權(quán)利要求

1.尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法，其特征在于，采用水平連續(xù)加料式電弧爐，除第一爐外，其它爐次冶煉前均有留渣；不加尾渣爐次針對不同批次廢鋼，將終渣堿度控制在2.0～2.2之間，確定石灰和白云石的加入量，記錄廢鋼加入量，計(jì)算爐渣SiO 2增量；在加尾渣爐次，將尾渣以1∶1等質(zhì)量代替石灰造渣，在保證該爐次終渣堿度≥1.8的前提下，確定該爐次尾渣最大回用量，即單次最大減少石灰加入量，以此降低石灰消耗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法，其特征在于，所述留渣質(zhì)量為出鋼量的8％～10％。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法，其特征在于，所述爐渣SiO 2增量的計(jì)算過程如下：  其中：M 留渣——冶煉前留渣質(zhì)量，kg； ％CaO 留渣1——不加尾渣爐次留渣CaO含量，％； ％SiO 2留渣1——不加尾渣爐次留渣SiO 2含量，％； M 石灰、M 白云石——不加尾渣爐次石灰、白云石加入量，kg； ％CaO 石灰、％CaO 白云石——石灰、白云石中CaO含量，％； ％CaO 渣——不加尾渣爐次終渣CaO含量，％； ％SiO 2渣——不加尾渣爐次終渣SiO 2含量，％； ％SiO 2石灰、％SiO 2白云石——石灰、白云石中SiO 2含量，％； SiO 2增——不加尾渣爐次爐渣SiO 2增量，kg。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法，其特征在于，所述尾渣在造渣前，先進(jìn)行破碎、磁選處理，得到的尾渣中，CaO含量為35％～40％，SiO 2含量為18％～20％，F(xiàn)eO含量為17％～25％，MgO含量為7％～10％。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法，其特征在于，所述加尾渣爐次，根據(jù)尾渣成分、加尾渣爐次廢鋼加入量所對應(yīng)的爐渣SiO 2增量、冶煉前留渣質(zhì)量及成分、渣料加入量及成分，保證該爐終渣堿度≥1.8時(shí)，計(jì)算單次最大減少石灰加入量。 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法，其特征在于，所述單次最大減少石灰加入量計(jì)算過程如下：  其中：M 石灰、M 白云石——不加尾渣爐次石灰、白云石加入量，kg； ％CaO 石灰、％CaO 白云石——石灰、白云石中CaO含量，％； ％SiO 2石灰、％SiO 2白云石——石灰、白云石中SiO 2含量，％； M 尾渣-尾渣加入量，kg； ％CaO 尾渣——尾渣中CaO的含量，％； ％SiO 2尾渣——尾渣中SiO 2含量，％； M 留渣——留渣質(zhì)量，kg； ％CaO 留渣2——加尾渣爐次冶煉前留渣CaO含量，％； ％SiO 2留渣2——加尾渣爐次冶煉前留渣SiO 2含量，％； SiO 2增——不加尾渣爐次爐渣中SiO 2增量，kg； η——加尾渣與不加尾渣爐次廢鋼加入量之比； 計(jì)算得到的尾渣加入量M 尾渣即為減少的石灰加入量。 7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法，其特征在于，所述加尾渣爐次和不加尾渣爐次所用廢鋼為同一批次，以保證計(jì)算中涉及的爐渣SiO 2增量相同。 8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法，其特征在于，所述尾渣破碎粒度為30-50mm。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金固廢回收利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法。

背景技術(shù)

電弧爐尾渣產(chǎn)量大但利用率較低，對環(huán)境造成很大負(fù)荷。電弧爐尾渣經(jīng)過破碎、磁選篩鐵等工序處理后仍具有一定堿度，總體來看，尾渣CaO含量在35％～40％之間，SiO 2含量在18％～20％之間，堿度在1.8～2.2之間，F(xiàn)eO含量在17-25％之間，MgO含量在7-10％之間，具備可返回使用代替石灰造渣的條件，可以進(jìn)行尾渣回用以降低石灰用量，并且高的氧化性尾渣加入到下一爐冶煉可以迅速化渣也有利于降低氧耗和部分電耗，提高金屬收得率。

