CN111304399B - 一种用于转炉冶炼的精炼炉渣使用方法 - Google Patents

一种用于转炉冶炼的精炼炉渣使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及钢铁冶炼领域，具体涉及一种用于转炉冶炼的精炼炉渣使用方法。该精炼炉渣主要组分为CaO：55～60wt％，SiO2:20～30wt％，AL2O3：4～6wt％，MgO：4～6wt％，FeO：0.5～1.5wt％，MnO<0.5wt％,P2O5<0.035wt％,S：0.3～1.0wt％。精炼炉渣是在连铸浇注结束后回收，经过冷却、筛分，将不同规格的炉渣分别在转炉中进行加料，并配合合适的吹氧制度。本发明不仅可实现精炼炉渣高效回收，还能使转炉热利用效率提升，有助于提高转炉冶炼稳定性；实现快速脱氧脱硫与吸附夹杂物，发挥预熔渣更好的冶金性能。

Description

一种用于转炉冶炼的精炼炉渣使用方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种用于转炉冶炼的精炼炉渣使用方法。
背景技术
精炼工序传统造渣工艺为使用石灰、萤石、铝矾土等造渣，炉渣的主要功能为吸附钢水中的有害杂质，实现脱氧、脱硫等冶金功能，精炼炉渣在维持热态下以固化物状态存在，冷却至常温过程中，炉渣接近全部粉化。精炼炉渣在炼钢流程使用完毕后，一种处置方案为炉渣经钢水包倒入渣盆，经汽车运输至炉渣存放车间，成为废弃炉渣，此种方案为常规处置方法，基本无法实现回收利用；另一种方案为熔融状态的精炼炉渣使用完毕后，使用天车将热态炉渣倒入到新钢水包，实现二次利用，此种方案存在一定安全隐患，并且对现场生产节奏破坏较多，在生产实践过程中，回收利用率不甚理想。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种用于转炉冶炼的精炼炉渣使用方法。为了实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案为：
一种用于转炉冶炼的精炼炉渣，该精炼炉渣主要组分为CaO：55～60wt％，SiO2:20～30wt％，Al2O3：4～6wt％，MgO：4～6wt％，FeO：0.5～1.5wt％，MnO<0.5wt％,P2O5<0.035wt％,S：0.3～1.0wt％；该精炼炉渣用于转炉冶炼的操作方法包括如下步骤：
步骤一、精炼炉渣成分调整：在连铸浇注结束后，由连铸平台向钢包内加入一定量的轻烧镁球，轻烧镁球中MgO含量60～62wt％，数量为0.4～0.8公斤/吨；
步骤二、精炼炉渣冷却：将热态精炼炉渣运输至炉渣存放车间，使炉渣自然冷却；
步骤三、精炼炉渣筛分：经过冷却的精炼炉渣，呈现出块状和粉末状两种形态，进行筛分，筛分规格为80*80mm、30*30mm，筛分规格在30-80mm之间符合回收标准，命名为A型回收炉渣；
步骤四、精炼炉渣制球：筛分后炉渣规格>80*80mm与<30*30mm的精炼炉渣，经粉碎、制球工艺，制作成为粒度在50*50mm球状炉渣球，命名为B型回收炉渣；
步骤五、精炼炉渣就位：将A型回收炉渣运输至转炉炉后生产平台；将B型回收炉渣运输至转炉低位料仓，经皮带运送至转炉高位料仓；
步骤六、B型回收炉渣加料：转炉开始吹炼的1～100秒，将B型回收炉渣加入到转炉炉内，加料数量为2～5公斤/吨，每批次加料0.8～1.2公斤/吨；
步骤七、A型回收炉渣加料：转炉出钢过程中，将A型回收炉渣加入到钢包内，加入数量为0.8～1.2公斤/吨，加入方法为人工手投，加入时机为每隔30秒加入0.2公斤/吨，保证在转炉出钢结束前加完。
