[发明专利]一种低磷含铬铁水的生产方法

说明书

本发明提供了一种低磷含铬铁水的生产方法，包括：第一步，将氧化铁矿粉与氧化铬矿粉混合、预热，加入还原剂，得到混合料；第二步，将混合料、还原造渣剂和富氧空气输入熔融还原炉进行还原反应；第三步，将还原反应得到的含铬铁水从熔融还原炉输出。本发明方法能够直接生产低磷含量的含铬铁水，满足不锈钢冶炼需要，可以省去铁水脱磷的工序成本，生产效率高且成本低。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域，具体地，本发明涉及一种低磷含铬铁水的生产方法，更具体地，本发明涉及一种直接还原氧化铬矿生产低磷含铬铁水的方法。

背景技术

高炉炼铁是传统主流的炼铁工艺，Midrex法、HYL法(Midrex法、HYL法均是直接还原生产海绵铁的工艺技术)等气基法生产海绵铁是近年正在开发的直接还原炼铁工艺，但以上炼铁工艺均不适用于生产不锈钢冶炼用的含铬铁水，主要原因是以上炼铁工艺会把入炉原料中(包括还原剂本身，如焦炭)所含的绝大部分磷元素还原回铁水(海绵铁)，而不锈钢冶炼过程又不具备脱磷能力，这个问题目前还没有得到解决。

发明内容

本发明的发明目的是针对含铬铁水中磷含量高，无法满足不锈钢冶炼要求的问题，提供了一种低磷含铬铁水的生产方法。

具体来说，本发明通过如下技术方案实现的：

一种低磷含铬铁水的生产方法，包括：

第一步，将氧化铁矿粉与氧化铬矿粉混合、预热，加入还原剂，得到混合料；

第二步，将混合料、还原造渣剂和富氧空气输入熔融还原炉进行还原反应；

第三步，将还原反应得到的含铬铁水从熔融还原炉输出。

进一步地，第二步进一步包括：

(1)将混合料由位于熔融还原炉中部的矿粉喷枪喷入熔融还原炉；

(2)将还原造渣剂由位于熔融还原炉中部的辅料喷枪喷入熔融还原炉；

(3)将富氧空气由位于熔融还原炉顶部的氧枪吹入熔融还原炉。

进一步地，在第一步中，氧化铁矿粉与氧化铬矿粉的重量比是(2～5)∶1，优选3.5∶1。

进一步地，在第一步中，氧化铁矿粉与氧化铬矿粉混合后预热至700℃～1000℃。

进一步地，在第一步中，还原剂是煤粉和/或硅铁粉。

进一步地，在第一步中，氧化铁矿粉和氧化铬矿粉重量之和与还原剂重量的比值是1∶(0.6～1)。

进一步地，在第二步中，富氧空气中氧气的体积百分数是20％～55％，富氧空气的温度是800℃～1100℃。

进一步地，在第二步中，混合料的输入速度是每支矿粉喷枪100～500千克/分钟，还原造渣剂的输入速度是每支辅料喷枪20～50千克/分钟，富氧空气的输入速度是50～130Nm³/min。

进一步地，在第二步中，矿粉喷枪和辅料喷枪采用的载气是氮气和/或空气。

进一步地，在第二步中，矿粉喷枪和辅料喷枪交替布置在熔融还原炉中部。

相比于现有技术，本发明的技术方案至少具有如下有益效果：

(1)在弱氧化气氛下实现铁、铬还原，炉渣具有脱磷能力，可生产磷含量0.035％以下含铬铁水。而高炉工艺生产铁水磷含量通常在0.080％以上，甚至可能高达0.20％。

(2)氧化铁矿粉、氧化铬矿粉和还原剂以粉状形态采用喷吹方式加入，比表面积大，实现矿粉和还原剂的充分接触和快速反应，生产效率高，可以与AOD(氩氧脱碳炉)生产节奏匹配。