CN108893574A - 一种用于铁水[Si]<0.50%的转炉炼钢方法 - Google Patents
一种用于铁水[Si]<0.50%的转炉炼钢方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于铁水[Si]<0.50%的转炉炼钢方法,所述炼钢方法包括如下步骤:按照不同钢种确定目标温度、目标碳、终点磷、脱磷率以及终渣碱度,根据氧平衡和热平衡计算吹炼过程中石灰加入量、白云石加入量、烧结矿加入量和供氧量;按照炉内留渣‑溅渣护炉‑加废钢兑铁‑吹炼‑出钢的冶炼顺序进行循环冶炼。本发明可降低钢渣量和过程喷溅现象,且在不影响脱磷率的条件下降低石灰和白云石消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效的转炉炼钢方法,属于钢铁冶金行业中转炉炼钢技术领域,具体地,本发明涉及一种用于铁水[Si]<0.50%的转炉炼钢方法。
背景技术
随着石灰石矿、白云石矿及低磷铁矿石等资源的逐步减少,传统的高碱度、大渣量的冶炼方法(为提高脱磷效果)能源消耗偏高,生产成本偏大。这种冶炼工艺已经跟不上时代的发展,转炉高效低能耗的冶炼工艺逐步提上日程。目前转炉高效冶炼工艺主要为留渣工艺,但大多数钢厂均采取留渣双渣工艺,即冶炼过程停吹提枪摇炉倒渣。该工艺因为提枪摇炉倒渣时间和摇炉角度难以把握,故难以实现自动炼钢。
中国专利申请号201410410159.0公开了一种转炉少渣冶炼的自动控制方法,该方法根据设定目标温度采取中间提枪倒炉倒渣,而各个炉次由于铁水成分及温度等的不同会给化渣时机带来影响,该方法未考虑过程化渣情况进行提枪倒渣,而化渣偏早易引起喷溅现象;若化渣偏晚会给倒渣带来困难,给再次吹炼过程带来困难(喷溅难以控制)。
中国专利申请号CN201310685766.3公开了一种转炉自动化炼钢留渣操作方法,该方法虽然提高了转炉脱磷效果,但溅渣时间在5min以上,时间较长,且根据铁水成分确定留渣量,留渣量不稳定,不易掌握。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于铁水[Si]<0.50%的转炉炼钢方法,实现自动炼钢的基础上降低钢渣量和过程喷溅现象,且在不影响脱磷率的条件下降低石灰和白云石消耗。
为达到上述目的,本发明采用了如下的技术方案:
一种用于铁水[Si]<0.50%的转炉炼钢方法,所述炼钢方法包括如下步骤:
按照不同钢种确定目标温度、目标碳、终点磷、脱磷率以及终渣碱度,根据氧平衡和热平衡计算吹炼过程中石灰加入量、白云石加入量、烧结矿加入量和供氧量;按照炉内留渣-溅渣护炉-加废钢兑铁-吹炼-出钢的冶炼顺序进行循环冶炼;
其中,
1)炉内留渣量为23-25kg/t,上一炉出钢完毕后根据留渣量从炉前倒出部分红渣;
溅渣护炉采用高-低-低枪位,即前期枪位控制在2500-3000mm,中期枪位控制在1500-2000mm,后期枪位控制在1000-1200mm,前期、中期溅渣时间分别控制在0.5-2min,后期根据渣况控制在1-2min;
溅渣护炉完毕后摇炉至渣面130-140度后再进行加废钢、兑铁作业;
2)吹炼枪位采用高-低-低方式,根据供氧量设置枪位参数,以开吹为起点,开吹枪位1800mm,吹炼至1350Nm3降枪至1700mm,吹炼至1750Nm3降至1650mm,之后每增加200-250Nm3枪位成梯度降低50mm,降至1550mm后至供氧量稳定到3100Nm3枪位再降到1500mm,4000Nm3枪位控制在1450mm,4800Nm3枪位控制在1400mm,5000Nm3枪位控制在1300mm,终点计算供氧量前600Nm3枪位控制在1200mm直至终点提枪;其中,供氧量200Nm3之前供氧流量设置为260Nm3/min,200Nm3之后设置为360Nm3/min,终点供氧流量设置为400Nm3/min;