由于電弧爐煉鋼所用原料為廢鋼，廢鋼中不同料型的硅含量及含硅雜質(zhì)量(如泥土等)未知，因此電弧爐尾渣回用量沒有形成有效的理論指導(dǎo)，尾渣回用幾爐次之后，爐渣堿度降低幅度較大，粘度下降對爐襯侵蝕加劇，且堿度較低的爐渣不利于泡沫渣的生成及穩(wěn)定，降低了電弧熱效率，能耗損失增大，煉鋼成本增加。以尾渣代替部分石灰造渣有利于降低石灰消耗量，尾渣為造好的泡沫渣，加入爐內(nèi)可快速熔化成渣，有利于降低能耗，尾渣自身含有一定量的FeO，具有一定氧化性可適當(dāng)降低氧氣消耗，提高金屬收得率。本發(fā)明通過對不加尾渣爐次爐渣中的SiO 2增量的計(jì)算，即廢鋼帶入或產(chǎn)生的SiO 2量，在保證加尾渣爐次終渣堿度≥1.8的前提下，尾渣以1:1形式代替等質(zhì)量石灰造渣，確定了該爐次尾渣最大回用量，即單次最大減少石灰加入的量，最大程度以尾渣代替石灰，有利于降低噸鋼成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法，能夠大大降低石灰消耗，從而降低冶煉成本。

該方法采用水平連續(xù)加料式電弧爐，除第一爐外，其它爐次冶煉前均有留渣；不加尾渣爐次針對不同批次廢鋼，將終渣堿度控制在2.0～2.2之間，確定石灰和白云石的加入量，記錄廢鋼加入量，計(jì)算爐渣SiO 2增量(即廢鋼帶入或產(chǎn)生的SiO 2量)；在加尾渣爐次，將尾渣以1∶1等質(zhì)量代替石灰造渣，在保證該爐次終渣堿度≥1.8的前提下，確定該爐次尾渣最大回用量，即單次最大減少石灰加入量，以此降低石灰消耗。

其中，留渣質(zhì)量為出鋼量的8％～10％。

爐渣SiO 2增量的計(jì)算過程如下：

其中：M 留渣——冶煉前留渣質(zhì)量，kg；

％CaO 留渣1——不加尾渣爐次留渣CaO含量，％；

％SiO 2留渣1——不加尾渣爐次留渣SiO 2含量，％；

M 石灰、M 白云石——不加尾渣爐次石灰、白云石加入量，kg；

％CaO 石灰、％CaO 白云石——石灰、白云石中CaO含量，％；

％CaO 渣——不加尾渣爐次終渣CaO含量，％；

％SiO 2渣——不加尾渣爐次終渣SiO 2含量，％；

％SiO 2石灰、％SiO 2白云石——石灰、白云石中SiO 2含量，％；

SiO 2增——不加尾渣爐次爐渣SiO 2增量，kg。

尾渣在造渣前，先進(jìn)行破碎(一般破碎至30-50mm)、磁選處理，得到的尾渣中，CaO含量為35％～40％，SiO 2含量為18％～20％，F(xiàn)eO含量為17％～25％，MgO含量為7％～10％。

在加尾渣爐次，根據(jù)尾渣成分、加尾渣爐次廢鋼加入量所對應(yīng)的爐渣SiO 2增量、冶煉前留渣質(zhì)量及成分、渣料加入量及成分，保證該爐終渣堿度≥1.8時(shí)，計(jì)算單次最大減少石灰加入量。其中，要求加尾渣爐次和不加尾渣爐次所用廢鋼為同一批次，以保證計(jì)算中涉及的爐渣SiO 2增量相同。