进一步，步骤六中开始吹炼的供氧流量为25000m3/h，氧枪枪位为1.5m。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明是将炼钢过程中产生的精炼炉渣加以回收，经过成分调整及筛选，将精炼炉渣分为规格>80*80mm与<30*30mm的A型回收炉渣；将其余炉渣制作成为粒度在50*50mm的B型回收炉渣，并配合合理的加料和吹氧制度；该方法可实现回收精炼炉渣3～6公斤/吨,炼钢成本降低1.5～3元/吨；在转炉冶炼过程中加入B型回收炉渣，使转炉终点温度提高2～5℃，化渣时间缩短8～19秒，转炉热利用效率提升，有助于提高转炉冶炼稳定性；在转炉出钢过程中加入A型回收炉渣,有助于延长精炼工序的白渣时间5.6～9.4分钟，实现快速脱氧脱硫与吸附夹杂物，发挥预熔渣更好的冶金性能。总之本发明对于精炼炉渣的回收和提高转炉冶炼效果有积极作用，也利于降低企业的生产成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种用于转炉冶炼的精炼炉渣使用方法；以某厂生产优质碳素结构钢使用的精炼炉渣为例，该精炼炉渣主要组分为CaO：55～60wt％，SiO2:20～30wt％，Al2O3：4～6wt％，MgO：4～6wt％，FeO：0.5～1.5wt％，MnO<0.5wt％,P2O5<0.035wt％,S：0.3～1.0wt％。
以下通过若干实施例对本发明进行详细介绍：
实施例1
上述精炼炉渣在转炉冶炼中的操作方法包括如下步骤：
步骤一、精炼炉渣成分调整：在连铸浇注结束后，由连铸平台向钢包内采用人工手投加入一定量的轻烧镁球，轻烧镁球中MgO含量60wt％，数量为0.4公斤/吨，从而提高炉渣MgO含量，满足转炉冶炼时的MgO含量为7-8wt％的要求；
步骤二、精炼炉渣冷却：使用天车将热态精炼炉渣倒入渣盆，经汽车运输至炉渣存放车间，使炉渣自然冷却；
步骤三、精炼炉渣筛分：经过冷却的精炼炉渣，呈现出块状和粉末状两种形态，进行筛分，筛分规格为80*80mm、30*30mm，筛分规格在30-80mm之间符合回收标准，命名为A型回收炉渣,此炉渣进行装袋处理，装袋规格为20kg/小袋；
步骤四、精炼炉渣制球：筛分后炉渣规格>80*80mm与<30*30mm的精炼炉渣，经粉碎、制球工艺，制作成为粒度在50*50mm球状炉渣球，命名为B型回收炉渣；
步骤五、精炼炉渣就位：将A型回收炉渣运输至转炉炉后生产平台；将B型回收炉渣运输至转炉低位料仓，经皮带运送至转炉高位料仓。
步骤六、B型精炼炉渣加料：转炉开始吹炼的1秒，将B型回收炉渣加入到转炉炉内，加料数量为2～5公斤/吨，每批次加料0.8公斤/吨，从而促进转炉冶炼前期的快速成渣，提高炉渣脱磷效率；本阶段由于成渣速度加快，开始吹炼的供氧流量相比原常规模式提高1000m3/h，开始吹炼的氧枪枪位相比原常规模式降低至0.1m，即供氧流量由24000m3/h提高至25000m3/h，氧枪枪位由1.6m降低至1.5m；针对加入回收炉渣后的转炉渣料变化，匹配供氧流量和氧枪枪位调整，实现转炉热利用效率提升，生产成本降低；转炉终点渣组分情况如表1所示：
表1实施例1转炉终点渣组分情况
Figure GDA0002712394890000031
注：转炉基准渣料按照石灰35公斤/吨，轻烧白云石数量18公斤/吨，试验加入回收渣料炉次，按照加入总量的80％减少石灰数量。
由上表数据可以看出，采用加入轻烧镁球0.4公斤/吨的回收精炼渣，转炉化渣时间相比不加入回收渣炉次减少了8～14秒，转炉渣MgOwt％在7.05～7.29％。转炉渣的冶金性能得到初步改善，化渣速度加快，减少的常规渣料投入，降低了生产成本。
步骤七、A型精炼炉渣加料：转炉出钢过程中，将A型回收炉渣加入到钢包内，加入数量为0.8～1.2公斤/吨，加入方法为人工手投，加入时机为每隔30秒加入0.2公斤/吨，保证在转炉出钢结束前加完。精炼白渣时间对比如表2所示：
表2实施例1精炼白渣时间对比
编号 方案内容 减少精炼渣料数量(公斤/吨) 白渣时间(分钟)
