炼钢钢包余钢和余渣的回收方法技术

本发明专利技术公开了一种炼钢钢包余钢和余渣的回收方法，在炼钢过程中，当钢包出钢完毕后，将钢包内剩下的液态余钢和余渣全部倒入铁水包中，并通过搅拌使新加入的余钢和余渣与原铁水包中的铁水和铁水渣充分混合，铁水包经搅拌处理后，再兑入炼钢电弧炉或转炉中，其优点是：通过对钢包中余钢和余渣的直接回收和利用，可达到节约原材料和能源的效果，并可彻底消除炉渣对环境的污染；车间内无渣罐，改善了车间的生产环境和工人的劳动强度；在连铸过程中可允许有较多的钢包余钢，还有助于提高连铸钢液的纯净度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
，涉及一种利用炼钢钢包的余钢和废渣进行炼钢的方法，同时也涉及一种炼钢钢包中余钢和余渣的回收利用方法。
技术介绍
钢包炉外精炼是一项普遍采用的炼钢技术，为了钢液的脱氧、脱硫等，必须使用大量的高碱度炉渣，其中炉渣量一般大于15公斤/吨钢，炉渣中的氧化钙(以下也可简称“CaO”)含量一般大于45％。当然钢包渣中还含有其它化合物，如氧化镁(MgO)、三氧化二铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)和少量的氧化铁(FeO)和氧化锰(MnO)等。为了提高连铸钢坯的质量，在炼钢的连铸过程中，必须严格控制钢包渣进入中间包，避免钢包渣对钢液的污染，为此，当钢液流入中间包时，钢包中必须留有一定量的余钢，防止钢液面覆盖的密度较小，炉渣随钢液流入中间包，影响连铸钢液的纯净度。在实际生产中，一般余钢液的高度要求必须大于100毫米，相对于100吨的钢包，其余钢量则可达2吨以上。通常，钢包出钢完毕后，钢包内的余钢和炉渣将被倒入渣罐中，运出炼钢车间，然后通过一定的炉渣处理工艺，使渣罐中的钢和炉渣分离。余钢按一定尺寸切割后，加入炼钢炉内回炉；炉渣则经处理后，用于制成建筑材料、或用于修路、填海等。然而，钢渣分理后，一般仍有大量的余钢残留在渣中，这些残钢颗粒不仅影响炉渣作为建筑材料的利用，而且还浪费了大量的铁资源；同时，由于钢包精炼炉的炉渣具有还原性，其中含有大量的游离氧化钙，在渣罐和废渣场会自然膨胀，使得原来块状的炉渣粉化，因此，易造成废渣运输、堆放过程、或钢渣处理过程的环境污染，与氧化性钢渣相比，处理更为困难，且二、三次污染严重。现有的炼钢技术中，由于尚不能对余钢和余渣进行充分有效的回收利用，这不仅造成了炼钢过程中大量能源和资源的浪费，而且还会对环境造成一定的污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，它能将炼钢过程中产生的余钢和余渣再次回收利用，从而达到节能降耗、减少污染效果。本专利技术的进一步目的在于提供一种，它能使原铁水包中的铁液与新加入的钢包余钢和炉渣很方便地充分混合。为实现本专利技术的目的，一种，在炼钢过程中，当钢包出钢完毕后，将钢包内剩下的液态余钢和余渣全部倒入铁水包中，并通过搅拌使新加入的余钢和余渣与原铁水包中的铁水和铁水渣充分混合，铁水包经搅拌处理后，再兑入炼钢电弧炉或转炉中。为实现本专利技术的进一步目的，一种，还包括所述新加入的余钢和余渣与原铁水包中的铁水和铁水渣之间的混合是通过电磁搅拌的方式来实现的。本专利技术的优点是通过对钢包中余钢和余渣的直接回收和利用，可达到节约原材料和能源的效果，并可彻底消除炉渣对环境的污染；同时，由于车间内无渣罐，还可改善车间的生产环境和工人的劳动强度；另外，由于在连铸过程中可允许有较多的钢包余钢，因此还有助于提高连铸钢液的纯净度。附图说明下在结合附图对本专利技术作进一步的详细说明图1为本专利技术中将余钢和余渣倒入铁水包时的示意图；图2为本专利技术中的电磁搅拌的示意图；图3为本专利技术中的另一种电磁搅拌的示意图； 图4本专利技术钢包中余钢和余渣倒入铁水包与铁水包电磁搅拌同时进行的示意图；图5为本专利技术方法中采用机械搅拌的示意图；图6为本专利技术钢包中余钢和余渣倒入铁水包与铁水包机械搅拌同时进行的示意图；图7为本专利技术铁水包中电磁搅拌与机械搅拌相结合的结构示意图；图8为本专利技术铁水包中采用吹氧法消除凝固壳的示意图。图中1、钢包，2、钢包盖，3、余渣，4、余钢，5、铁水，6、铁水包，7、铁水渣，8、凝固壳，9、电磁搅拌装置，10、机械搅拌装置，11、搅拌浆，12、吹氧管，13、氧气。