上述單次最大減少石灰加入量計(jì)算過程如下：

其中：M 石灰、M 白云石——不加尾渣爐次石灰、白云石加入量，kg；

％CaO 石灰、％CaO 白云石——石灰、白云石中CaO含量，％；

％SiO 2石灰、％SiO 2白云石——石灰、白云石中SiO 2含量，％；

M 尾渣——尾渣加入量，kg；即為減少的石灰加入量；

％CaO 尾渣——尾渣中CaO的含量，％；

％SiO 2尾渣——尾渣中SiO 2含量，％；

M 留渣-留渣質(zhì)量，kg；

％CaO 留渣2——加尾渣爐次冶煉前留渣CaO含量，％；

％SiO 2留渣2——加尾渣爐次冶煉前留渣SiO 2含量，％；

SiO 2增——不加尾渣爐次爐渣中SiO 2增量，kg；

η——加尾渣與不加尾渣爐次廢鋼加入量之比。

上述尾渣在加入前，先稱量后通過水平預(yù)熱通道充分預(yù)熱、烘干后加入爐內(nèi)。

該方法中，留渣質(zhì)量不宜過大或過小，留渣質(zhì)量過大會導(dǎo)致相鄰下一爐次冶煉渣量過大，熱損失增加且爐襯侵蝕加劇；留渣質(zhì)量過小，不利于相鄰下一爐次造泡沫渣進(jìn)行埋弧冶煉，電弧熱效率降低。

尾渣具有一定堿度，尾渣堿度在1.8～2.2之間，具備可返回使用代替部分石灰造渣的條件。

在尾渣代替石灰造渣時(shí)，廢鋼布料均勻，可認(rèn)為每t廢鋼中帶入或產(chǎn)生的SiO 2量基本相同。

尾渣以1:1代替等質(zhì)量石灰造渣，目的是在不增加或減少渣量的前提下，計(jì)算尾渣的最大回用量，渣量增加，導(dǎo)致熱損失增加且爐襯侵蝕加??；渣量減小則不利于埋弧冶煉，導(dǎo)致電弧熱效率降低。

該方法中，不加尾渣爐次與加尾渣爐次入爐鋼鐵料為同一批次廢鋼，可為連續(xù)相鄰爐次，也可為非連續(xù)爐次。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

(1)本發(fā)明提供了一種冶金固廢的回收利用方法，減少了環(huán)保壓力，有助于企業(yè)的綠色低碳化發(fā)展，電弧爐煉鋼使用電爐尾渣代替部分石灰，實(shí)現(xiàn)了電爐尾渣的回收利用，減少了造渣石灰使用量，降低了噸鋼生產(chǎn)成本。

(2)電爐尾渣中含有部分(FeO)，使用尾渣代替部分石灰造渣有利于回收尾渣中的FeO，提高金屬收得率，提高了生產(chǎn)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供一種尾渣回用降低電弧爐煉鋼石灰消耗的方法。

如圖1所示，該方法采用水平連續(xù)加料式電弧爐，除第一爐外，其它爐次冶煉前均有留渣；不加尾渣爐次針對不同批次廢鋼，將終渣堿度控制在2.0～2.2之間，確定石灰和白云石的加入量，記錄廢鋼加入量，計(jì)算爐渣SiO 2增量；在加尾渣爐次，將尾渣以1:1等質(zhì)量代替石灰造渣，在保證該爐次終渣堿度≥1.8的前提下，確定該爐次尾渣最大回用量，即單次最大減少石灰加入量，以此降低石灰消耗。

電爐尾渣本來就是造好的泡沫渣，熔點(diǎn)低可以相應(yīng)降低電耗，返回使用可以快速成渣，降低石灰用量。

下面結(jié)合具體實(shí)施例予以說明。

實(shí)施例1

不加尾渣爐次：留渣質(zhì)量為8t，冶煉廢鋼加入量為86.8t，冶煉前留渣CaO含量為37.5％，SiO 2含量為17.7％，終點(diǎn)渣CaO含量為38.5％，SiO 2含量為18.1％，堿度為2.12，出鋼量為85.5t，渣料石灰、白云石加入量分別為32kg/t、10kg/t；

加尾渣爐次：留渣量為7.5t，冶煉廢鋼加入量為87t，尾渣CaO含量為39.8％，SiO 2含量為19.1％，冶煉前留渣CaO含量為40.1％，SiO 2含量為19.2％；

按下述方法進(jìn)行處理：

(1)記錄不加尾渣爐次廢鋼加入量為86800kg，渣料為2736kg石灰和855kg白云石，冶煉前留渣CaO含量為37.5％，SiO 2含量為17.7％，終點(diǎn)渣CaO含量為38.5％，SiO 2含量為18.1％。