1 不加入回收渣 0 21.5
2 加入A型回收渣0.8公斤/吨 0.64 27.1
3 加入A型回收渣1.0公斤/吨 0.8 27.5
4 加入A型回收渣1.2公斤/吨 0.96 28.4
注：试验炉次精炼周期全部控制在40分钟，处理条件一致。
由上表数据可知，加入A型精炼炉渣为0.8～1.2公斤/吨，使精炼白渣时间延长5.6～6.9分钟，说明A型回收炉渣具备良好的预熔性能，碱度适宜，能够实现下道精炼工序的提前成渣，有助于延长精炼工序的白渣时间，实现快速脱氧脱硫与吸附夹杂物，同时可减少加入总量的80％对应的石灰造渣料数量，降低精炼工序工序成本。
实施例2
上述精炼炉渣在转炉冶炼中的操作方法包括如下步骤：
步骤一、精炼炉渣成分调整：在连铸浇注结束后，由连铸平台向钢包内采用人工手投加入一定量的轻烧镁球，轻烧镁球中MgO含量61wt％，数量为0.6公斤/吨，从而提高炉渣MgO含量，满足转炉冶炼时的MgO含量为7～8wt％的要求；
步骤二、精炼炉渣冷却：使用天车将热态精炼炉渣倒入渣盆，经汽车运输至炉渣存放车间，使炉渣自然冷却；
步骤三、精炼炉渣筛分：经过冷却的精炼炉渣，呈现出块状和粉末状两种形态，进行筛分，筛分规格为80*80mm、30*30mm，筛分规格在30-80mm之间符合回收标准，命名为A型回收炉渣,此炉渣进行装袋处理，装袋规格为20kg/小袋；
步骤四、精炼炉渣制球：筛分后炉渣规格>80*80mm与<30*30mm的精炼炉渣，经粉碎、制球工艺，制作成为粒度在50*50mm球状炉渣球，命名为B型回收炉渣；
步骤五、精炼炉渣就位：将A型回收炉渣运输至转炉炉后生产平台；将B型回收炉渣运输至转炉低位料仓，经皮带运送至转炉高位料仓。
步骤六、B型精炼炉渣加料：转炉开始吹炼的50秒，将B型回收炉渣加入到转炉炉内，加料数量为2～5公斤/吨，每批次加料0.8公斤/吨，从而促进转炉冶炼前期的快速成渣，提高炉渣脱磷效率；本阶段由于成渣速度加快，开始吹炼的供氧流量相比原常规模式提高1000m3/h，开始吹炼的氧枪枪位相比原常规模式降低至0.1m，即供氧流量由24000m3/h提高至25000m3/h，氧枪枪位由1.6m降低至1.5m；针对加入回收炉渣后的转炉渣料变化，匹配供氧流量和氧枪枪位调整，实现转炉热利用效率提升，生产成本降低；转炉终点渣组分情况如表3所示：
表3实施例2转炉终点渣组分情况
Figure GDA0002712394890000051
注：转炉基准渣料按照石灰35公斤/吨，轻烧白云石数量18公斤/吨，试验加入回收渣料炉次，按照加入总量的80％减少石灰数量。
由上表数据可以看出，采用加入轻烧镁球0.6公斤/吨的回收精炼渣，转炉化渣时间相比不加入回收渣炉次减少了10～15秒，转炉渣MgOwt％在7.59～7.78％。转炉渣的冶金性能得到初步改善，化渣速度加快，减少的常规渣料投入，降低了生产成本。
步骤七、A型精炼炉渣加料：转炉出钢过程中，将A型回收炉渣加入到钢包内，加入数量为0.8～1.2公斤/吨，加入方法为人工手投，加入时机为每隔30秒加入0.2公斤/吨，保证在转炉出钢结束前加完。精炼白渣时间对比如表4所示：
表4实施例2精炼白渣时间对比
编号 方案内容 减少精炼渣料数量(公斤/吨) 白渣时间(分钟)
1 不加入回收渣 0 21.5
2 加入A型回收渣0.8公斤/吨 0.64 28.3
3 加入A型回收渣1.0公斤/吨 0.8 28.9
4 加入A型回收渣1.2公斤/吨 0.96 29.7
注：试验炉次精炼周期全部控制在40分钟，处理条件一致。
由上表数据可知，加入A型精炼炉渣为0.8～1.2公斤/吨，使精炼白渣时间延长6.8～8.2分钟，说明A型回收炉渣具备良好的预熔性能，碱度适宜，能够实现下道精炼工序的提前成渣，有助于延长精炼工序的白渣时间，实现快速脱氧脱硫与吸附夹杂物，同时可减少加入总量的80％对应的石灰造渣料数量，降低精炼工序工序成本。
