CN113061682A - 一种提高半钢冶炼废钢消耗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种提高半钢冶炼废钢消耗的方法，包括：获得提钒铁水，对所述提钒铁水进行预处理脱硫；将所述废钢加入到脱硫后的钒钛铁水中进行提钒，得到半钢；将所述半钢进行炼钢。本发明提供的方法利用半钢冶炼特殊工艺流程，充分利用提钒过程需要降温、半钢罐余热及烘烤，实现对废钢预热，然后将预热的废钢加入转炉炉内，从而达到提高废钢消耗量的目的。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种提高半钢冶炼废钢消耗的方法。
背景技术
攀钢采用钒钛磁铁矿进行冶炼，转炉炼钢主原料是采用经过专用转炉提钒后的半钢，含钒铁水经脱硫提钒后获得的半钢中碳质量百分含量为3.4％～3.8％，半钢温度波动在1250～1320℃之间，平均不到1300℃，且半钢中硅、锰发热成渣元素含量均为痕迹，因此半钢冶炼热源严重不足，废钢消耗量平均仅为吨钢30kg左右。在炼铁产能限产、废钢价格偏低且钢材行情较好的情况下，提高废钢消耗量是增产创收的首选途径。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高半钢冶炼废钢消耗的方法，本发明提供的方法能有效提高半钢或铁水的产量。
本发明提供了一种提高半钢冶炼废钢消耗的方法，包括：
获得提钒铁水；
对所述提钒铁水进行预处理脱硫；
将所述废钢加入到脱硫后的钒钛铁水中进行提钒，得到半钢；
将所述半钢进行炼钢。
优选的，将所述废钢加入到脱硫后的钒钛铁水中进行提钒的方法包括：
加入单块重量不高于10kg的废钢后进行吹氧，吹氧1～2min后再次加入单块重量不高于5kg的废钢，继续吹氧至提钒结束，得到半钢。
优选的，所述单块重量不高于10kg的废钢为5～8kg。
优选的，所述单块重量不高于10kg的废钢的加入量为10～20kg/t脱硫后的钒钛铁水。
优选的，所述单块重量不高于5kg的废钢为1～4kg。
优选的，所述单块重量不高于5kg的废钢的加入量为10～20kg/t脱硫后的钒钛铁水。
优选的，得到半钢后还包括：
将所述半钢和废钢混合，得到混合液；
将所述混合液进行炼钢。
优选的，所述废钢的单块重量不高于10kg。
优选的，所述单块废钢的重量为1～4kg。
优选的，所述废钢的加入量为5～10kg/t半钢。
本发明提供的方法利用半钢冶炼特殊工艺流程，充分利用提钒过程需要降温、半钢罐余热及烘烤(出半钢前，将废钢加入半钢罐中，利用半钢罐余热提前对废钢预热；半钢罐在使用前需采用烘烤装置对半钢罐进行烘烤，以提高半钢罐温度)，实现对废钢预热，然后将预热的废钢加入转炉炉内，从而达到提高废钢消耗量的目的。
具体实施方式
下面将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经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。实施例中，所用方法如无特别说明，均为常规方法。
本发明提供了一种提高半钢冶炼废钢消耗的方法，包括：
获得钒钛铁水；
对所述钒钛铁水进行预处理脱硫；
将废钢加入到脱硫后的钒钛铁水进行提钒，得到半钢；
将所述半钢进行炼钢。
在本发明中，所述钒钛铁水的来源优选为利用钒钛磁铁矿通过高炉冶炼获得。
在本发明中，所述钒钛铁水的成分优选为：
C：3.8～4.5wt％；
Si：0.15～0.35wt％；
Mn：0.15～0.30wt％；
V：0.20～0.40wt％；