(2)計(jì)算爐渣中的SiO 2增量：

其中：

M 石灰＝2736kg，為石灰加入量；

M 白云石＝855kg，為白云石加入量；

M 留渣＝8000kg，為冶煉前留渣質(zhì)量；

％CaO 石灰＝90％，為石灰中CaO含量；

％CaO 白云石＝30％，為白云石中CaO含量；

％CaO 渣＝38.5％，為終渣CaO含量；

％SiO 2渣＝18.1％，為終渣SiO 2含量；

％CaO 留渣1＝37.5％，為未加尾渣爐次留渣CaO含量；

％SiO 2留渣1＝17.7％，為未加尾渣爐次留渣SiO 2含量；

％SiO 2石灰＝5％，為石灰中SiO 2含量；

％SiO 2白云石＝4％，為白云石中SiO 2含量；

以上數(shù)據(jù)代入公式(1)中，解得：SiO 2增＝1101kg，為廢鋼加入量86.8t時(shí)的渣中SiO 2增量。

(3)尾渣CaO含量為39.8％，SiO 2含量為19.1％。

(4)加尾渣爐次冶煉前留渣成分CaO含量為40.1％，SiO 2含量為19.2％，廢鋼加入量為87000kg，在保證該爐次渣堿度≥1.8的前提下，確定該爐次尾渣最大回用量，即單次最大減少石灰加入的量。

(5)計(jì)算該次尾渣最大回用量：

其中：

M 石灰＝2736kg，為不加尾渣的石灰加入量；

M 白云石＝855kg，為白云石加入量；

％CaO 石灰＝90％，為石灰中CaO含量；

％CaO 白云石＝30％，為白云石中CaO含量；

％SiO 2石灰＝5％，為石灰中SiO 2含量；

％SiO 2白云石＝4％，為白云石中SiO 2含量；

％CaO 尾渣＝39.8％，為尾渣中CaO的含量；

％SiO 2尾渣＝19.1％，為尾渣中SiO 2含量；

M 留渣＝7500kg，為留渣質(zhì)量；

％CaO 留渣2＝40.1％，為加尾渣爐次冶煉前留渣CaO含量；

％SiO 2留渣2＝19.2％，為加尾渣爐次冶煉前留渣SiO 2含量；

siO 2增＝1101kg，為廢鋼加入量為86.8t時(shí)的渣中SiO 2增量；

η＝87000/86800，加尾渣與未加尾渣爐次廢鋼加入量之比。

將以上數(shù)據(jù)代入式(2)中，解得M 尾渣≤1111kg，即尾渣最大回用量為1111kg，即單次降低石灰加入量1111kg。

現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)單次尾渣回用量為1100kg，石灰加入量為1700kg，終渣堿度為1.82，與計(jì)算結(jié)果基本符合，因此可認(rèn)為該方法具有一定指導(dǎo)作用。

實(shí)施例2

不加尾渣爐次：留渣質(zhì)量為7.8t，冶煉廢鋼加入量為85.5t，冶煉前留渣CaO含量為39.6％，SiO 2含量為18.6％，終點(diǎn)渣CaO含量為39％，SiO 2含量為18.7％，堿度為2.08，出鋼量為84.4t，渣料石灰、白云石加入量分別為34kg/t、10kg/t；

加尾渣爐次：留渣質(zhì)量為7.1t，冶煉廢鋼加入量為83.7t，尾渣CaO含量為38.9％，SiO 2含量為19.3％，冶煉前留渣CaO含量為38.7％，SiO 2含量為18.8％；

根據(jù)未加尾渣爐次的廢鋼加入量、冶煉前留渣成分及終渣成分，計(jì)算得爐渣SiO 2增量為1212kg；

根據(jù)尾渣成分、加尾渣爐次的廢鋼加入量、冶煉前留渣成分，在保證該爐次渣堿度≥1.8的前提下，確定該爐次尾渣最大回用量為945kg，即單次降低石灰加入量945kg。