实施例3
上述精炼炉渣在转炉冶炼中的操作方法包括如下步骤：
步骤一、精炼炉渣成分调整：在连铸浇注结束后，由连铸平台向钢包内采用人工手投加入一定量的轻烧镁球，轻烧镁球中MgO含量62wt％，数量为0.8公斤/吨，从而提高炉渣MgO含量，满足转炉冶炼时的MgO含量为8～9wt％的要求；
步骤二、精炼炉渣冷却：使用天车将热态精炼炉渣倒入渣盆，经汽车运输至炉渣存放车间，使炉渣自然冷却；
步骤三、精炼炉渣筛分：经过冷却的精炼炉渣，呈现出块状和粉末状两种形态，进行筛分，筛分规格为80*80mm、30*30mm，筛分规格在30-80mm之间符合回收标准，命名为A型回收炉渣,此炉渣进行装袋处理，装袋规格为20kg/小袋；
步骤四、精炼炉渣制球：筛分后炉渣规格>80*80mm与<30*30mm的精炼炉渣，经粉碎、制球工艺，制作成为粒度在50*50mm球状炉渣球，命名为B型回收炉渣；
步骤五、精炼炉渣就位：将A型回收炉渣运输至转炉炉后生产平台；将B型回收炉渣运输至转炉低位料仓，经皮带运送至转炉高位料仓。
步骤六、B型精炼炉渣加料：转炉开始吹炼的100秒，将B型回收炉渣加入到转炉炉内，加料数量为2～5公斤/吨，每批次加料0.8公斤/吨，从而促进转炉冶炼前期的快速成渣，提高炉渣脱磷效率；本阶段由于成渣速度加快，开始吹炼的供氧流量相比原常规模式提高1000m3/h，开始吹炼的氧枪枪位相比原常规模式降低至0.1m，即供氧流量由24000m3/h提高至25000m3/h，氧枪枪位由1.6m降低至1.5m；针对加入回收炉渣后的转炉渣料变化，匹配供氧流量和氧枪枪位调整，实现转炉热利用效率提升，生产成本降低；转炉终点渣组分情况如表5所示：
表5实施例3转炉终点渣组分情况
Figure GDA0002712394890000061
Figure GDA0002712394890000071
注：转炉基准渣料按照石灰35公斤/吨，轻烧白云石数量18公斤/吨，试验加入回收渣料炉次，按照加入总量的80％减少石灰数量。
由上表数据可以看出，采用加入轻烧镁球0.8公斤/吨的回收精炼渣，转炉化渣时间相比不加入回收渣炉次减少了13～19秒，转炉渣MgOwt％在8.35～8.73％。转炉渣的冶金性能得到初步改善，化渣速度加快，减少的常规渣料投入，降低了生产成本。
步骤七、A型精炼炉渣加料：转炉出钢过程中，将A型回收炉渣加入到钢包内，加入数量为0.8～1.2公斤/吨，加入方法为人工手投，加入时机为每隔30秒加入0.2公斤/吨，保证在转炉出钢结束前加完。精炼白渣时间对比如6所示：
表6实施例3精炼白渣时间对比
编号 方案内容 减少精炼渣料数量(公斤/吨) 白渣时间(分钟)
1 不加入回收渣 0 21.5
2 加入A型回收渣0.8公斤/吨 0.64 29.1
3 加入A型回收渣1.0公斤/吨 0.8 30.2
4 加入A型回收渣1.2公斤/吨 0.96 30.9
注：试验炉次精炼周期全部控制在40分钟，处理条件一致。
由上表数据可知，加入A型精炼炉渣为0.8～1.2公斤/吨，使精炼白渣时间延长7.6～9.4分钟，说明A型回收炉渣具备良好的预熔性能，碱度适宜，能够实现下道精炼工序的提前成渣，有助于延长精炼工序的白渣时间，实现快速脱氧脱硫与吸附夹杂物，同时可减少加入总量的80％对应的石灰造渣料数量，降低精炼工序工序成本。
通过本发明方法的实施，可实现回收精炼炉渣3～6公斤/吨,炼钢成本降低1.5～3元/吨；在转炉冶炼过程中加入B型回收炉渣，使转炉终点温度提高2～5℃，化渣时间缩短8～19秒，转炉热利用效率提升，有助于提高转炉冶炼稳定性；在转炉出钢过程中加入A型回收炉渣,有助于延长精炼工序的白渣时间5.6～9.4分钟，实现快速脱氧脱硫与吸附夹杂物，发挥预熔渣更好的冶金性能。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (2)

