CN108977611B - 一种使用铸钢余渣的转炉低硅铁水吹炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用铸钢余渣的转炉低硅铁水吹炼方法，通过在吹炼过程中加入铸钢余渣，以改善吹炼化渣条件，使转炉在冶炼低硅铁水吹炼过程中能早化渣，化透渣和化好渣，脱磷效率明显提高。炉渣对钢液面覆盖完全，有利于减少返干与喷溅造成的氧枪、炉口、烟罩等的粘钢问题，降低了钢铁料损耗，降低了吨钢铁耗，减少劳动强度，有利于节约成本和提高生产安全性，具有良好的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明属于转炉吹炼技术领域，具体涉及一种使用铸钢余渣的转炉低硅铁水吹炼方法。
背景技术
近代大型高炉生产中使用低硅铁水能够给钢铁企业带来很大的经济效益。高炉铁水含硅每降低0.1%,可以提高产量1.0%~1.5%。美国、日本、欧洲各国大型高炉的铁水的硅含量都已降低。但和正常含硅铁水炼钢相比，低硅铁水在冶炼过程中，脱碳反应提前，碳的氧化优先于硅的氧化，炉渣中SiO2难于富集，初期渣中较早出现的硅酸二钙又阻碍了石灰的融化，使吹炼前期造渣困难，脱磷效果差。为转炉补充硅源是解决低硅铁水吹炼过程中存在的诸多问题的最为直接的方法，硅铁、河沙、硅石作为补充硅源已有一定的工业实践。但硅铁本身价格昂贵，河沙、硅石成分复杂且融化时间长，都不是作为补充硅源的理想选择。
在实际操作中，当氧枪枪位低到一定的程度，或长时间使用某一低枪位吹炼时，熔池内脱碳速度快，FeO消耗多，TFe的含量会减少，导致熔渣返干，金属喷溅现象严重。从而进一步引起氧枪粘钢等严重事故，不但增加了处理成本，还影响到生产的顺利进行。
转炉吹炼时，由于热量富裕，会导致炉温过高，炉衬容易受到冲击腐蚀。并且在吹炼过程中脱磷反应对温度的敏感性较强，在高温条件下磷的分配比下降，致使钢液中的含磷量较难降到要求以下。溶解于钢液中的气体增加，从而影响钢的质量。并且由于出钢钢水温度过高，容易造成浇铸事故。
为此，研发一种能够解决上述问题的使用铸钢余渣的转炉低硅铁水吹炼方法是非常关键的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用铸钢余渣的转炉低硅铁水吹炼方法。
本发明的目的是这样实现的，包括以下步骤：
1）在转炉中先加入废钢再兑入铁水，氧枪枪位设为180~220cm，开始点火；
2）点火成功后开始吹炼，同时由高位料仓将铸钢余渣加入到转炉内，并继续吹炼至初渣形成，降低氧枪枪位至160~180cm，加入造渣料；
3）进入吹炼终期后，降低氧枪枪位至100~120cm，待钢水成分达到冶炼钢种要求且温度达冶炼钢种出钢温度时，立即停止吹氧，出钢即可。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）本发明在转炉冶炼过程中，加入SiO2含量丰富的铸钢余渣，即从根本上解决了转炉冶炼中硅含量低所带来的一系列问题，同时使作为工业副产品的铸钢余渣变废为宝，不仅盘活了资源，同时也减少了环境的污染。
2）本发明在转炉吹炼过程中加入的铸钢余渣富含TFe，有利于减少返干与喷溅造成的氧枪、炉口、烟罩等的粘钢问题，降低了钢铁料损耗，减少劳动强度，有利于节约成本和提高生产安全性，具有良好的推广应用价值。
3）本发明在吹炼之前加入废钢作为冷却剂，使转炉在吹炼过程中达到热平衡，达到合格的温度。可以降低钢铁料、造渣材料和氧气的消耗，而且比常规工艺中采用的铁矿石冷却的效果稳定，喷溅少，脱磷效果好。
