技術領域

本發明涉及冶金領域中實現低As（砷）鐵水生產工藝，具體涉及一種采用高爐生產低As鐵水的工藝方法。

背景技術

易切削鋼由于切削性能好、表面光潔度高、尺寸精度高，廣泛用于家用電器、儀器、儀表、手表零件、汽車、機床和其他各種機器上使用的、對尺寸精度、光潔度要求嚴格，而對機械性能要求相對較低的標準件，如齒輪、軸、螺栓、閥門、襯套、銷釘、管接頭、彈簧座墊等,及機床絲杠、塑料成型模具、外科和牙科手術用具等。

目前，國內傳統的易切削鋼對鋼中的As沒有特殊要求，只是在鋼中加入一定數量的一種或一種以上的硫、磷、鉛、鈣、硒、碲等易切削元素。但近年來隨著汽車制造及辦公自動化設備制造對易切削鋼需求量的日益增加，歐盟標準及日本標準對鉛、硒、碲這種危害環境的物質的限制越來越嚴格。為應對這一形勢，公司與法賽公司合作開發了一種“綠色環保”的低碳無鉛、硒、碲易切削鋼，這種鋼的開發目標是：不僅要展現出高效的切削性能，還要不含鉛、硒、碲，但在機加工后卻要保持極其光滑精致的表面?！熬G色環?！币浊行间搶︿撝械腁s有特殊的要求，鐵水作為煉鋼的主要原料，占據煉鋼爐料中85~90%，而煉鋼工藝無法去除煉鋼爐料中As，因此環保易切屑鋼對鐵水As有特殊要求。

發明內容

針對環保易切屑鋼對鐵水As提出的要求，本發明的目的在于提供一種實現高爐生產低As鐵水的生產工藝。針對整個煉鐵系統，系統研究燒結、球團和高爐生產工藝中生產所用原料的As含量與產品As的含量之間的關系。

本發明的目的是這樣實現的：一種采用高爐生產低As鐵水的工藝方法，通過對燒結、球團、高爐所用原料理化指標的分析，將分析后的數據通過計算機系統進行系統計算，選擇能滿足產品質量要求的原料。其特征在于包括如下步驟：

1）基于鐵水中的As含量與入爐原料As的含量的關聯關系，進行計算；

根據高爐所用原料理化指標的分析及鐵水對As含量要求，編制測算對入爐原料As的限制要求的計算方程（1）：

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式中：——燒結礦占高爐爐料的份額，%；

——球團礦占高爐爐料的份額，%；

——燒結礦的含Fe量，%；

——球團礦的含Fe量，%；

——生鐵的含Fe量，%；

——燒結礦的含As量，%；

——球團礦的含As量，%；

——鐵水的含As量，%；

η——As在鐵水分配系數，%。

2）基于燒結礦的As含量與燒結原料As的含量的關聯關系，進行計算；

根據對燒結礦As含量限制要求，選擇能夠滿足燒結礦As含量的鐵礦粉，并建立相關聯計算方程（2）：

???

式中：——選擇第一種鐵礦粉在混勻礦占的份額，%；

——選擇第二種鐵礦粉在混勻礦占的份額，%；

——選擇第三種鐵礦粉在混勻礦占的份額，%；

——選擇第四種鐵礦粉在混勻礦占的份額，%；

——選擇第一種鐵礦粉的含As量，%；

——選擇第二種鐵礦粉的含As量，%；

——選擇第三種鐵礦粉的含As量，%；

——選擇第四種鐵礦粉的含As量，%；

——燒結礦的含As量，%；

——選擇第一種鐵礦粉的含Fe量，%；

——選擇第二種鐵礦粉的含Fe量，%；

——選擇第三種鐵礦粉的含Fe量，%；

——選擇第四種鐵礦粉的含Fe量，%；

——燒結礦的含Fe量，%；

q——噸燒結礦所用混勻礦的單耗，t/t；

3）進行低As燒結礦的生產組織及工藝操作參數的制定；

4）進行低As鐵水的生產組織及工藝操作參數的制定。

進一步地，所述低As燒結礦的生產組織是根據確定的第一種至第四種鐵礦粉配比，進行平鋪混勻變成混勻礦，混勻礦、熔劑、燃料按一定的比例配料，通過混料、點火、抽風燒結、冷卻、破碎及篩分得到滿足入爐條件的燒結礦。

進一步地，所述低As燒結礦的工藝操作參數包括：混合料的水分、點火溫度、料層厚度、燒結終點、燒結礦R₂、燒結礦MgO、燒結礦FeO。

進一步地，所述低As鐵水的生產組織為：低As燒結礦與選定的球團礦按照步驟1確定入爐爐料結構通過爐頂布料進入高爐。