現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)單次尾渣回用量為900kg，石灰加入量為2000kg，終渣堿度為1.85，與計(jì)算結(jié)果基本符合，因此可認(rèn)為該方法具有一定指導(dǎo)作用。

實(shí)施例3

不加尾渣爐次：留渣質(zhì)量為7.6t，冶煉廢鋼加入量為85.7t，冶煉前留渣CaO含量為38.6％，SiO 2含量為18.1％，終點(diǎn)渣CaO含量為38.8％，SiO 2含量為18％，堿度為2.15，出鋼量為84.6t，渣料石灰、白云石加入量分別為37kg/t、10kg/t；

加尾渣爐次：留渣質(zhì)量為6.9t，冶煉廢鋼加入量為86t，尾渣CaO含量為37.8％，SiO 2含量為18.8％，冶煉前留渣成分CaO為37.9％，SiO 2含量為18％；

根據(jù)未加尾渣爐次的廢鋼加入量、冶煉前留渣成分及終渣成分，計(jì)算得爐渣SiO 2增量為1219kg；

根據(jù)尾渣成分、加尾渣爐次的廢鋼加入量、冶煉前留渣成分，在保證該爐次渣堿度≥1.8的前提下，確定該爐次尾渣最大回用量為1175kg，即單次降低石灰加入量1175kg。

現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)單次尾渣回用量為1100kg，石灰加入量為2100kg，終渣堿度為1.84，與計(jì)算結(jié)果基本符合，因此可認(rèn)為該方法具有一定指導(dǎo)作用。

實(shí)施例4

不加尾渣爐次：留渣質(zhì)量為7.3t，冶煉廢鋼加入量為86.6t，冶煉前留渣CaO含量為38.5％，SiO 2含量為17.6％，終點(diǎn)渣成分CaO為38.6％，SiO 2含量為17.9％，堿度為2.16，出鋼量為85.4t，渣料石灰、白云石加入量分別為34kg/t、10kg/t；

加尾渣爐次：留渣質(zhì)量為7.8t，冶煉廢鋼加入量為85.7t，尾渣CaO含量為36.6％，SiO 2含量為18.6％，冶煉前留渣CaO含量為36.9％，SiO 2含量為18％；

根據(jù)未加尾渣爐次的廢鋼加入量、冶煉前留渣成分及終渣成分，計(jì)算得爐渣SiO 2增量為1169kg；

根據(jù)尾渣成分、加尾渣爐次的廢鋼加入量、冶煉前留渣成分，在保證該爐次渣堿度≥1.8的前提下，確定該爐次尾渣最大回用量為1046kg，即單次降低石灰加入量1046kg。

現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)單次尾渣回用量為1000kg，石灰加入量為1900kg，終渣堿度為1.86，與計(jì)算結(jié)果基本符合，因此可認(rèn)為該方法具有一定指導(dǎo)作用。

實(shí)施例5

不加尾渣爐次：留渣質(zhì)量為8.1t，冶煉廢鋼加入量為90.2t，冶煉前留渣CaO含量為38.1％，SiO 2含量為18.9％，終點(diǎn)渣CaO含量為39％，SiO 2含量為18.9％，堿度為2.06，出鋼量為84.7t，渣料石灰、白云石加入量分別為30kg/t、10kg/t；

加尾渣爐次：留渣質(zhì)量為7.4t，冶煉廢鋼加入量為87t，尾渣CaO含量為37.9％，SiO 2含量為19.4％，冶煉前留渣CaO含量為38.6％，SiO 2含量為18.6％；

根據(jù)未加尾渣爐次的廢鋼加入量、冶煉前留渣成分及終渣成分，計(jì)算得爐渣SiO 2增量為1035kg；

根據(jù)尾渣成分、加尾渣爐次的廢鋼加入量、冶煉前留渣成分，在保證該爐次渣堿度≥1.8的前提下，確定該爐次尾渣最大回用量為1068kg，即單次降低石灰加入量1068kg。

現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)單次尾渣回用量為1000kg，石灰加入量為1600kg，終渣堿度為1.84，與計(jì)算結(jié)果基本符合，因此可認(rèn)為該方法具有一定指導(dǎo)作用。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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