CN113278873A - 钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法，属于冶金技术领域。钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法为：将钒钛铁水注入铁水罐中，注入过程中加入一级废钢；然后将铁水罐中钒钛铁水兑入提钒转炉中提钒，向提钒转炉中加入三级废钢；铁水罐兑铁结束后，向空铁水罐中加入二级废钢、一级废钢，返回注入钒钛铁水使用。本发明充分利用炼铁出钒钛铁时的铁水温度及铁水罐温度，同时将废钢进行分级管理，在不增加高炉数量，也不增加废钢预热装置的情况下，增加废钢消耗，进而增加钒钛铁水产量，可有效解决现有仅靠炼钢转炉提高废钢消耗量热源不足、技术成本过高的问题。

Description

钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法。

背景技术

在炼铁产能限产、废钢价格偏低且钢材行情较好的情况下，提高废钢消耗量是显著增加炼铁产能实现创收的重要途径。目前，在大型的钢铁联合企业，从铁矿石进厂到焦化、烧结、炼铁和炼钢，整个工艺流程中能源消耗和污染排放主要集中在炼铁以及前工序，一般占综合能耗的60％，即利用废钢直接炼钢可节约能源60％，其中每多用1吨废钢可节约0.4吨焦炭或1吨左右的原煤。

2017年11月24日公开的专利CN107385145A一种加热废钢并提高冶炼废钢比的方法，该方法通过加料口向加热炉本体内加入废钢，向加热炉本体内喷射由空气和燃气按照一定比例混合而成的混合气体，点燃混合气体，直至将废钢加热到预设温度，停止加热。该方法主要是通过专用装置对废钢进行预热升温，从而达到提高废钢比的目的，需要新增废钢预热装置，投入较大，生产成本较高。

2018年2月6日公开的专利CN107663561A一种废钢炉外加热回用的冶炼工艺，该发明利用煤气对铁包内的固体废钢进行预热，固体废钢预热的温度≥900℃，预热的时间为70-100min；利用天车将铁水包内的高温铁水兑入到装有固体废钢的铁包中，使铁包内的固体废钢全部融化，最后将铁包内全部融化后的铁水倒入转炉中冶炼。该发明也是需要专用烤包器对废钢进行预热，需要新增废钢预热装置，投入较大成本较高。

2018年3月9日公开的专利CN107779543A一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置及使用方法，公开了一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置及使用方法，该发明利用钢渣余热对废钢进行预热，也需要专门的预热装置，且生产组织较难。

因此，研制开发一种不需要增加预热设备，降低冶炼成本，又能显著增加转炉冶炼废钢比例的冶炼工艺是必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有提高废钢消耗量热源不足、技术成本过高的问题。

目前，钒钛铁水冶炼企业面临转炉半钢冶炼热源不足，仅靠炼钢转炉提高废钢消耗量不大的问题。本发明为充分利用钒钛铁水热源增加废钢消耗的方法，本发明不需要新增设备，投资省，能显著增加钒钛铁水产量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将钒钛铁水注入铁水罐中，注入过程中加入一级废钢；然后将铁水罐中钒钛铁水兑入提钒转炉中提钒，向提钒转炉中加入三级废钢；铁水罐兑铁结束后，向空铁水罐中加入二级废钢、一级废钢，返回炼铁厂注入钒钛铁水使用。

进一步的，上述钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法，包括如下步骤：

a.将高炉冶炼的钒钛铁水经出铁沟注入铁水罐，注入5-10min后向出铁沟中加入一级废钢，废钢的加入速度为2-4t/h，出铁结束前4-7min停止向铁沟加入废钢；

b.向提钒转炉中加入三级废钢10-20kg/t，然后将步骤a中混合废钢的钒钛铁水兑入提钒转炉中提钒；

c.向步骤b兑铁水结束后的空铁水罐中，先加入二级废钢20-40kg/t，再加入一级废钢10-20kg/t，然后将铁水罐返回步骤a中使用；

d.提钒结束后将得到的半钢进行预处理脱硫和转炉炼钢。

上述一级废钢为钢筋切头，长度20-50mm。

上述二级废钢为冷轧或热轧薄板切边，厚度为0.1-3mm，长宽500×500mm以内的废钢。

上述三级废钢为连铸坯切头、中包废等，单块重量100kg以内的废钢。

本发明的有益效果是：本发明充分利用炼铁出铁时的铁水温度及铁水罐温度，对废钢进行预热，同时将废钢进行分级管理，结合本发明的半钢冶炼工艺流程，增加炼铁厂和炼钢厂废钢消耗，进而增加钒钛铁水产量。