Ti：0.15～0.30wt％；
P：0.060～0.12wt％；
S：0.10～0.20wt％；
余量为Fe。
在本发明中，所述C的质量含量优选为4～4.4％，更优选为4.1～4.3％，最优选为4.2％；所述Si的质量含量优选为0.18～0.32％，更优选为0.2～0.3％，最优选为0.25％；所述Mn的质量含量优选为0.18～0.28％，更优选为0.2～0.25％，最优选为0.22～0.23％；所述V的质量含量优选为0.25～0.35％，更优选为0.28～0.32％，最优选为0.3％；所述Ti的质量含量优选为0.18～0.28％，更优选为0.2～0.25％，最优选为0.22～0.23％；所述P的质量含量优选为0.08～0.1％，更优选为0.09％；所述S的质量含量优选为0.12～0.18％，更优选为0.15％。
在本发明中，所述钒钛铁水的温度优选为1200～1330℃，更优选为1220～1300℃，更优选为1250～1280℃，最优选为1260～1270℃。
在本发明中，所述预处理脱硫的方法优选包括：
向钒钛铁水中喷吹石灰粉和镁粉，并搅拌进行预处理脱硫。
在本发明中，所述石灰粉的质量优选为4～5kg/t脱硫后的钒钛铁水，更优选为4.2～4.8kg/t脱硫后的钒钛铁水，最优选为4.4～4.6kg/t脱硫后的钒钛铁水；所述镁粉的质量优选为0.5～1.5kg/t脱硫后的钒钛铁水，更优选为0.8～1.2kg/t脱硫后的钒钛铁水，最优选为1kg/t脱硫后的钒钛铁水。
在本发明中，所述废钢的来源优选为钢厂内部的热轧或冷轧切边、氧化铁皮、生铁块或外购废钢。
在本发明中，将废钢加入到脱硫后的钒钛铁水进行提钒的方法优选包括：
加入单块重量不高于10kg的废钢后进行吹氧，吹氧1～2min后再次加入单块重量不高于5kg的废钢，继续吹氧至提钒结束。
在本发明中，所述废钢优选为破碎后的废钢，单块重量不高于10kg的废钢优选为5～8kg，更优选为6～7kg；单块重量不高于5kg的废钢优选为1～4kg，更优选为2～3kg。
在本发明中，单块重量不高于10kg的废钢和单块重量不高于5kg的废钢的加入量独立的优选为10～20kg/t脱硫后的钒钛铁水，更优选为12～18kg/t脱硫后的钒钛铁水，最优选为14～16kg/t脱硫后的钒钛铁水。
在本发明中，所述脱硫后的钒钛铁水重量优选为转炉公称容量，更优选为120t或200t。
在本发明中，所述提钒的方法优选包括：
利用顶吹氧枪进行吹氧，底吹进行搅拌；通过吹氧使炉内脱碳升温、元素氧化(V、Si、Mn等)，同时加入冷却剂废钢控制升温速率，以提高钒收得率。
在本发明中，所述半钢的出钢温度优选为1380～1420℃，更优选为1390～1410℃，最优选为1400℃。
在本发明中，得到半钢后优选还包括：
将所述半钢和废钢混合，得到混合液；
将所述混合液进行炼钢。
在本发明中，所述半钢和废钢混合时废钢的单块重量优选不高于10kg，更优选为1～4kg，更优选为2～3kg。
在本发明中，所述废钢的加入量优选为5～10kg/t半钢，更优选为6～8kg/t半钢。
在本发明中，所述炼钢的方法优选包括：
利用顶吹氧枪进行吹氧，底吹进行搅拌；通过吹氧使炉内脱碳升温，脱磷，同时加入造渣材料进行脱磷，以提高脱磷率和金属收得率。
在本发明中，所述顶吹氧枪吹氧的强度优选为3.0～4.0m3/min.t混合液，更优选为3.2～3.8m3/min.t混合液，最优选为3.4～3.6m3/min.t混合液；所述底吹的强度优选为0.02～0.2m3/min.t混合液，更优选为0.05～0.15m3/min.t混合液，更优选为0.08～0.12m3/min.t混合液，最优选为0.1m3/min.t混合液。