4）本发明在转炉吹炼过程中加入的铸钢余渣含有大量的Al2O3、MnO和CaO，可以替代一部分的造渣料，使得冶炼过程中造渣料的需求下降，在节约成本的同时，也使得铸钢余渣资源利用最大化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的使用铸钢余渣的转炉低硅铁水吹炼方法包括以下步骤：
1）在转炉中先加入废钢再兑入铁水，氧枪枪位设为180~220cm，开始点火；
2）点火成功后开始吹炼，同时由高位料仓将铸钢余渣加入到转炉内，并继续吹炼至初渣形成，降低氧枪枪位至160~180cm，加入造渣料；
3）进入吹炼终期后，降低氧枪枪位至100~120cm，待钢水成分达到冶炼钢种要求且温度达冶炼钢种出钢温度时，立即停止吹氧，出钢即可。
步骤1）所述的铁水的硅含量为低于0.15%。
步骤2）所述的铸钢余渣在开始吹炼后5min内添加完毕。
步骤2）所述的铸钢余渣包括以下重量比的成分：SiO223%-30%、TFe 20~25%、Al2O312%-14%、MnO18% –21%、CaO15~20%。
步骤2）所述的造渣料的加入方式为分8~12批次加入，每批次加入的重量为铁水的0.1%~0.4%。
步骤2）所述的造渣料包括以下重量比的成分：石灰50~60%、轻烧白云石30~40%、菱镁球5~10%。
所述的氧枪的供氧恒压为0.78~0.82MPa。
所述的氧枪的流量为22800~24000m3/h。
步骤1）所述的废钢的重量为铁水的4%~14%。
步骤2）所述的铸钢余渣的重量为铁水的0.75~1%。
实施例1
1）在转炉中先加入废钢再兑入铁水，氧枪枪位设为180cm，开始点火；所述的铁水的硅含量为0.05%；所述的废钢的重量为铁水的4%；所述的氧枪的供氧恒压为0.78Mpa；所述的氧枪的流量为22800m3/h；
2）点火成功后开始吹炼，同时由高位料仓将铸钢余渣加入到转炉内，并继续吹炼至初渣形成，降低氧枪枪位至160cm，加入造渣料；所述的铸钢余渣在开始吹炼后5min内添加完毕。所述的铸钢余渣包括以下重量比的成分：SiO228%、TFe 22%、Al2O313%、MnO18%、CaO19%。所述的造渣料的加入方式为分8批次加入，每批次加入的重量为铁水的0.1%。所述的造渣料包括以下重量比的成分：石灰50%、轻烧白云石40%、菱镁球10%。所述的铸钢余渣的重量为铁水的0.75%。
3）进入吹炼终期后，降低氧枪枪位至100cm，待钢水成分达到冶炼钢种要求且温度达冶炼钢种出钢温度时，立即停止吹氧，出钢即可。
实施例2
1）在转炉中先加入废钢再兑入铁水，氧枪枪位设为190cm，开始点火；所述的铁水的硅含量为0.08%；所述的废钢的重量为铁水的8%；所述的氧枪的供氧恒压为0.79MPa；所述的氧枪的流量为23000m3/h；
2）点火成功后开始吹炼，同时由高位料仓将铸钢余渣加入到转炉内，并继续吹炼至初渣形成，降低氧枪枪位至170cm，加入造渣料；所述的铸钢余渣在开始吹炼后5min内添加完毕。所述的铸钢余渣包括以下重量比的成分：SiO230%、TFe 25%、Al2O312%、MnO18% 、CaO15%。所述的造渣料的加入方式为分9批次加入，每批次加入的重量为铁水的0.2%。所述的造渣料包括以下重量比的成分：石灰55%、轻烧白云石38%、菱镁球7%。所述的铸钢余渣的重量为铁水的0.85%。
3）进入吹炼终期后，降低氧枪枪位至105cm，待钢水成分达到冶炼钢种要求且温度达冶炼钢种出钢温度时，立即停止吹氧，出钢即可。
实施例3
1）在转炉中先加入废钢再兑入铁水，氧枪枪位设为200cm，开始点火；所述的铁水的硅含量为0.1%；所述的废钢的重量为铁水的10%；所述的氧枪的供氧恒压为0.81MPa；所述的氧枪的流量为23500m3/h；
