP1087024A1提供用粉状干冰(即CO₂冰块)作为发泡剂来实现低合金钢和不锈钢冶炼过程造泡沫渣，然而干冰在高温熔池中释放气体太块，容易引发大的喷溅。

中国专利CN101096734提供了一种电弧炉冶炼不锈钢母液钢渣发泡剂，此发泡剂含生石灰和白云石并配有Al₂O₃，然而石灰石和生白云石的加入会增加炉渣粘度，石灰石和生白云石表层分解后，渣内SiO₂与CaO反应生成硬质层，导致石灰石和生白云石分解产生CO₂的速率缓慢，冶炼结束时尚不能有效地造出良好的泡沫渣。

中国专利CN102162020A提供一种在不锈钢冶炼过程炉渣形成后加入氧化铁球造泡沫渣的方法，然而氧化铁与钢液接触过程中，不仅会生成CO，而且会与钢液中的铬反应，如果氧化铁球加入时钢液温度过低，存在着生成大量额外氧化铬进入炉渣并恶化炉渣流动性能的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利废型不锈钢电炉用发泡造渣剂及其使用方法，该发泡造渣剂可用于实施全钢种(包括：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢等)的不锈钢电炉发泡冶炼，并可完全替代现有不锈钢电炉发泡剂，部分替代不锈钢电炉造渣材料，达到最大化地回收利用不锈钢生产废弃物，降低生产成本的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种利废型不锈钢电炉用发泡造渣剂，其包括如下组分，以重量百分比计：

进一步，所述不锈钢电炉用发泡造渣剂的主要化学成分重量百分比为：CaO≥18.0％，MgO≥3.0％，SiO₂≤7.0％，P₂O₅≤0.15％，TFe≥32.0％，Cr₂O₃：5～12％，F≤0.6％，H₂O≤4.0％。

所述铁素体不锈钢炼钢除尘灰来源于所有铁素体不锈钢炼钢生产企业，其主要化学成分重量百分比为：CaO：30.0～38.0％，MgO：5.0～8.0％，SiO₂：3.0～6.0％，P₂O₅<0.1％，TFe：22.0～30.0％，Cr₂O₃：5.0～12.0％，S<0.1％。