正常生产时，铁水罐兑铁结束后，空的铁水罐温度约800℃，空罐返回炼铁厂接受铁水，过程温降较大，而本发明在铁水罐兑铁结束后，向温度约800℃空的铁水罐中加入废钢，将原来返回炼铁厂过程散失的热量用于废钢预热，在不增加预热装置的基础上，增加了废钢消耗。而在钒钛铁水注入过程中加一级入废钢，由于一级废钢粒度和单重较小，利用铁水温度以及一级废钢与铁水一起在出铁沟流动的过程，都有利于废钢的熔化。在提钒过程中加入块度和重量较大的三级废钢，可对提钒转炉冶炼过程进行降温，缓解炉内升温速率，从而促使钒钛铁水中的钒更多的氧化进入炉渣，同时也能够保证冶炼过程废钢完全熔化，增加废钢消耗量。

现有技术中通常增加铁水产量的方法有增加高炉炉座、提高高炉生产效率等，本发明在不增加高炉数量，也不增加废钢预热装置的情况下，通过特殊的工艺流程，利用冶炼过程中的热量来增加废钢消耗，进而增加钒钛铁水产量，本发明的方法具有可操作性强，灵活控制，成本低的优点。

具体实施方式

本发明的技术方案，具体可以按照以下方式实施。

钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法：将钒钛铁水注入铁水罐中，注入过程中加入一级废钢；然后将铁水罐中钒钛铁水兑入提钒转炉中提钒，向提钒转炉中加入三级废钢；铁水罐兑铁结束后，向空铁水罐中加入二级废钢、一级废钢，返回注入钒钛铁水使用。

为了更好的增加废钢消耗量，因此优选的的是，上述钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法，包括如下步骤：

a.将高炉冶炼的钒钛铁水经出铁沟注入铁水罐，注入5-10min后向出铁沟中加入一级废钢，废钢的加入速度为2-4t/h，出铁结束前4-7min停止向铁沟加入废钢；

b.向提钒转炉中加入三级废钢10-20kg/t，然后将步骤a中混合废钢的钒钛铁水兑入提钒转炉中提钒；

c.向步骤b兑铁水结束后的空铁水罐中，先加入二级废钢20-40kg/t，再加入一级废钢10-20kg/t，然后将铁水罐返回步骤a中使用；

d.提钒结束后将得到的半钢进行预处理脱硫和转炉炼钢。

为了提高废钢消耗量，因此将废钢进行分级管理，优选的是，上述一级废钢为钢筋切头，长度20-50mm；二级废钢为冷轧或热轧薄板切边，厚度为0.1-3mm，长宽500×500mm以内的废钢；三级废钢为连铸坯切头、中包废等，单块重量100kg以内的废钢。

上述步骤a中，将钒钛铁水经出铁沟注入铁水罐中时，刚开始注入钒钛铁水，由于出铁沟温降使得铁水温度偏低，不利于废钢熔化，因此将钒钛铁水注入5-10min后再向出铁沟中加入一级废钢。由于二级或三级废钢块度和重量偏大，容易导致废钢堆积堵塞，且不易熔化，因此优选一级废钢，一级废钢粒度和单重较小，易于熔化，同时加入后可随钒钛铁水一起流入铁水罐中，在铁水和废钢一起在出铁沟流动的过程中有利于废钢的熔化。

提钒过程需要进行吹氧操作，吹氧会使得炉内温度不断升高，因此上述步骤b中，在提钒转炉中加入块度和重量较大的三级废钢可保证废钢在炉内能起到缓慢熔化控制升温速率的作用，从而促使钒钛铁水中的钒更多的氧化进入炉渣，提高钒的收得率；同时也能够保证在冶炼过程废钢完全熔化，增加废钢消耗量。