1.一种用于转炉冶炼的精炼炉渣使用方法，该精炼炉渣主要组分为CaO：55～60wt％，SiO2:20～30wt％，Al2O3：4～6wt％，MgO：4～6wt％，FeO：0.5～1.5wt％，MnO<0.5wt％,P2O5<0.035wt％,S：0.3～1.0wt％；
其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、精炼炉渣成分调整：在连铸浇注结束后，由连铸平台向钢包内加入一定量的轻烧镁球，轻烧镁球中MgO含量60～62wt％，数量为0.4～0.8公斤/吨；
步骤二、精炼炉渣冷却：将热态精炼炉渣运输至炉渣存放车间，使炉渣自然冷却；
步骤三、精炼炉渣筛分：经过冷却的精炼炉渣，呈现出块状和粉末状两种形态，进行筛分，筛分规格为80*80mm、30*30mm，筛分规格在30-80mm之间符合回收标准，命名为A型回收炉渣；
步骤四、精炼炉渣制球：筛分后炉渣规格>80*80mm与<30*30mm的精炼炉渣，经粉碎、制球工艺，制作成为粒度在50*50mm球状炉渣球，命名为B型回收炉渣；
步骤五、精炼炉渣就位：将A型回收炉渣运输至转炉炉后生产平台；将B型回收炉渣运输至转炉低位料仓，经皮带运送至转炉高位料仓；
步骤六、B型回收炉渣加料：转炉开始吹炼的1～100秒，将B型回收炉渣加入到转炉炉内，加料数量为2～5公斤/吨，每批次加料0.8～1.2公斤/吨；
步骤七、A型回收炉渣加料：转炉出钢过程中，将A型回收炉渣加入到钢包内，加入数量为0.8～1.2公斤/吨，加入方法为人工手投，加入时机为每隔30秒加入0.2公斤/吨，保证在转炉出钢结束前加完。
2.如权利要求1所述的精炼炉渣使用方法，其特征在于：步骤六中开始吹炼的供氧流量为25000m3/h，氧枪枪位为1.5m。
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Assignee: TIANJIN IRON & STEEL GROUP Co.,Ltd.

Assignor: Tianjin Xintian Steel United Special Steel Co.,Ltd.

Contract record no.: X2021120000014

Denomination of invention: Refining slag using method for converter smelting

Granted publication date: 20201117

License type: Common License

Record date: 20210723

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