3)加料控制方案如下:
开吹供氧量达350Nm3时加入头批料:石灰总量的60%、全部的白云石、烧结矿总量的30%;
在供氧量达1600Nm3时加入石灰总量的6%,之后根据供氧量每隔400Nm3按石灰总量的6%分5批加入,在供氧量4150m3时加入最后一批石灰即石灰总量的4%,从1600Nm3到4150Nm3石灰总量的40%根据供氧量共分6批加入;
在供氧量达1950Nm3时按烧结矿总量的7%加入二批烧结矿,之后供氧量每增加300Nm3加入一批烧结矿,每批烧结矿量按计算总量的7%加入,从1950Nm3到4950Nm3烧结矿总量的70%共分10批根据供氧量均匀加入;
4)冶炼后期使用副枪测量TSC,终点采用副枪测量TSO。
本发明工艺流程为循环流程,由炉内留渣-溅渣护炉-加废钢-兑铁-吹炼-出钢六部分组成。本发明对吹炼过程氧枪控制和加料控制进行模式化,按照各钢种的设定好的目标温度和目标碳以及终渣碱度等要求,根据氧平衡和热平衡计算吹炼过程散装料(石灰、白云石和烧结矿)加入量和耗氧量后形成氧枪控制模式和加料料单。本发明适用于铁水[Si]<0.50%的条件。
本发明中,石灰加入量(kg/t)=2.14*si%/CaO%有效*R*1000,其中,si%为铁水硅含量,CaO%有效为石灰中CaO的含量,R为炉渣碱度。
本发明的技术较现有技术具有以下优点和效果:
1、留渣兑铁、加废钢安全可靠,无喷溅现象;
2、冶炼过程平稳,无金属喷溅现象;
3、本发明采用单渣留渣法,且溅渣护炉时间可控制在4min以内,利于提高冶炼节奏;
4、本发明石灰消耗控制在35kg/t钢以下,白云石消耗控制在12kg/t钢以下;
5、本发明实现了少渣炼钢,钢渣量小于70kg/t钢,喷溅渣量小于7kg/t钢;
6、本发明提高了过程化渣能力,脱磷率可达90%以上,终点命中率明显改善。
具体实施方式
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明,不应该视为对本发明的具体限制。
实施例1:
所述的转炉为120t顶底复吹转炉。
(1)将上一炉炉渣倒出部分留23kg/t钢在炉内进行溅渣护炉,溅渣时间为3.5min;
(2)溅渣完毕后向下摇炉至135度后抬炉加废钢、兑铁。
(3)根据铁水成分(Si:0.43%、P:0.165%等)、温度(1289℃)和重量、废钢量、所冶炼钢种目标(目标温度1640℃和目标碳:0.010%)以及留渣量等计算所需加入的散装料(石灰、白云石和烧结矿)。
(4)根据模型控制氧枪***和散装料***进行冶炼。
(5)氧枪控制按照设定枪位执行。即前期1800mm,过程成梯度降枪,吹炼至5222Nm3时氧枪降至1200mm,吹炼5600Nm3时副枪测量TSC,TSC测量后根据计算供氧量吹炼456Nm3关氧提枪。
(6)加料控制:计算散装料加入量。前期加入石灰20.28kg/t,白云石12kg/t;供氧量达1600Nm3后分5批加入石灰,每批加入2.03kg/t;供氧量4150m3时加入最后一批石灰1.35kg/t;总计石灰消耗33.8kg/t,白云石消耗11.59kg/t。
(7)终点控制:终点碳:0.086%,终点磷:0.016%,脱磷率为90.03%。
(8)红渣渣量称重为68kg/t,喷溅渣称重为6kg/t。
实施例2:
本实施例与实施例1不同的是根据本发明所阐述的转炉炼钢方法在120t顶底复吹转炉连续冶炼5炉钢。根据炉内留渣-溅渣护炉-加废钢-兑铁-吹炼-出钢-炉内留渣的循环流程连续进行冶炼。铁水成分和废钢配比见表1。炉内留渣量控制在23-25kg/t,开始进行顶底复吹冶炼,枪位采用设定的模型枪位,加料方式采用模型进行。过程使用副枪测TSC,终点采用副枪测量TSO。TSO终点成分和温度见表2,留渣量以及过程加入石灰量和白云石量见表3,脱磷率和溅渣时间见表4。
