酒钢不锈钢AOD冶炼使用铬铁粉的工艺研究

李静

（甘肃钢铁职业技术学院，甘肃 嘉峪关 735100）

酒钢不锈钢AOD冶炼使用铬铁粉的工艺研究

李静

（甘肃钢铁职业技术学院，甘肃 嘉峪关 735100）

随着铁合金粉末的水雾化法制造工艺的成熟，其逐渐代替了工业上制造铬铁机械粉碎的方法，铬铁粉逐渐被各不锈钢生产厂家所青睐。铬铁粉价格低廉，成分跟普通的铬铁差别不是很大，在冶炼400系列不锈钢时可以大量的在AOD中加入以代替普通的高C铬铁，从而达到降低成本的目的。本文所采用的铬铁粉中铬含量59.23%，碳含量7.25%，硅含量3.9%。经过成本核算一吨铬铁粉的使用可以降低成本500～600元。

铬铁粉；不锈钢；成本

1　AOD转炉加入铬铁粉实验数据分析

酒钢不锈钢厂现有110吨AOD转炉两套，炼400系列一般采用一步法冶炼：其处理周期一般为63～70 min。

1.1数据统计

在410S冶炼过程中，由于加入铬铁粉时会降低炉内温度，导致需要用硅铁进行升温，这15炉次比其月平均硅铁消耗2 350 kg/炉，高出180 kg/炉，同时冶炼周期也相对较长。其主要问题表现为：（1）在生产组织上，1#AOD冶炼300时需要加镍板，2#冶炼做

表1　实验炉次铬铁粉铬收得率数据统计

2016年3月在不锈钢炼钢分厂2#AOD进行了15炉次加入铬铁粉的冶炼实验，加入铬铁粉共计73.8 t，冶炼周期平均为68 min，生产过程中炉次硅铁消耗平均为2 530 kg/炉。

实验数据显示，铬铁粉中铬收得率最高为109.16，铬的收得率Cr%为99.76；铬铁粉中铬收得率最低为80.63，铬的收得率Cr%为93.46，各炉次铬的平均收得率为97.2%，与转炉的实际铬的收得率基本相吻合，铬铁粉中的铬的收得率平均为97.98有点略高，这是由于质量称重不准确，同时计算中铬铁粉中的铬含量选取的是厂家给的59.23%，实际的铬含量大于该值，所以导致其收得率过高。由于在加入铬铁粉和加入铬铁中间没有进行取样，无法准确计算铬铁粉中铬的收得率，也无法推算出加入铬铁的实际重量，只能用做参考，但是相差不是很大，基本保持在95%以上（表1）。

1.2生产过程中存在的问题实验需要加铬铁粉，而该跨段只有一个料斗的钓具，在1，2号连铸同时开浇时天车组织较为紧张。同时加入铬铁粉需要最少5 min，导致转炉冶炼周期加长。（2）由于铬铁粉为粉末状，加入炉口时，部分被来自炉内的氧气气氛吹起来部分被吸尘吸走，其中的部分中硅迅速氧化放出大量的热量，冒起很高的火焰比较危险，同时在温度较高的情况下部分铬被氧化，导致铬收得率降低同时炉内温度也会降低。（3）当铬铁粉在加入炉内的时候，大量与渣混合在搅拌的过程中部分被包裹在炉渣中，不易融化，导致其中所含C不能被氧化，致使CO分压增大对脱碳不利，同时导致铬铁粉中铬的回收率降低。

2　铬铁粉的加入对生产工艺的影响

2.1铬铁粉加入对脱碳的影响

由于在生产过程中，加入铬铁粉时在高温下其中所含的硅被来自炉内的氧气气氛氧化，而且伴随着大量的热量被消耗，导致炉内温度下降，同时由于摇炉也要有部分热量损失，这就对前期脱碳带来不利影响，同时由于粉末状的铬铁加入后，在熔池的搅拌作用下有部分被包裹在炉渣中，造成大量球状的结块，不利于CO的排除，同时在后期脱碳中温度比较高的情况下，这些球状结块溶化，其中所含的铬铁会造成少量的增碳。

2.2铬铁粉加入后炉内温度的影响

通过实验发现铬铁粉加入后，熔池温度有显著降低，同时由于入炉铁水温度低导致对后期的脱碳造成困难，但是在严格控制铬铁粉的加入时机，以及适当提高铁水入炉温度以及碳含量，铬铁粉的加入对炉内温度可以控制，但是对其用量有一定的限制，通过实践发现炉次用量在5～10 t时冶炼过程基本可控，同时也满足料斗一次的加入量的限制。

2.3铬铁粉加入对硅铁消耗的影响

对炉次数据的统计分析，发现加入铬铁粉的炉次硅铁消耗最高达到2 892 kg/炉，最低2 187 kg/炉，平均2 530 kg/炉，比月平均硅铁消耗2 350 kg/炉，高出180 kg/炉，这是由于加入过程中会有大量的热量损失，加之有些炉次入炉温度较低，需用部分硅铁进行升温，导致SiO2含量增加，石灰用量增加，渣量增加纯铬消耗上升。同时由于目前所使用石灰含C量较高，所以增C比较严重，通过实践发现，适当提高入炉温度以及C和硅含量有利于硅铁消耗的降低，同时有利于纯铬消耗降低。

3　铬铁粉加入对冶炼时间以及生产组织的影响

通过实验发现，加入铬铁粉的炉次平均冶炼周期比正常冶炼炉次冶炼时间长。而且对职工的劳动强度也相应加大，在AOD跨就一个料斗钓具在一期冶炼300时要加镍板，同时二期需要加铬铁粉，在连铸生产时候组织比较紧张，这就要求值班长协调尽量错开一二期用料斗加料的时间。 在实验过程中有一炉次，进行了全部加铬铁粉的实验，但实验数据表明，这种冶炼工艺不可行，由于现场环境的制约，加入铬铁粉需要分3次加入导致冶炼周期加长，同时大量的粉状铬铁加入造成大量被渣子包裹形成结块很难溶解硅铁消耗大，石灰用量增加，铬收得率下降。所以全部加入铬铁粉的这种工艺不可行。

4　总结

（1）酒钢不锈钢目前的炼钢环境，铬铁粉可以大量在转炉中使用，且最优的使用的钢种是400系列。

（2）对于目前的冶炼工艺，在转炉中加入铬铁粉对生产组织和工艺过程影响不大，但是限制了铬铁粉的炉次使用量，实践证明5～10 t为最优。

（3）在AOD加入铬铁粉冶炼过程中对入炉铁水的温度，C含量，硅含量要适当的提高，这样对硅铁的消耗，以及脱碳的操作将带来很大的改善。

（4）在生产组织过程中需要提前进行协调安排，以免造成生产紧张，组织混乱影响产量。

［1］ 陈家祥.钢铁冶金学（炼钢部分）.北京：冶金工业出版社，1990.

［2］ 关玉龙.电炉炼钢技术.北京：科学出版社，1990：237～281.

TF764.1

A

1671-0711（2016）08（下）-0065-02