具体实施例方式本专利技术所述的，其基本过程是在炼钢过程中，待钢包出钢完毕后，将钢包中的液态余渣和余钢全部倾倒入铁水包内，然后采用电磁搅拌、机械搅拌等方法，使原铁水包中的铁水和铁水渣与新加入的钢包余钢和余渣充分混合，在炼钢车间内，就地、直接并全部地将液态高碱度炉渣和钢包余钢回收利用。由于铁水的熔点较低，一般在1350℃以下，而新加入钢包余钢的熔点较高，一般在1450℃以上，当钢包余钢和余渣加入后，便会在铁水包的铁水液面上形成一层凝固壳，因此，必须采用搅拌的方法才能使原铁水包中的铁水和铁水渣与新加入的钢包余钢和余渣充分混合。新加入的高碱度液态炉渣在搅拌条件下与原铁水包中的铁水渣相混合，改变了铁水液面上的炉渣成分，铁水渣中的碱度提高，使其获得对于含硫量大于0.04％的铁水进行脱硫的热力学条件；脱硫时，炉渣中的氧化钙与铁水中的硫反应，生成更稳定的硫化钙，并进入炉渣相。在良好的搅拌条件下，铁水和炉渣充分接触，铁水脱硫的动力学条件也充分。铁水包经搅拌处理后，再兑入炼钢电弧炉或转炉中，就可使液态钢包中的余渣和余钢全部被回收利用。由于余钢可以被全部回收利用，因此，在钢包出钢过程中，余钢量可以按上限控制，允许留有较多的余钢，这样就可有利于提高连铸钢液的纯净度。实施例一如图1所示，一种，在炼钢时，当钢包1出钢完毕后，立即被移至存有铁水5的铁水包6处，然后移去钢包盖2，随即倾翻钢包1，将钢包1内的液态余渣3和余钢4一起倒入到铁水包6中。由于铁水包6内铁水5的温度较低，而未经混合的余钢4熔点较高，因此，在铁水包6的铁水5液面上就会形成一层凝固壳8，从而影响了新加入的余钢4和余渣3与铁水包6中的原有铁水5和铁水渣7之间的混合。在本实施例中，为使新加入的余钢4和余渣3能与铁水包6中原有的铁水5和铁水渣7充分混合，可采用电磁搅拌的方法对其充分搅拌，如图2所示，采用一台外置式线性电磁搅拌装置9设置在铁水包6的外侧，向铁水包6中的铁水5施加一电磁场，在电磁场力的作用下，可使铁水包6内的铁水5形成上下环流。如图3所示，还可采用电磁搅拌装置9对铁水包6内的铁水5施加一水平旋转的电磁场作用，在磁场力的推动下，使铁水包6内的铁水6作水平旋转运动。当然，还可使电磁搅拌装置9按其它的方式对铁水包6中的铁水5施加电磁场作用力，使铁水5按特定的模式作搅拌运动。在电磁场力的充分作用下，铁水包6内的铁水5得到良好搅拌而充分混合，原铁水5液面上的凝固壳8，由于熔点降低而迅速溶解消失，从而可使新加入的余钢4和余渣3与原铁水包6中的铁水5和铁水渣7充分混合。在本实施例中，当钢包1出钢完毕后，将钢包1中剩下的液态余钢4和余渣3全部倒入铁水包的时侯，也可同时采用电磁搅拌，以提高电磁搅拌的效率，使新加入的钢液和炉渣与原铁水包中的铁水和铁水渣更加迅速地混合，具体结构如图4所示。实施例二本专利技术也可采用铁水包的机械搅拌法，当钢包1出钢完毕，并将钢包1内的液态余渣3和余钢4一起倒入有铁水包6以后，再采用机械搅拌装置进行搅拌，使新加入的余钢4和余渣3与铁水包6中的原有铁水5和铁水渣7充分混合。如图5所示，一台机械搅拌装置10从铁水包6上部将一个由耐火材料制成的搅拌浆11浸入到铁水包6中一定深度的铁水5中搅拌铁液，使铁液进行旋转运动。在搅拌浆11的作用下，铁液得到良好搅拌，而充分混合，原铁水5液面上的凝固壳8，由于熔点降低，而迅速溶解消失。当然，在本实施例中，也可采用铁水包6机械搅拌与液态余渣3和余钢4倒入铁水包6二者同时进行操作的方法，即，在向铁水包6内倒入余渣3和余钢4的同时进行机械搅拌，从而提高搅拌效率及其混合速度，如图6所示。实施例三在专利技术所述的中，也可采用铁水包电磁搅拌和机械搅拌相结合的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼钢钢包余钢和余渣的回收方法，在炼钢过程中，当钢包（１）出钢完毕后，将钢包（１）内所剩的液态余钢（４）和余渣（３）全部倒入铁水包（６）中，并通过搅拌使新加入的余钢（４）和余渣（３）与原铁水包（６）中的铁水（５）和铁水渣（７）充分混合，铁水包（６）内的铁水（５）经搅拌处理后，再兑入炼钢电弧炉或转炉中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俭，张晓兵，
申请(专利权)人：江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]