在本发明中，所述造渣材料优选包括：活性石灰、高镁石灰和复合渣。
在本发明中，所述活性石灰的加入量优选为10～20kg/t混合液，更优选为12～18kg/t混合液，最优选为14～16kg/t混合液；所述高镁石灰的加入量优选为10～15kg/t混合液，更优选为11～14kg/t混合液，最优选为12～13kg/t混合液；所述复合渣的加入量优选为8～15kg/t混合液，更优选为10～13kg/t混合液，最优选为11～12kg/t混合液。在本发明中，所述复合渣为本领域在半钢炼钢时常用的酸性材料，其主要成分为二氧化硅。
在本发明中，所述提高半钢冶炼废钢消耗的方法优选包括：
获得钒钛铁水；
将所述钒钛铁水进行预处理脱硫；
将脱硫后的钒钛铁水进入提钒转炉提钒，得到半钢；
将所述半钢兑入转炉炼钢；
在半钢罐内加入废钢再去提钒炉接受半钢，如此循环。
在本发明中，将脱硫后提钒铁水进入提钒转炉提钒的方法优选包括：
在提钒过程中向炉内加入废钢，加入炉内的废钢为破碎后的废钢，单块重量不高于10kg，脱硫后的钒钛铁水兑入提钒转炉前在炉内加入废钢10～20kg/t钢(脱硫后的钒钛铁水)，然后兑入脱硫后的钒钛铁水吹氧，吹氧1～2min时再次加入破碎废钢，单块重量不高于5kg，加入10～20kg/t钢(脱硫后的钒钛铁水)，继续吹氧至吹炼结束，出半钢的温度控制在1380～1420℃之间，提钒转炉冶炼得到的半钢倒入装有废钢的半钢罐中。
在本发明中，所述提钒炉冶炼得到的半钢倒入装有废钢的半钢罐中的方法优选包括：
提钒得到的半钢兑入炼钢转炉后，向空的半钢罐中(此时半钢罐具有余热)加入废钢5～10kg/t半钢，单块重量不高于10kg，再将装有废钢的半钢罐移动到提钒炉出半钢的位置装提钒后的半钢，利用提钒半钢的热源将废钢熔化，然后再兑入炼钢转炉，如此循环。
在本发明中，所述装有废钢的半钢罐转炉兑铁水(半钢)后到提钒转炉出半钢之间的周转时间优选不高于30min，更优选为10～20min，更优选为13～17min，最优选为15min。
在本发明中，所述半钢罐在使用前优选进行烘烤，以提高半钢罐温度。
本发明采用特殊的工艺流程为半钢冶炼增加废钢消耗创造了条件。本发明提供的方法利用半钢冶炼特殊工艺流程，充分利用提钒过程需要降温、半钢罐余热及烘烤(出半钢前，将废钢加入半钢罐中，利用半钢罐余热提前对废钢预热；半钢罐在使用前需采用烘烤装置对半钢罐进行烘烤，以提高半钢罐温度)，实现对废钢预热，然后将预热的废钢加入转炉炉内，从而达到提高废钢消耗量的目的。
本发明以下实施例中所采用的钒钛铁水的成分为：C：4.0wt％，Si：0.20wt％，Mn：0.22wt％，V：0.32wt％，Ti：0.25wt％，P：0.09wt％，S：0.109wt％余量为Fe；废钢为攀钢炼钢厂场内产生的废钢。
实施例1
某厂120t转炉采用钒钛铁水冶炼，生产工艺流程为：
钒钛铁水(温度为1280℃)→铁水预处理脱硫→提钒转炉提钒(得到半钢)→半钢兑入转炉炼钢。
铁水预处理脱硫的方法为：
向钒钛铁水中加入4.5kg/t钒钛铁水的石灰粉和1.0kg/t钒钛铁水的镁粉，搅拌进行预处理脱硫。
钒钛铁水进入炼钢厂后进行预处理脱硫，脱硫后的钒钛铁水兑入提钒转炉前在提钒转炉内加入单块重量为5～8kg的废钢10kg/t钢(脱硫后的钒钛铁水)，然后兑入铁水(脱硫后的钒钛铁水)吹氧，吹氧1min时再次加入破碎废钢(单块重量为1～4kg)20kg/t钢(脱硫后的钒钛铁水)，继续吹氧至吹炼结束，出半钢温度为1390℃，提钒转炉冶炼得到的半钢倒入装有废钢的半钢罐中，然后兑入炼钢转炉进行炼钢；兑完半钢后向空罐中加入破碎废钢5kg/t半钢，单块重量为1～4kg，再将装有废钢的半钢罐移动到提钒炉出半钢的位置装提钒后的半钢，利用提钒半钢的热源将废钢熔化，然后再兑入炼钢转炉，如此循环。
