[发明专利]钛渣炉副产物冶炼工业纯铁及其方法

说明书

本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种钛渣炉副产物冶炼工业纯铁及其方法。针对现有技术没有利用冶炼高钛渣的副产物铁水冶炼工业纯铁的问题，本发明提供一种钛渣炉副产物冶炼工业纯铁的方法。本发明采用电炉对铁水进行升温脱氧，电炉出钢后将铁水置于VD炉内进行真空深脱碳，脱碳后的铁水进行LF深脱硫。本发明能有效脱除铁水的碳、硅、锰、磷、硫，并且碳含量稳定在较低水平，生产工艺简单、设备要求不高，所得产品品质良好，有效的解决了钛渣炉副产物高附加值的利用问题。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种钛渣炉副产物冶炼工业纯铁及其方法。

背景技术

纯铁是很软的金属，有银白色金属光泽，工业纯铁是钢的一种，其化学成分主要是铁，含量在99.50％－99.90％，含碳量在0.04％以下，其他元素愈少愈好。因为它实际上还不是真正的纯铁，所以称这一种接近于纯铁的钢为工业纯铁。一般工业纯铁质地特别软，韧性特别大，电磁性能很好。常见的有两种规格，一种是作为深冲材料的，可以冲压成极复杂的形状；另一种是作为电磁材料的，有高的感磁性和低的抗磁性，广泛用于电子电工，电器元件，磁性材料，非晶体制品，继电器，传感器，汽车制动器，纺机，电表电磁阀等产品。工业纯铁熔点比铁高，在潮湿的空气中比铁难生锈，在冷的浓硫酸中可以钝化。

工业纯铁主要由电弧炉、氧气转炉、电弧炉加炉外真空脱碳、氧气转炉加炉外真空脱碳等方法生产。不同工艺生产的工业纯铁各具特点：

1、电弧炉纯铁的特点：是最早生产纯铁的方法，最低含碳量为0.025％，含氮量较高，受石墨电极增碳的影响，不能生产更低含碳量的纯铁。

2、氧气转炉纯铁的特点：可以生产含碳量小于0.01％的低碳纯铁，但其含氧量高，含氮量较低，只能生产品质一般的工业纯铁。

3、电弧炉或氧气转炉与炉外精炼双联法生产高品质纯铁的特点：纯铁含碳量为0.005％，磷、硫、氧、氮以及非金属夹杂物含量低，是目前品质最好的纯铁，国内很多钢铁企业都可以生产高品质纯铁。

当采用大型电炉、使用钛精矿及焦炭为原料进行高钛渣的生产时，会产生一种副产物——铁水，这种铁水的特点是除了碳、硫元素外其余元素含量均低于0.05％，是生产工业纯铁的优质原料，但该铁水的碳含量为2.5％左右、硫为0.26％左右，脱硫任务重，LF炉脱硫处理时间长，冶炼成品纯铁中碳含量较高，严重阻碍了其在纯铁生产中的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是冶炼高钛渣的副产物铁水如何用于冶炼工业纯铁的问题。

本发明解决技术问题的技术方案为提供一种钛渣炉副产物冶炼工业纯铁及其方法。该方法包括以下步骤：

a、将钛渣炉副产物铁水转入电炉，升温铁水至1500～1550℃，采用氧枪进行吹氧脱碳、磷、硅、锰；

b、待铁水碳<0.02％、磷<0.005％时，调节铁水温度为1680～1700℃，出铁至铁水包，将铁水包转入VD炉，抽真空、利用铁水中的氧活度进行深脱碳，真空度≤16Pa，脱碳时间10～15min；

c、当碳含量<0.01％时，将铁水运至LF炉进行深脱硫，待铁水硫含量<0.005％时结束脱硫；

d、待步骤c脱硫结束后，出铁浇铸，得到工业纯铁。

其中，上述钛渣炉副产物冶炼工业纯铁的方法中，步骤a中所述的钛渣炉副产物铁水的组成为：按重量百分比计，C 1.6～2.8％、Si 0.05～0.15％、Mn 0.10～0.20％、P 0.03～0.05％、S 0.22～0.28％，余量为铁和不可避免的杂质。

其中，上述钛渣炉副产物冶炼工业纯铁的方法中，步骤a中所述氧枪氧流量为0.05～0.20Nm³/(t·min)。