[发明专利]含铜钢生产工艺

说明书

本发明涉及一种含铜钢生产工艺，包括在高炉中制备温度为1400℃～1520℃的铁水，转移铁水到转炉或者电炉中，向转炉或者电炉中加入含铜矿物,使其与铁水接触；加热含铜矿物与铁水至1400℃～1600℃进行冶炼。本发明充分优化了传统的含铜钢生产工艺，节约了铜铁的冶炼和生产过程，以含铜矿石取代铜铁合金，保障铜收得率的同时，大幅降低了生产成本，使生产效率得到提高，减少经济投入，节约了大量原料，适于在相关含铜钢冶炼领域推广应用。

技术领域

本发明涉及一种合金钢冶炼方法，尤其涉及一种含铜钢生产工艺。

背景技术

目前，含铜钢以其优良的抗腐蚀等物理机械性能而应用广泛，如车辆及集装箱板等，其冶炼的工艺主要通过在炼钢（铁矿石→烧结→高炉炼铁→铁水脱硫→转炉（或电炉）→加入合金→到LF炉或RH或其它精炼设备微调成份→连铸→轧制→成品钢材）的转炉或电炉阶段进行加入合金处理，即在转炉或电炉中加入铜铁合金来达到钢种所需成份，在此工艺中，耗费了大量铜金属，而且铜铁合金的生产成本高，相应地，需要大量经济投入，尤其是对于冶炼高含量铜的钢投入成本更高，并伴随大量资源浪费。

现有技术中，发明专利200710200906.8公开了一种含铜钢的加热方法及其生产的含铜钢。既能满足板材类含铜钢的生产，又能满足型材类含铜钢生产的含铜钢加热方法。该含铜钢加热方法，采用两次升温的加热方法，第一步：加热含铜钢的钢坯或铸坯到1000～1050℃；第二步：用30～90分钟进行第二次加热升温，第二次加热升温的最高温度为1250～1290℃；两次升温的加热过程中，钢坯或铸坯在每一个时间点的加热温度均不低于前一时间点。该发明为含铜钢材的生产进行了改进，但基本沿袭传统的加铜铁合金钢为原料，工艺前期制备复杂，耗费大量材料，经济成本高。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术存在的问题，提供一种含铜钢生产工艺，以优化的生产工艺节约大量原材料，大幅降低经济投入，并保证铜钢的生产质量，特别是使其中的铜含量得到充分保障。

本发明解决问题的技术方案是：一种含铜钢生产工艺，包括如下步骤：

1）制备铁水

在高炉中制备温度为1400℃～1520℃的铁水；

（2）转移铁水

将步骤（1）得到的铁水加入到转炉或者电炉中；

3）加入含铜矿物

向步骤（2）所述的转炉或者电炉中加入含铜矿物,使其与铁水接触；

（4）冶炼

将步骤（3）的铁水与含铜矿物进行加热，升温至1400℃～1600℃。

进一步地，在所述步骤（1）中，所得铁水的组分的质量百分含量为：2.0%～3.4%的Si，3.6%～4.6%的C，余量为Fe，对于不可避免的杂质如S、P，其含量范围为S≤0.3%、P≤0.13%；在高温下，铁水中的C、Si组分活性优于铜，能够使氧化铜充分还原为金属铜。

进一步地，在所述步骤（3）中，所述含铜矿物为以氧化铜为主的铜矿石；优选地，所述含铜矿物的铜含量为0.3%～3.0%；较佳地，所述含铜矿物的粒径为20mm～150mm。

进一步地，在所述步骤（3）中，加入的含铜矿物为经过预还原处理的含铜矿物；所述对含铜矿物进行预还原处理的步骤为：（3.1）将含铜矿物与还原剂混合，所得混合物的粒径为20mm～150mm；（3.2）将所得混合物在550℃～750℃下焙烧；在步骤（3.1）中所述还原剂为含碳的物质。在此预还原处理步骤中，能够使铜矿石所含的氧化铜部分被还原、部分化学键处于不同程度的活化状态，从而使其在步骤（4）中与高温铁水接触后被碳等还原剂快速还原。优选地，在所述步骤（3.1）中，所述还原剂为碳粉、石墨和煤中的一种或者几种。