所述炼钢过程中利用顶吹氧枪进行吹氧，底吹进行搅拌，通过吹氧使炉内脱碳升温，脱磷，同时加入造渣材料(活性石灰、高镁石灰、复合渣(主要成分为SiO2))进行脱磷，以提高脱磷率和金属收得率；所述顶吹氧枪吹氧的强度为3.0m3/min.t合金液，底吹的强度为0.08m3/min.t合金液；所述活性石灰的加入量为15kg/t钢(合金液)；所述高镁石灰的加入量为12kg/t钢(合金液)；所述复合渣的加入量为10kg/t钢(合金液)。
采用实施例1的方法提高了热源利用率，在不增加任何设备的条件下，提钒转炉废钢消耗量由0增加到30kg/t半钢，半钢罐中废钢消耗由0增加到5kg/t半钢，总共增加废钢消耗35kg/t半钢。
实施例2
某厂120t转炉采用钒钛铁水冶炼，生产工艺流程为：
钒钛铁水(温度为1276℃)→铁水预处理脱硫→提钒转炉提钒(得到半钢)→半钢兑入转炉炼钢。
铁水预处理脱硫的方法为：
向钒钛铁水中加入4.7kg/t钒钛铁水的石灰粉和0.9kg/t钒钛铁水的镁粉，搅拌进行预处理脱硫。
钒钛铁水进入炼钢厂后进行预处理脱硫，脱硫后的钒钛铁水兑入提钒转炉前在提钒转炉内加入单块重量为5～8kg的废钢20kg/t钢(脱硫后的钒钛铁水)，然后兑入铁水(脱硫后的钒钛铁水)吹氧，吹氧1.5min时再次加入破碎废钢(单块重量为1～4kg)20kg/t钢(脱硫后的钒钛铁水)，继续吹氧至吹炼结束，出半钢温度为1380℃，提钒转炉冶炼得到的半钢倒入装有废钢的半钢罐中，然后兑入炼钢转炉进行炼钢；兑完半钢后向空罐中加入破碎废钢8kg/t半钢，单块重量为1～4kg，再将装有废钢的半钢罐移动到提钒炉出半钢的位置装提钒后的半钢，利用提钒半钢的热源将废钢熔化，然后再兑入炼钢转炉，如此循环。
所述炼钢过程中利用顶吹氧枪进行吹氧，底吹进行搅拌，通过吹氧使炉内脱碳升温，脱磷，同时加入造渣材料(活性石灰、高镁石灰、复合渣(主要成分为SiO2))进行脱磷，以提高脱磷率和金属收得率；所述顶吹氧枪吹氧的强度为3.2m3/min.t合金液，底吹的强度为0.06m3/min.t合金液；所述活性石灰的加入量为16kg/t钢(合金液)；所述高镁石灰的加入量为13kg/t钢(合金液)；所述复合渣的加入量为11kg/t钢(合金液)。
采用实施例2方法提高了热源利用率，在不增加任何设备的条件下，提钒转炉废钢消耗量由0增加到40kg/t半钢，半钢罐中废钢消耗由0增加到8kg/t半钢，总共增加废钢消耗48kg/t半钢。
实施例3
某厂120t转炉采用钒钛铁水冶炼，生产工艺流程为：
钒钛铁水(温度为1260℃)→铁水预处理脱硫→提钒转炉提钒(得到半钢)→半钢兑入转炉炼钢。
铁水预处理脱硫的方法为：
向钒钛铁水中加入4.8kg/t钒钛铁水的石灰粉和0.8kg/t钒钛铁水的镁粉，搅拌进行预处理脱硫。
钒钛铁水进入炼钢厂后进行预处理脱硫，脱硫后的钒钛铁水兑入提钒转炉前在提钒转炉内加入单块重量为5～8kg的废钢15kg/t钢(脱硫后的钒钛铁水)，然后兑入铁水(脱硫后的钒钛铁水)吹氧，吹氧2min时再次加入破碎废钢(单块重量为1～4kg)15kg/t钢(脱硫后的钒钛铁水)，继续吹氧至吹炼结束，出半钢温度1420℃，提钒转炉冶炼得到的半钢倒入装有废钢的半钢罐中，然后兑入炼钢转炉进行炼钢；兑完半钢后向空罐中加入破碎废钢10kg/t半钢，单块重量为1～4kg，再将装有废钢的半钢罐移动到提钒炉出半钢的位置装提钒后的半钢，利用提钒半钢的热源将废钢熔化，然后再兑入炼钢转炉，如此循环。
