國(guó)外電爐冶煉無(wú)錫不銹鋼相關(guān)技術(shù)研究進(jìn)展
時(shí)間：2019-06-13
作者：無(wú)錫不銹鋼板
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電爐冶煉無(wú)錫不銹鋼的泡沫渣技術(shù)主要包含了噴吹法、直接加入法，其目的是采用額外的技術(shù)手段創(chuàng)造更多的用來(lái)推動(dòng)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(shí)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(dòng)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(yīng)以釋放渣發(fā)泡需要的氣體。噴吹硅粉可促進(jìn)渣中氧化鉻的預(yù)還原，避免渣中Cr2O3過(guò)高而導(dǎo)致渣過(guò)黏。
瑞典的Avesta Sheffield AB公司采用噴吹法在試驗(yàn)過(guò)程中取得成功，采用向渣面噴吹氧氣和碳粉的同時(shí)，噴吹氧化鐵皮來(lái)提高渣中FeO含量，通過(guò)控制合適渣的成分來(lái)造無(wú)錫不銹鋼泡沫渣，冶煉周期縮短了10%-16%，成本大大降低。
德國(guó)一家鋼鐵公司通過(guò)向渣面噴吹硝酸鈣（Ca（NO3）2·4H2O）和碳粉來(lái)制造N2、CO和H2O氣源，在冶煉13%Cr不銹鋼的過(guò)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(guó)漢堡公司通過(guò)噴吹白云石造無(wú)錫不銹鋼泡沫渣，意大利的ILVA鋼廠通過(guò)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(dòng)渣發(fā)泡的氣體。
噴吹法的缺點(diǎn)是噴吹的物料很難均勻彌散在渣層中，同時(shí)生成的CO氣泡過(guò)多集中在渣層的上部，不能整體推動(dòng)渣發(fā)泡，另外，噴吹的射流有一定的熄泡效應(yīng)，不利于泡沫的穩(wěn)定。
直接加入法是通過(guò)料倉(cāng)或?qū)Ｓ械募尤朐O(shè)備向冶煉熔池加入發(fā)泡劑或發(fā)泡球。上海大學(xué)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(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)研究了不同渣系對(duì)渣發(fā)泡性能的影響，在實(shí)驗(yàn)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(huì)使得起泡時(shí)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(guó)SMS DEMAG公司與波蘭克拉克科技大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一種新的造不銹鋼泡沫渣的方法，通過(guò)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(huì)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(gòu)成，在熔化過(guò)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(shí)氣泡可從渣層底部推動(dòng)渣發(fā)泡，發(fā)泡效果良好。此項(xiàng)技術(shù)在巴西Timoteo鋼鐵公司3號(hào)電爐冶煉不銹鋼的應(yīng)用過(guò)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(shí)際應(yīng)用過(guò)程中是連續(xù)加入的，需要有額外的加料設(shè)備，這也從某種程度上制約了此項(xiàng)技術(shù)的推廣。