國外電爐冶煉無錫不銹鋼相關技術研究進展
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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電爐冶煉無錫不銹鋼的泡沫渣技術主要包含了噴吹法、直接加入法，其目的是采用額外的技術手段創(chuàng)造更多的用來推動渣發(fā)泡的氣源并改善渣的發(fā)泡性能。
噴吹法主要是在吹氧的同時噴吹氧化鐵皮、碳粉、硅粉或發(fā)泡劑粉。噴吹氧化鐵皮可起到一定的快速溶解石灰作用，渣中含一定量的氧化鐵可改善渣的流動性以提高其發(fā)泡性能。噴吹碳粉到渣層可促使其與氧化物反應以釋放渣發(fā)泡需要的氣體。噴吹硅粉可促進渣中氧化鉻的預還原，避免渣中Cr2O3過高而導致渣過黏。
瑞典的Avesta Sheffield AB公司采用噴吹法在試驗過程中取得成功，采用向渣面噴吹氧氣和碳粉的同時，噴吹氧化鐵皮來提高渣中FeO含量，通過控制合適渣的成分來造無錫不銹鋼泡沫渣，冶煉周期縮短了10%-16%，成本大大降低。
德國一家鋼鐵公司通過向渣面噴吹硝酸鈣（Ca（NO3）2·4H2O）和碳粉來制造N2、CO和H2O氣源，在冶煉13%Cr不銹鋼的過程中造出了良好的泡沫渣。考慮到石灰石或白云石可以分解出CO2，德國漢堡公司通過噴吹白云石造無錫不銹鋼泡沫渣，意大利的ILVA鋼廠通過噴吹石灰石造不銹鋼泡沫渣，主要利用這些碳酸鹽的分解釋放用于推動渣發(fā)泡的氣體。
噴吹法的缺點是噴吹的物料很難均勻彌散在渣層中，同時生成的CO氣泡過多集中在渣層的上部，不能整體推動渣發(fā)泡，另外，噴吹的射流有一定的熄泡效應，不利于泡沫的穩(wěn)定。
直接加入法是通過料倉或?qū)Ｓ械募尤朐O備向冶煉熔池加入發(fā)泡劑或發(fā)泡球。上海大學采用添加以石灰石、白云石和焦炭為主要原料的發(fā)泡劑，進行了實驗室和生產(chǎn)試驗，試驗研究了不同渣系對渣發(fā)泡性能的影響，在實驗室和生產(chǎn)中造出良好的泡沫渣，然而，石灰石及白云石本身難以溶解，會使得起泡時間推遲，采用直接加入法不如噴吹法有利于發(fā)泡劑快速分解。
最近德國SMS DEMAG公司與波蘭克拉克科技大學聯(lián)合開發(fā)了一種新的造不銹鋼泡沫渣的方法，通過制作密度介于鋼液和渣之間的發(fā)泡球，發(fā)泡球加入熔池后會停留在鋼渣之間，如圖3所示。發(fā)泡球由鐵粉、FeO、C及石灰石等物質(zhì)構成，在熔化過程中可釋放CO和CO2氣體作為發(fā)泡氣源，此種方法的發(fā)泡球可下沉到渣底部，則不干擾渣的發(fā)泡性能，同時氣泡可從渣層底部推動渣發(fā)泡，發(fā)泡效果良好。此項技術在巴西Timoteo鋼鐵公司3號電爐冶煉不銹鋼的應用過程中，可以將原先的電弧升溫速率6-7K/min提高到11-12K/min，在實際應用過程中是連續(xù)加入的，需要有額外的加料設備，這也從某種程度上制約了此項技術的推廣。