2）点火成功后开始吹炼，同时由高位料仓将铸钢余渣加入到转炉内，并继续吹炼至初渣形成，降低氧枪枪位至175cm，加入造渣料；所述的铸钢余渣在开始吹炼后5min内添加完毕。所述的铸钢余渣包括以下重量比的成分：SiO223%、TFe 22%、Al2O314%、MnO21%、CaO20%。所述的造渣料的加入方式为分10批次加入，每批次加入的重量为铁水的0.3%。所述的造渣料包括以下重量比的成分：石灰58%、轻烧白云石37%、菱镁球5%。所述的铸钢余渣的重量为铁水的0.9%。
3）进入吹炼终期后，降低氧枪枪位至110cm，待钢水成分达到冶炼钢种要求且温度达冶炼钢种出钢温度时，立即停止吹氧，出钢即可。
实施例4
1）在转炉中先加入废钢再兑入铁水，氧枪枪位设为220cm，开始点火；所述的铁水的硅含量为0.15%；所述的废钢的重量为铁水的14%；所述的氧枪的供氧恒压为0.82MPa；所述的氧枪的流量为24000m3/h；
2）点火成功后开始吹炼，同时由高位料仓将铸钢余渣加入到转炉内，并继续吹炼至初渣形成，降低氧枪枪位至180cm，加入造渣料；所述的铸钢余渣在开始吹炼后5min内添加完毕。所述的铸钢余渣包括以下重量比的成分：SiO226%、TFe 24%、Al2O314%、MnO18%、CaO18%。所述的造渣料的加入方式为分12批次加入，每批次加入的重量为铁水的0.4%。所述的造渣料包括以下重量比的成分：石灰60%、轻烧白云石30%、菱镁球10%。所述的铸钢余渣的重量为铁水的1%。
3）进入吹炼终期后，降低氧枪枪位至120cm，待钢水成分达到冶炼钢种要求且温度达冶炼钢种出钢温度时，立即停止吹氧，出钢即可。
试验例1
以下试验例中E号炉采用传统工艺，F号炉采用实施例3的吹炼方法。
2017年4月，新区E号炉倒渣面炉帽补炉4次，出钢面炉帽补炉3次，每次补炉砂用量2吨，共14吨；F号炉倒渣面炉帽补炉2次，出钢面炉帽补炉1次，每次补炉砂用量2吨，共6吨;4月F号炉比E号炉少用8吨补炉砂。按2300元∕吨补炉砂算，F号炉4月同比E号炉节约18400元。
试验例2
2017年4月，新区E号炉产钢量为8.6万吨，钢铁料消耗为1076kg∕吨钢；F号炉产钢量为9万吨，钢铁料消耗为1072kg∕吨钢。按吨钢每降1kg钢铁料节约2元的加工成本计算，F号炉4月同比E号炉节约了72万元。
试验例3
2017年4月，新区E号炉重枪消耗20支，F号炉重枪消耗12支，F号炉4月同比E号炉重枪少8支。
Claims (3)
1.一种使用铸钢余渣的转炉低硅铁水吹炼方法，其特征在于包括以下步骤：
1）在转炉中先加入废钢再兑入铁水，氧枪枪位设为180~220cm，氧枪的供氧恒压为0.78~0.82MPa、流量为22800~24000m3/h，开始点火；
2）点火成功后开始吹炼，同时由高位料仓将铸钢余渣加入到转炉内，并继续吹炼至初渣形成，降低氧枪枪位至160~180cm，加入造渣料；铸钢余渣包括以下重量比的成分：SiO2 23%-30%、TFe 20~25%、Al2O3 12%-14%、MnO 18%~21%、CaO 15~20%，铸钢余渣的重量为铁水的0.75~1%、在开始吹炼后5min内添加完毕；造渣料包括以下重量比的成分：石灰50~60%、轻烧白云石30~40%、菱镁球5~10%，造渣料的加入方式为分8~12批次加入，每批次加入的重量为铁水的0.1%~0.4%；
3）进入吹炼终期后，降低氧枪枪位至100~120cm，待钢水成分达到冶炼钢种要求且温度达冶炼钢种出钢温度时，立即停止吹氧，出钢即可。
2.根据权利要求1所述的使用铸钢余渣的转炉低硅铁水吹炼方法，其特征在于步骤1）所述的铁水的硅含量低于0.15%。
3.根据权利要求1所述的使用铸钢余渣的转炉低硅铁水吹炼方法，其特征在于步骤1）所述的废钢的重量为铁水的4%~14%。
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