[发明专利]一种高炉冶炼高纯生铁炉前铁水增氮的方法

说明书

本发明提供一种高炉冶炼高纯生铁炉前铁水增氮的方法，涉及高炉炼铁技术领域，包括以下步骤：1)取一定量的增氮剂，混合均匀后在包芯机上用薄钢板制成包芯线；2)利用喂线机将增氮剂包芯线以喂线的形式加入到高炉炉前出铁支铁沟的铁水中；3)铁水沿着支铁沟流动并下落到达敞口式铁水罐中进行增氮反应；4)增氮结束后，采用扒渣机扒除增氮渣。本发明增氮剂加入方式操作简单，加入数量调节灵活、均匀准确，不改变现有高炉生产方式及流程，且增氮剂加入后依靠铁水流动及下落提供动力学条件，使得增氮剂与铁水充分混合，反应进行充分，增氮剂收得率高，工业生产适应性强。

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，具体涉及一种高炉冶炼高纯生铁炉前铁水增氮的方法。

背景技术

高纯生铁是指Ti，Mn，S，P等元素含量低、特定微量元素含量很少的专供优质铸件生产的生铁。

目前，高纯生铁的冶炼方法主要有氧化法和精料法。我国大多采用精料法。但是，随着优质原料的不断减少，精料法生产高纯生铁“不纯”的现象，愈发突出，以Ti元素超标最为典型。随着低Ti精料的日益短缺，[Ti]含量超标导致高纯生铁质量下降。

Ti是个比较活泼的元素，与铁水中的C，N易形成Ti(N、C)固溶体化合物而析出，从而降低铁水中的[Ti]含量。从热力学角度分析，生铁含碳量接近饱和，那么铁水中Ti(N、C)固溶体的形成受到[Ti]、[N]和温度的共同影响。在[Ti]含量和铁水温度一定时，铁水中[N]含量越高，析出的TiN就越多。而在高炉炉缸渣铁界面处，由于渣层的覆盖，铁水不直接与炉气接触，炉气中的氮只能溶解于渣中，再透过渣层到达渣铁界面，这个传质过程的阻力很大，因此在现有高炉内部工艺条件下，铁水[N]含量过低成为TiN析出的限制性环节。

因此，在不改变现有的高纯生铁生产方式及流程的条件下，有必要开发一种高炉冶炼高纯生铁炉前铁水增氮的方法，在炉外实现铁水增氮，促进铁水中的[Ti]和[N]充分结合而析出更多的TiN并去除，以达到降低铁水[Ti]含量的目的。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高炉冶炼高纯生铁炉前铁水增氮的方法，通过提高铁水中的[N]含量，使铁水中的[Ti]和[N]充分结合而析出更多的TiN并去除，以达到降低铁水[Ti]含量的目的。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种高炉冶炼高纯生铁炉前铁水增氮的方法，包括以下步骤：

1)取一定量的增氮剂，混合均匀后在包芯机上用薄钢板制成包芯线；

2)利用喂线机将增氮剂包芯线以喂线的形式加入到高炉炉前出铁支铁沟的铁水中；

3)铁水沿着支铁沟流动并下落到达敞口式铁水罐中进行增氮反应；

4)增氮结束后，采用扒渣机扒除增氮渣。

进一步的，增氮剂的化学成分及含量为N：30％～40％，Si：60％～70％。

进一步的，增氮剂为粉体，密度为2.5～3.5g/cm³。

进一步的，增氮剂的固体料最大粒径≤2.0mm，小于200目粒度的占60～90％。

进一步的，增氮剂和铁水的质量比为0.5～1.0：2000。

进一步的，喂线机喂线速度为0.05～0.15m/s，增氮剂的配入速度为0.02～0.15kg/s，配入量为0.3～1.0kg/t，喂线过程伴随高炉出铁过程。