[发明专利]一种高纯生铁生产系统及工艺

说明书

本发明公开了一种高纯生铁生产系统及工艺，包括铁水包、氮气供应装置、扒渣装置、冶炼装置、氧气供应系统、加料系统、氩气供应系统和在线实时检测系统，氮气供应装置的氮气吹送管路连接在铁水包的内部，扒渣装置的吹送管路连接在铁水包开口的内侧，冶炼装置与铁水包可以互相浇注其内部的液态金属，氧气供应系统的氧气吹送管道连接在冶炼装置内腔的底部，加料系统的加料口设置在铁水包的上方，本发明提供的一种高纯生铁生产系统及工艺所生产的高纯生铁以及特级高纯生铁的生产指标满足中国铸造协会发布的《铸造用高纯生铁‑ZXB/T0001‑2011》标准，满足精料法冶炼铸造用高纯生铁的需求。

技术领域

本发明涉及高纯生铁制造技术领域，具体领域为一种高纯生铁生产系统及工艺。

背景技术

随着我国高速列车、风力发电、核电、军工、半导体材料等行业的发展，对高纯生铁、超级高纯生铁及高性能铸铁的需求量日益增大，但是普通球铁和生铁中的硅、锰、硫、磷及微量元素含量无法满足高端铸件的要求，高纯生铁、超级高纯生铁的需求量日益增大。由于低磷、低硫的资源日益匮乏，现已不能满足“精料法”冶炼铸造高纯生铁的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高纯生铁生产系统及工艺，以解决上述背景技术中提出的高纯生铁、超级高纯生铁的需求量日益增大。由于低磷、低硫的资源日益匮乏，现已不能满足“精料法”冶炼铸造高纯生铁的需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯生铁生产系统，包括铁水包、氮气供应装置、扒渣装置、冶炼装置、氧气供应系统、加料系统、氩气供应系统和在线实时检测系统，氮气供应装置的氮气吹送管路设置在铁水包的内部，扒渣装置的吹送管路设置在铁水包开口的内侧，冶炼装置与铁水包相连，氧气供应系统的氧气吹送管道设置在冶炼装置内腔的底部，加料系统的加料口设置在铁水包的上方，氩气供应系统的氩气吹送管路设置在铁水包内腔的底部，在线实时检测系统实时对铁水包内进行反应的铁水进行取样检测。

优选的，所述铁水包(1)包壁的定型耐材的高度从传统的17环满环加高到19环满环，在所述铁水包(1)加高部分的包嘴处加焊钢板，保证对包壁定型耐材的支撑，所述铁水包(1)其余部分采用湿法喷涂料进行湿喷。

优选的，所述氮气供应装置(2)采用空气压缩机进行氮气吹送作业。

优选的，所述冶炼装置(4)为AOD炉或者转炉。

优选的，所述AOD炉包括炉体(9)，所述炉体(9)的上端设置有炉盖(10)，所述炉体(9)的内壁上均包覆有耐材砖(11)，左侧所述耐材砖(11)的端面为迎钢侧(12)，右侧所述耐材砖(11)的端面为风枪侧(13)，所述AOD炉依托于侧吹良好的动力学条件，通过提高过程温度和降低CO气体分压的方式实现脱碳保铬，所述风枪侧(13)的所述耐材砖(11)厚度大于所述迎钢侧(12)的所述耐材砖(11)厚度。

优选的，所述转炉包括转炉炉体(14)，所述转炉炉体(14)的内腔均包覆有耐火砖(15)，右侧所述耐火砖(15)的板壁上侧嵌装有出料口内座砖(16)，所述出料口内座砖(16)的内侧设置有液态金属通道(17)。

一种高纯生铁生产工艺，其特征在于：高纯生铁生产系统工艺流程如下：

第一步、将通过处理含锌、铅等固体废物的高炉生产出的铁水浇注在铁水包1内，将铁水包运送至预设生产线的铁水预处理系统内，利用氮气供应装置上的氮气喷枪向铁水包中喷吹钝化镁脱硫，脱硫反应：

Mg(S)+[S]＝(MgS) (S)。

脱硫能力可达90％以上，为避免下道工序回硫，脱硫后的铁水通过扒渣装置4进行扒渣，

第二步、将预处理过后的铁水输送进冶炼装置的内部，将氧气供应系统的氧气吹送管道的端头设置在冶炼装置的底部，启动氧气供应系统对铁水进行吹氧搅拌，在氧气供应系统进行吹氧搅拌的同时向冶炼装置内加入块状生石灰，在冶炼装置内发生如下反应：