表1实施例的铁水成分和废钢配比表
表2 TSO测量终点温度、终点碳和TSO钢样成分
表3留渣量和石灰、白云石加入量表
炉号 | 留渣量/(kg/t) | 石灰加入量(kg/t) | 白云石加入量(kg/t) |
H182-00189 | 23 | 29.21 | 11.53 |
H182-00190 | 25 | 26.54 | 11.52 |
H182-00191 | 24 | 30.77 | 11.50 |
H182-00192 | 25 | 34.68 | 11.48 |
均值 | 24 | 29.30 | 11.47 |
表4脱磷率
(1)本实施例石灰消耗平均29.30kg/t、白云石消耗11.47kg/t。
(2)本实施例脱磷率均在90%以上,平均溅渣时间3.32min。
(3)本次冶炼5炉钢红渣渣量称重为67.6kg/t,喷溅渣称重为6.2kg/t。
本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法,在此不一一列举实施例。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应该理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种用于铁水[Si]<0.50%的转炉炼钢方法,所述炼钢方法包括如下步骤:
按照不同钢种确定目标温度、目标碳、终点磷、脱磷率以及终渣碱度,根据氧平衡和热平衡计算吹炼过程中石灰加入量、白云石加入量、烧结矿加入量和供氧量;按照炉内留渣-溅渣护炉-加废钢兑铁-吹炼-出钢的冶炼顺序进行循环冶炼;
其中,
1)炉内留渣量为23-25kg/t,上一炉出钢完毕后根据留渣量从炉前倒出部分红渣;
溅渣护炉采用高-低-低枪位,即前期枪位控制在2500-3000mm,中期枪位控制在1500-2000mm,后期枪位控制在1000-1200mm,前期、中期溅渣时间分别控制在0.5-2min,后期根据渣况控制在1-2min;
溅渣护炉完毕后摇炉至渣面130-140度后再进行加废钢、兑铁作业;
2)吹炼枪位采用高-低-低方式,根据供氧量设置枪位参数,以开吹为起点,开吹枪位1800mm,吹炼至1350Nm3降枪至1700mm,吹炼至1750Nm3降至1650mm,之后每增加200-250Nm3枪位成梯度降低50mm,降至1550mm后至供氧量稳定到3100Nm3枪位再降到1500mm,4000Nm3枪位控制在1450mm,4800Nm3枪位控制在1400mm,5000Nm3枪位控制在1300mm,终点计算供氧量前600Nm3枪位控制在1200mm直至终点提枪;其中,供氧量200Nm3之前供氧流量设置为260Nm3/min,200Nm3之后设置为360Nm3/min,终点供氧流量设置为400Nm3/min;
3)加料控制方案如下:
开吹供氧量达350Nm3时加入头批料:石灰总量的60%、全部的白云石、烧结矿总量的30%;
在供氧量达1600Nm3时加入石灰总量的6%,之后根据供氧量每隔400Nm3按石灰总量的6%分5批加入,在供氧量4150m3时加入最后一批石灰即石灰总量的4%,从1600Nm3到4150Nm3石灰总量的40%根据供氧量共分6批加入;
在供氧量达1950Nm3时按烧结矿总量的7%加入二批烧结矿,之后供氧量每增加300Nm3加入一批烧结矿,每批烧结矿量按计算总量的7%加入,从1950Nm3到4950Nm3烧结矿总量的70%共分10批根据供氧量均匀加入;
4)冶炼后期使用副枪测量TSC,终点采用副枪测量TSO。
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