炉内脱磷高炉铁水直接冶炼不锈钢的工艺

摘要

本发明提供一种炉内脱磷高炉铁水直接冶炼不锈钢的工艺，所述工艺包括如下步骤：1)将含镍铬原料铁水在高炉中脱磷，使得磷含量在0.035％以下，每吨钢水加入3－18％生石灰造渣；2)加入氮气/氩气和氧气共同使用，其中每吨钢水吹氧量为0.8－2立方米，氩气0.4－1.2立方米，氮气0.5－1.5立方米，得到成品。加入不锈钢母液，经微调在电炉中钢水中主要成分含量达到以下标准后出钢水，所述标准为：铬8－18％，镍0.8－8.5％，锰5.5－14％，铜1.5－3.2％，碳小于0.15％，硅小于1％，硫小于0.03％，磷小于0.035％，铁65－83％；根据产品质量标准要求各种金属量都可在电炉、亚氧炉中调理。

说明书

技术领域：

本发明涉及不锈钢冶炼工艺，特别是利用炉内脱磷高炉铁水直接冶炼不锈钢的工艺。

背景技术：

现在不锈钢冶炼常规工艺路径为：电炉→AOD→LF或VOD，采用废钢/合金在电炉中融化后加入特定的不锈钢母液，再投入AOD炉进行精炼。其缺点为不能使热能充分利用，产量低。

还有一种冶炼工艺跳过电炉工序，采用高炉铁水/合金经炉外脱磷后在AOD炉中直接冶炼不锈钢(例如CN1796585)，其缺点为炉外脱磷，生产成本高，质量不稳定。

在本申请人此前的CN1743476A及CN1733950A中国专利申请中，公开了氧化镍矿经高炉冶炼镍铁的工艺，但没有披露高炉内脱磷的方法。用镍铁产品冶炼不锈钢仍需沿用传统的方法。

发明内容：

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种利用炉内脱磷的高炉铁水直接冶炼不锈钢的工艺。

本发明的上述目的是通过下面的技术方案实现的。

本发明所提供的利用炉内脱磷高炉铁水直接冶炼不锈钢的工艺，主要包括如下步骤：

1)将含镍铬原料铁水在高炉中脱磷，使得磷含量在0.035％以下(重量百分比计，下同)，加入电炉或亚氧炉中冶炼，每吨钢水加入3-18％生石灰造渣；

2)冶炼过程中加入氮气/氩气和氧气共同使用，其中每吨钢水吹氧量为0.8-2立方米，氩气0.4-1.2立方米，氮气0.5-1.5立方米，出钢水得成品。

高炉内脱磷降磷是通过下述方法实现的：炉内脱磷高炉铁水是由氧化镍原矿加入石灰石或硅石将二元碱度调节至0.4-0.7，再加入石灰石和焦末进行烧结，得到二元碱度0.5-0.8的烧结矿，将烧结矿进一步入高炉冶炼得到含磷量0.035％以下的镍铬铁水。

本发明进一步采用如下方案：在冶炼过程中还加入不锈钢母液，经微调在电炉中钢水中主要成分的含量达到以下标准后出钢水，其中所述标准为：铬8-18％，镍0.8-8.5％，锰5.5-14％，碳小于0.15％，硅小于1％，硫小于0.03％，磷小于0.035％，铁65-83％。

本发明进一步采用如下技术方案：其中优选加入每吨钢水吹氧量为0.8立方米，氩气0.5立方米，氮气0.6立方米。

本发明进一步采用如下技术方案：所述不锈钢母液采用氧化镍矿经高炉冶炼而成的镍铬生铁母液。

本发明进一步采用如下技术方案：所述不锈钢母液采用氧化镍矿和不锈钢工业废弃物经高炉冶炼而成的镍铬生铁母液。

与现有技术相比，本发明所提供的不锈钢冶炼工艺可以将经高炉内脱磷降磷的热铁水直接入电炉，节约热能，每吨钢水可以节约700-800度电，提高产量，减少炉外脱磷环节及其成本，从而降低总成本，使得镍铬铁等元素得到充分利用。用不锈钢母液调节组份，特别是用氧化镍矿经高炉冶炼而成的镍铬生铁母液，充分利用废弃矿。

具体实施方式：

下面接合具体实施例对本发明进行进一步的解释说明，下列实施例并不限制本发明的保护范围，所有基于本发明的思想做的修改和调整都属于本发明保护的范围。

实施例中原料铁水可来自高炉、电炉或矿热炉。本文中所有含量以重量百分比计算。

实施例1

1)将含镍铬原料铁水在高炉中脱磷，使得磷含量在0.035％以下，加入电炉中冶炼，原料铁水中含碳2.5-3.5％，硅含量2-3％，每吨钢水加入3-9％生石灰造渣；

2)加入氮气/氩气和氧气，其中，每吨钢水吹氧量为1.8立方米，氩气1.2立方米，氮气1.5立方米，得到成品。

实施例2

1)将含镍铬原料铁水在高炉中脱磷，使得磷含量在0.035％以下，加入电炉中冶炼，原料铁水中含碳2.5-3.5％，硅含量1-2％，每吨钢水加入10-12％生石灰造渣；

2)加入氮气/氩气和氧气，其中，每吨钢水吹氧量为1.2立方米，氩气0.6立方米，氮气0.6立方米，，加入磷含量在0.035％以下的不锈钢母液，后出钢水；

成品可达到如下工艺标准：磷＜0.035％、碳＜0.15％、硅＜1％、镍8.1-8.4％、铬17-17.5％、铁72-75％、硫＜0.03％。

实施例3

1)将含镍铬原料铁水在高炉中脱磷，使得磷含量在0.035％以下，碳含量在3-4％，硅1.5-2％，其中每吨钢水加入12-18％生石灰造渣；

2)加入氮气/氩气和氧气，其中，每吨钢水吹氧量为0.8立方米，氩气0.5立方米，氮气0.6立方米，得到成品。

实施例4

在实施例3的基础上加入磷＜0.035％、碳3.5-4％、硅2-3％、硫0.08-0.3％、镍4-5％、铬8-15％、锰5.5-14％、铁78-81％的不锈钢母液，在达到标准后出钢水；

成品可达到如下工艺标准：磷＜0.035％、碳＜0.15％、硅＜1％、镍4.5-5％、铬10-12％、铁79.5-83％、锰6-10％、硫＜0.03％。

实施例5

1)将含镍铬铁水在高炉中脱磷，使得磷含量在0.035％以下，其中每吨钢水加入10％生石灰造渣；

2)加入氮气/氩气和氧气，其中，每吨钢水吹氧量为0.8立方米，氩气0.4立方米，氮气0.5立方米，得到成品。

实施例6

在实施例5的基础上加入磷＜0.035％、硅0.8-1％、硫＜0.03％、镍0.85-1.6％、铬12-15％、铁66-81％、锰5.5-13％、铜1.5-3％的不锈钢母液，在达到标准后出钢水

成品可达到如下工艺标准：磷＜0.035％、碳＜0.15％、硅＜1％、镍0.8-1.6％、铬10-13％、铁66-83％、硫＜0.03％，锰11-12％，铜2-3.2％。

根据产品质量标准要求各种金属量都可在电炉、亚氧炉中调理。