所述炼钢过程中利用顶吹氧枪进行吹氧，底吹进行搅拌，通过吹氧使炉内脱碳升温，脱磷，同时加入造渣材料(活性石灰、高镁石灰、复合渣(主要成分为SiO2)进行脱磷，以提高脱磷率和金属收得率；所述顶吹氧枪吹氧的强度为3.5m3/min.t合金液，底吹的强度为0.09m3/min.t合金液；所述活性石灰的加入量为16kg/t钢(合金液)；所述高镁石灰的加入量为10kg/t钢(合金液)；所述复合渣的加入量为12kg/t钢(合金液)。
采用实施例3的方法提高了热源利用率，在不增加任何设备的条件下，提钒转炉废钢消耗量由0增加到30kg/t半钢，半钢罐中废钢消耗由0增加到10kg/t半钢，总共增加废钢消耗40kg/t半钢，如按照年产500万吨钢产能计算，则采用本发明后在不新增设备的情况下可增加产能20万吨。
本发明提供的方法利用半钢冶炼特殊工艺流程，充分利用提钒过程需要降温、半钢罐余热及烘烤(出半钢前，将废钢加入半钢罐中，利用半钢罐余热提前对废钢预热；半钢罐在使用前需采用烘烤装置对半钢罐进行烘烤，以提高半钢罐温度)，实现对废钢预热，然后将预热的废钢加入转炉炉内，从而达到提高废钢消耗量的目的。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种提高半钢冶炼废钢消耗的方法，包括：
获得提钒铁水；
对所述提钒铁水进行预处理脱硫；
将所述废钢加入到脱硫后的钒钛铁水中进行提钒，得到半钢；
将所述半钢进行炼钢。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述废钢加入到脱硫后的钒钛铁水中进行提钒的方法包括：
加入单块重量不高于10kg的废钢后进行吹氧，吹氧1～2min后再次加入单块重量不高于5kg的废钢，继续吹氧至提钒结束，得到半钢。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单块重量不高于10kg的废钢为5～8kg。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单块重量不高于10kg的废钢的加入量为10～20kg/t脱硫后的钒钛铁水。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单块重量不高于5kg的废钢为1～4kg。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单块重量不高于5kg的废钢的加入量为10～20kg/t脱硫后的钒钛铁水。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到半钢后还包括：
将所述半钢和废钢混合，得到混合液；
将所述混合液进行炼钢。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述废钢的单块重量不高于10kg。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述废钢的单块重量为1～4kg。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述废钢的加入量为5～10kg/t半钢。
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