[发明专利]一种在AOD炉吹氢冶炼不锈钢的方法

说明书

一种在AOD炉吹氢冶炼不锈钢的方法，属于钢铁冶金领域。采用AOD冶炼不锈钢时，在脱碳期采用顶枪吹氧+侧枪吹氢或顶枪吹氢+侧枪吹氧的方法为炉内铁水输送热量，使炉内铁水温度快速达到预设温度以上，减少铬的氧化；同时，脱碳期氢气能够还原炉渣，降低还原合金成本；还原期采用氢气替代氩气，降低氩气吹炼成本；且氢气能够还原炉渣，降低还原合金成本；同时提高终点出钢温度。本发明采用吹氢冶炼不锈钢，能够降低冶炼合金成本，同时氢反应产物为水，对缓解温室效应有积极作用。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种钢的冶炼方法，具体为一种在AOD炉吹氢冶炼不锈钢的方法。

背景技术

氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，由于具有来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富等众多优点，被多国列入国家能源战略部署中。

不锈钢是现代工业生产中广泛应用的重要材料之一，被广泛应用于超低温储运、汽车、铁路、建筑材料、矿山耐磨件、大型磨机衬板和冶金等行业。但不锈钢在冶炼过程中，由于钢中合金元素易氧化，且冶炼过程各类合金原料加入量较大，导致冶炼过程铁水温降较大，进而导致冶炼过程合金元素大量氧化，生产成本较高。

专利文献CN103468874A公开了一种采用氢氧炉冶炼不锈钢的方法，该方法在冶炼后期采用电解锰或金属锰进行锰的合金化，无法将渣中锰还原，合金化成本高。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的是提供一种在AOD炉吹氢冶炼不锈钢的方法，实现低成本冶炼不锈钢。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种在AOD炉吹氢冶炼不锈钢的方法，其特征在于，在AOD冶炼不锈钢过程中，通过顶枪或侧枪向熔池中吹入氢气，利用氢气与氧反应放出热量，提高熔池温度，促进脱碳保铬；同时，利用吹入氢气，搅拌钢液，改善熔池内动力学条件，进一步促进脱碳保铬；氢气与氧反应，生成水蒸气，可避免不锈钢冶炼过程因温度不够，加入硅或铝质提温剂造成的钢液污染和炉渣性状改变；同时可提高AOD不锈钢冶炼过程中不锈钢废钢回炉料及合金冷料的加入量。对于少量溶解于钢液的氢，可通过后期真空精炼轻易去除，不影响冶炼钢水最终质量。

进一步地，具体方法1：AOD炉兑入铁水后，采用顶枪吹入氢气，流量控制在0.5-5.0Nm³/(min·t)，供气压力为0.2-2.0Mpa，侧枪吹入氧气，流量控制在0.5-2.0Nm³/(min·t)，供气压力为0.2-2.0Mpa；熔池温度提高到1400-1550℃以上后，顶枪改为吹氧，流量控制在0.5-5.0Nm³/(min·t)，供气压力为0.2-2.0Mpa，侧枪继续氧气；钢液中碳含量降低到0.5-1.0wt％后，顶枪改为吹氢，流量控制在0.1-3.0Nm³/(min·t)，供气压力为0.2-2.0Mpa，侧枪继续吹氧；钢液中碳含量进一步降低到0.3-0.5wt％后，顶枪继续吹氢，侧枪采用氧氩混合吹炼，流量控制在0.1-2.0Nm³/(min·t)，供气压力为0.2-2.0Mpa；脱碳结束后，加入脱氧剂脱氧，采用侧枪向熔池中吹入氢气进行搅拌，流量控制在0.1-2.0Nm³/(min·t)，供气压力为0.2-2.0Mpa；或采用顶枪与侧枪同时吹氢，侧枪流量控制在0.1-2.0Nm³/(min·t)，供气压力为0.2-2.0Mpa，顶枪流量控制在0.1-3.0Nm³/(min·t)，供气压力为0.2-2.0Mpa。