專利名稱：熔煉廢鐵海綿狀鐵和/或?qū)嶓w生鐵或類似的鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以生產(chǎn)鋼為目的的熔煉廢鐵、在預(yù)還原條件下成粒的海綿狀鐵和/或?qū)嶓w生鐵的方法，在此方法中，熔化熱是通過(guò)燃燒器從下面提供，并且從熔化容器排出的鐵水被收集在一個(gè)鐵水包中，并可根據(jù)需要在其中進(jìn)一步加入合金元素。西德展出說(shuō)明書(shū)(DE-AS2504889)早已公開(kāi)一種連續(xù)熔煉廢鐵，海綿狀鐵或類似的鐵的方法，在該方法中，應(yīng)通過(guò)在氧化熔化區(qū)下面向爐料加進(jìn)低反應(yīng)性的大煤塊而對(duì)熔浴進(jìn)行碳化。由于普通燃料一氧燃燒器的氧化焰的作用，使?fàn)t料以不希望的方式被氧化，曾經(jīng)多種方案提出以防止這種氧化或至少減低氧化的程度。在這方面，例如奧地利專利說(shuō)明書(shū)(AT-PS363503)建議將煤粉和燃燒廢氣吹向熔浴上面。向爐料加煤的結(jié)果，特別在高式結(jié)構(gòu)的豎式爐中最常見(jiàn)的缺點(diǎn)是所加進(jìn)的煤很大一部分在爐身中由火焰氣所燃燒，因此在熔化區(qū)內(nèi)的效果降低。通過(guò)鼓風(fēng)從熔化貯槽底部吹進(jìn)碳以達(dá)到使熔浴碳化的目的，一般在底部區(qū)域需要有附加的加熱裝置。吹進(jìn)熔浴中的碳結(jié)果進(jìn)一步使熔體起還原作用，這種還原作用會(huì)產(chǎn)生不希望有的過(guò)渡沸騰反應(yīng)。同樣，當(dāng)輸進(jìn)相對(duì)大塊的煤而這些煤塊接著通過(guò)熔區(qū)并在熔浴中起作用時(shí)，在熔浴中可以觀察到在過(guò)渡的局部沸騰反應(yīng)中可能會(huì)產(chǎn)生較高程度的不均勻性。
這對(duì)于體積小的熔爐，而爐料只需較短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)爐子的情況下尤其如此。在如此短的時(shí)間內(nèi)不能期望煤塊完全反應(yīng)，這與例如在高爐內(nèi)存在的情況是截然不同的。若輸送同量的碳，例如以焦炭的形式輸進(jìn)，則在向下通過(guò)爐簡(jiǎn)直至火焰區(qū)之前，一大部分幾乎完全未轉(zhuǎn)變，并且將在供氧的火焰中大量燃燒。
當(dāng)使用燃料一氧燃燒器時(shí)，對(duì)于過(guò)分氧化的考慮，就目前所知的規(guī)律是在熔化過(guò)程都存在輸進(jìn)的煤，其目的就是要使鐵氧化物含量高的爐渣保持低的鐵損耗率。鐵氧化物含量高的爐渣的另外缺點(diǎn)，就是這種較有侵蝕性的爐渣會(huì)使?fàn)t子的襯里受到過(guò)渡侵蝕，結(jié)果會(huì)縮短耐火襯層的使用壽命。
本發(fā)明的目的是提供一種前述類型的方法，該方法可以在均勻熔融的熔浴中調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)奶己慷恢劣谏珊^(guò)多氧化鐵的爐渣。為解決此任務(wù)，本發(fā)明基本包括輸進(jìn)的爐料不加煤和由烴的低于化學(xué)計(jì)量方式的燃燒來(lái)提供熔化熱，特別在使用燃?xì)鉃槿剂蠒r(shí)，并且熔浴中所需的碳含量可以通過(guò)在燃燒時(shí)減少氧的流入量來(lái)調(diào)節(jié)。由于輸進(jìn)的爐料沒(méi)有加進(jìn)煤，在燃燒區(qū)的燃燒和由此熔化區(qū)的溫度都能夠更準(zhǔn)確地控制，并且可能由煤塊引起的，熔浴中的局部過(guò)渡沸騰反應(yīng)，就可以妥當(dāng)?shù)丶右员苊?。由于通過(guò)調(diào)節(jié)減小氧流量進(jìn)行低于化學(xué)計(jì)量方式的燃燒，可在燃燒器平面內(nèi)可靠地積聚起極微細(xì)分形式的炭黑，而這種炭黑可以適當(dāng)?shù)刈兂赡芎芸觳⒕鶆虻厝芙庥谌墼≈?。在此情況下，對(duì)氧流量的控制可以直接用來(lái)調(diào)節(jié)在熔浴中所需的碳量。碳在熔浴中均勻一致的分布同時(shí)得到更高純度的熔體，并且由于不用加碳，其它需要的冶金工藝步驟就能夠更準(zhǔn)確地控制。根據(jù)本發(fā)明的方法，通過(guò)加進(jìn)適當(dāng)?shù)某稍鼊?，有可能同時(shí)進(jìn)行脫硫步驟或脫磷步驟。
根據(jù)本發(fā)明的方法，用0.9倍化學(xué)計(jì)量的氧進(jìn)行燃燒是有利的。