为了充分利用空罐的余热对废钢进行预热，且由于二级废钢块度较大，放在钢包底部更利于其预热，因此上述步骤c中，应先加入二级废钢，再加入一级废钢。

下面通过实际的例子对本发明的技术方案和效果做进一步的说明。

实施例

本发明提供三组采用本发明工艺流程冶炼半钢的实施例。

实施例1

某厂高炉采用钒钛磁铁矿冶炼，炼钢转炉公称容量为200t，生产工艺流程为：将上一炉钒钛铁水兑入提钒转炉后，向空的铁水罐中先加入二级废钢20kg/t，再加入一级废钢20kg/t，再将加有一级和二级废钢的铁水罐运输到高炉接受出铁沟流出的钒钛铁水。高炉出铁时，铁水经出铁沟向铁水罐注铁水5min后，向出铁沟中加入一级废钢，废钢的加入速度2t/h，出铁结束前5min停止向铁沟加入废钢。出铁100min后出铁结束，将铁水罐运输至炼钢厂兑入提前装有三级废钢10kg/t的提钒转炉提钒，提钒结束后将得到的半钢进行预处理脱硫和转炉炼钢。

按照上述方法，铁水沟废钢消耗增加量为：3t；铁水罐内废钢消耗增加量为：8t；提钒转炉废钢消耗增加量为：2t；每炉累计增加铁水产量13t。

实施例2

某厂高炉采用钒钛磁铁矿冶炼，炼钢转炉公称容量为200t，生产工艺流程为：将上一炉钒钛铁水兑入提钒转炉后，向空的铁水罐中先加入二级废钢40kg/t，再加入一级废钢10kg/t，再将加有一级和二级废钢的铁水罐运输到高炉接受出铁沟流出的钒钛铁水。高炉出铁时，铁水经出铁沟向铁水罐注铁水10min后，向出铁沟中加入一级废钢，废钢的加入速度3t/h，出铁结束前5min停止向铁沟加入废钢。出铁100min后出铁结束，将铁水罐运输至炼钢厂兑入提前装有三级废钢20kg/t的提钒转炉提钒，提钒结束后将得到的半钢进行预处理脱硫和转炉炼钢。

按照上述方法，铁水沟废钢消耗增加量为：4.5t；铁水罐内废钢消耗增加量为：10t；提钒转炉废钢消耗增加量为：4t；每炉累计增加铁水产量18.5t。

实施例3

某厂高炉采用钒钛磁铁矿冶炼，炼钢转炉公称容量为200t，生产工艺流程为：将上一炉钒钛铁水兑入提钒转炉后，向空的铁水罐中先加入二级废钢30kg/t，再加入一级废钢15kg/t，再将加有一级和二级废钢的铁水罐运输到高炉接受出铁沟流出的钒钛铁水。高炉出铁时，铁水经出铁沟向铁水罐注铁水10min后，向出铁沟中加入一级废钢，废钢的加入速度4t/h，出铁结束前5min停止向铁沟加入废钢。出铁105min后出铁结束，将铁水罐运输至炼钢厂兑入提前装有三级废钢15kg/t的提钒转炉提钒，提钒结束后将得到的半钢进行预处理脱硫和转炉炼钢。

按照上述方法，铁水沟废钢消耗增加量为：6t；铁水罐内废钢消耗增加量为：9t；提钒转炉废钢消耗增加量为：3t；每炉累计增加铁水产量18t。

Claims (5)

1.钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法，其特征在于：将钒钛铁水注入铁水罐中，注入过程中加入一级废钢；然后将铁水罐中钒钛铁水兑入提钒转炉中提钒，向提钒转炉中加入三级废钢；铁水罐兑铁结束后，向空铁水罐中加入二级废钢、一级废钢，返回注入钒钛铁水使用。

2.根据权利要求1所述的钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法，其特征在于包括如下步骤：

a.将高炉冶炼的钒钛铁水经出铁沟注入铁水罐，注入5-10min后向出铁沟中加入一级废钢，废钢的加入速度为2-4t/h，出铁结束前4-7min停止向铁沟加入废钢；

b.向提钒转炉中加入三级废钢10-20kg/t，然后将步骤a中混合废钢的钒钛铁水兑入提钒转炉中提钒；

c.向步骤b兑铁水结束后的空铁水罐中，先加入二级废钢20-40kg/t，再加入一级废钢10-20kg/t，然后将铁水罐返回步骤a中使用；

d.提钒结束后将得到的半钢进行预处理脱硫和转炉炼钢。

3.根据权利要求1或2所述的钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法，其特征在于：一级废钢为钢筋切头，长度20-50mm。

4.根据权利要求1或2所述的钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法，其特征在于：二级废钢为厚度0.1-3mm，长宽500×500mm以内的废钢。

5.根据权利要求1或2所述的钒钛铁水冶炼增加半钢产量的方法，其特征在于：三级废钢为单块重量100kg以内的废钢。