[发明专利]以废钢为原料进行炼制低杂质钢材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用废钢进行电弧炉炼钢的方法，属于电弧炉炼 钢技术领域。

背景技术

据国际能源总署的公布数据显示，在2010年的碳排放总量中， 钢铁相关的生产活动占了8.3％。在国际和国家环境保护力度日益加 大的情况下，研究降低能耗和碳排放的方法已成为钢铁行业的发展重 点内容之一。其中，由于利用废钢进行二次炼钢的生产能耗显著较低， 因此，大力发展二次炼钢规模是今后钢铁行业的必然趋势。

然而，自金融危机之后，中国的钢铁行业面临着国内外需求不足、 原材料价格高位波动、钢价持续下降以及库存不断上涨的多重压力， 使得利用废钢进行炼钢的企业面临着巨大的经济困难。

一般而言，利用废钢炼钢采用的是“电弧炉-精炼炉-铸造”的生产 工艺，其成本主要集中在原料和电力耗费上。目前，对于降低电弧炉 炼钢成本的研究主要是从设备的改进入手，其目的是使得热量得以更 充分的使用。不过，由于设备的研发难度高、周期长、风险大以及成 本高，并不适于所有的企业。

因此，在金融危机爆发后，许多企业采用了向废钢中加入铁水来 进行炼钢的方法，通过利用铁水的余温来降低炼钢的电力耗费 (PROMISINGTECHNOLOGYFORMAKINGSTEELWITHTHE USEOFSCRAPANDAMETALLIZEDRAWMATERIAL.Metallurgist, Vol.53,Nos.3–4,2009)。

Blazek和Fosnacht曾运用经济学模型研究了铁水温度对炼钢整 体成本的影响，所得结果表明：当加入铁水炼钢时，提高4.5％的废 钢的加入量，需将铁水温度提高200℃。为了使得铁水过热，必须提 高高炉铁水温度，则必定增加焦比，使得整体能耗上升。

据北京科技大学的傅杰报道，在1993年之后，安钢在国内外首 先研究了铁水加入比对电弧炉冶炼周期和电耗的影响。研究结果表 明，随着铁水加入比从0％提高到20％左右时，冶炼周期及其电耗呈 缓慢下降趋势；当铁水加入比从20％提高到35％时，冶炼周期及其 电耗呈快速下降趋势；当铁水加入比高于35％时，冶炼周期及其电耗 呈快速上升趋势，由此确定铁水的加入比最好为30-35％。

然而，长期来看，随着中国经济的深度转型，提高废钢的利用率 已经迫在眉睫。

但目前对如何提高废钢的利用率却尚未出现特别行之有效的办 法，使得大量的废钢被丢弃，不但造成污染，更重要的是使得可用的 资源没有得到有效的利用。其原因主要有如下两个方面：(1)现有技 术尚未出现能显著降低利用废钢进行电弧炉炼钢的综合生产成本的 方法；(2)现阶段国际和国内的行业困难迫使企业转向向废钢中加入 铁矿和铁水的方法，以降低生产成本。

因此，如何在不用铁水的情况下，降低炼钢的成本，不仅考验着 企业当下的生存能力，更考验着企业的长远发展。

另外，因为废钢中含有的杂质较多，需要在炼钢的过程中对杂质 进行去除，如果炼制的钢材杂质含量不达标，将无法满足市场需求， 造成企业利润缺失，如何在很好地降低炼钢总成本的前提下，还能降 低产品的杂质含量，将是企业渴望急切解决的问题。

因此，如何找到一种不用铁水、可以降低生产成本以及可以保证 钢铁质量，降低杂质含量的电弧炉炼钢技术，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种不用铁水、可 以降低生产成本以及可以降低杂质含量的电弧炉炼钢方法，该方法包 括如下步骤：1)将炼钢原料在电弧炉中炼制成钢水；2)加入净化剂 进行除杂精炼；3)出钢，对钢水进行铸造，得到钢材；

其中，步骤1)中，所述炼钢原料，按重量份计，为：30-70份 钢渣、10-15份豆钢、5-10份轧制废弃钢和30-50份炼钢除尘灰； 所述炼制钢水的过程中，分批加入石灰造渣，石灰的总量为原料重量 的3.2-4％，当原料熔化65～70％时进行浅度吹氧助熔，氧气压力为 0.30-0.35MPa；步骤2)中，所述净化剂，按重量份计，包括：0.5-1.4 份生石灰、0.9-1.5份轻烧白云石、0.6-1.0份硅钙粉和0.7-1.2份氮化 铬；所述精炼过程中，当钢水温度升高至1550℃时，进行深度吹氧 脱碳，氧气压力为0.85～0.90MPa。