為了進(jìn)行金屬冶煉操作的目的，如脫硫或脫磷，加進(jìn)成渣劑，如CaO或MgO是有利的。根據(jù)本發(fā)明，即將渣成劑，如CaO，MgO和Al2O3和準(zhǔn)備熔化的爐料一同進(jìn)料的方法是有利的。這些渣成劑同時(shí)提供所需的金屬冶煉反應(yīng)，其優(yōu)點(diǎn)是爐渣的侵蝕性可減小到合要求的程度。為了減低爐渣的侵蝕性，將其中鐵氧化物含量減低到40至60%即已足夠，可通過(guò)相應(yīng)地加進(jìn)CaO，MgO和Al2O3來(lái)達(dá)到此目的。加進(jìn)CaO和MgO的結(jié)果是由于這些加進(jìn)物質(zhì)的強(qiáng)堿性除具有脫硫和脫磷作用外，還使?fàn)t渣基本上被中和。而加進(jìn)的Al2O3在爐渣中基本上是中性的，因此可以起到稀釋劑的作用?？偟膩?lái)說(shuō)，加進(jìn)這些物料起到大大減少爐渣中FeO-含量的作用，并因此而實(shí)質(zhì)上減低了爐渣的侵蝕性。
在一特別優(yōu)選的方案中，該方法是將爐渣調(diào)節(jié)到含10-30%的SiO2，3至0.5%的MnO，7至8%的Al2O3，5至6%的CaO，7至8%的MgO，3至4%的Cr2O3和不多于5%的一般雜質(zhì)，其余為FeO。通過(guò)對(duì)爐渣進(jìn)行這樣的控制，爐渣的侵蔥躍兔饗緣丶醯汀 為了改進(jìn)能源利用的目的，在根據(jù)本發(fā)明方法的范圍內(nèi)，為了達(dá)到廢氣完全燃燒的目的，在燃燒器平面的上面，特別是在熔化容器約一半高度部位輸進(jìn)空氣是有利的。由于廢氣能這樣完全燃燒，就有可能將所產(chǎn)生的附加能量傳送廢鐵上，要注意的是，所需的燃燒空氣量或相應(yīng)量氧氣，可以通過(guò)一排位于燃燒器上面的噴嘴來(lái)吹進(jìn)。
下面進(jìn)一步用實(shí)例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)例1為了熔化廢鐵，將燃燒器調(diào)節(jié)到化學(xué)計(jì)量因數(shù)λ＝1，并且將爐渣調(diào)節(jié)到含SiO210%，MnO 3%，Al2O37%，CaO 5%，MgO 7%，Cr2O33%和不超過(guò)5%的一般雜質(zhì)。測(cè)得爐渣的FeO含量為60至65%。
實(shí)例2保持低化學(xué)計(jì)量因數(shù)λ＝0.8至0.9，加進(jìn)成渣劑爐渣的組成為SiO30%，MnO3.5%，Al2O38%，CaO6%，MgO8%和Cr2O34%。測(cè)得FeO-含量為40至50%。這表示Fe的產(chǎn)率有明顯提高，并且爐渣的侵蝕性明顯地減低。
權(quán)利要求
1.一種以生產(chǎn)鋼為目的的熔煉廢鐵，在預(yù)還原條件下成粒的海綿狀鐵和/或?qū)嶓w生鐵的方法，在此方法中，熔化熱是通過(guò)燃燒器從下面提供，并且從熔化容器排出的鐵水收集在一個(gè)鐵水包中，并可根據(jù)需要在其中進(jìn)一步加入合金元素，其特征在于輸進(jìn)的爐料中并不加煤，還在于熔化熱是由烴的低于化學(xué)計(jì)量燃燒來(lái)提供，特別在使用天然氣為燃料時(shí)，還在于熔化浴中所需的碳量是通過(guò)在燃燒時(shí)減少氧的流入量來(lái)調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于燃燒是在以所需化學(xué)計(jì)量氧量的約0.9倍量來(lái)進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于將渣成劑，如CaO，MgO和Al2O3和準(zhǔn)備熔化的爐料一同進(jìn)料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于爐渣調(diào)節(jié)到含SiO210至13%，MnO 3至3.5%，Al2O37至8%，CaO 5至6%，MgO 7至8%，Cr2O33至4%和不多于5%的一般雜質(zhì)，其余的為FeO。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)的方法，其特征在于用于廢氣完全燃燒的空氣是從燃燒器上面，特別是在熔化容器約一半高的部位輸進(jìn)。
全文摘要
為了熔煉廢鐵在還原條件下成粒的海綿狀鐵，實(shí)體生鐵或類似鐵的，提出可通過(guò)燃燒器從下面提供熔化熱，并且通過(guò)烴的低于化學(xué)計(jì)量燃燒來(lái)調(diào)節(jié)熔化浴內(nèi)相應(yīng)的碳含量而完全不向爐料加進(jìn)煤。通過(guò)減小氧的流量，特別是用0.9倍化學(xué)計(jì)量的氧進(jìn)行燃燒，并任選加進(jìn)成渣劑，同時(shí)減低了爐渣的侵蝕性。
文檔編號(hào)C21C5/56GK1032193SQ8810620
公開(kāi)日1989年4月5日 申請(qǐng)日期1988年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月21日
發(fā)明者路德維?！ゑT博丹迪, 格哈德·米特, 奧托·科勒 申請(qǐng)人:沃斯特-阿爾派因多納維茨鋼鐵股份有限公司