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造更多的用來推動渣發泡的氣源并改善渣的發泡性能。
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，不能整體推動渣發泡，另外，噴吹的射流有一定的熄泡效應，不利于泡沫的穩定。
直接加入法是通過料倉或專有的加入設備向冶煉熔池加入發泡劑或發泡球。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泡劑，進行了實驗室和生產試驗，試驗研究了不同渣系對渣發泡性能的影響，在實驗室和生產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合開發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泡球，發泡球加入熔池后會停留在鋼渣之間，如圖3所示。發泡球由鐵粉、FeO、C及石灰石等物質構成，在熔化過程中可釋放CO和CO2氣體作為發泡氣源，此種方法的發泡球可下沉到渣底部，則不干擾渣的發泡性能，同時氣泡可從渣層底部推動渣發泡，發泡效果良好。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。