CN114908223B - 一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法，1)铁水罐进脱硫站至喷吹位，先将调质剂喷入铁水罐内，随后喷入钝化石灰粉，进行扒渣处理；2)转炉加入高钛返回料，废钢；3)吹炼前期，将炉渣碱度控制在3.0‑3.3；转炉加入熔剂：氧枪枪位2.2‑2.4m，吹氧1.5‑2.5min，供氧强度为3.5‑4.0m3/t·h，随后氧枪枪位调整至2.4‑2.6m；4)吹炼中期，氧枪枪位2.0‑2.2m，吹氧2‑3min，供氧强度为3.0‑3.5m3/t·h，当炉渣渣面至炉口下沿300‑500mm时，枪位下降至1.5‑1.7m，并分3‑4次加入总量为0.15‑0.25kg/t钢压渣物料、每次加入量不超过0.06kg/t钢，当炉渣渣面至炉口下沿1500‑1700mm时，枪位调整至1.7‑1.9m，此过程持续吹氧6‑8min；本发明可显著降低利用高钛返回料的转炉冶炼过程中易喷溅的现象。
Description
技术领域
本发明涉及转炉冶炼，特别涉及一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法。
背景技术
相对铁矿石而言，废钢是一种不需要还原能的铁资源。提高废钢的使用量不仅可节省4
能源，还可减少CO2的生成与排放。而高钛返回料的利用，给转炉冶炼带来许多不利影响。随着高钛返回料的熔化，钢水中的Ti含量增加，钢水中的Ti是在转炉冶炼过程中最先被氧化的元素，由于其具有粒子半径小、静电势大的特点，同时钛的氧化物(TiO2)在炉渣中呈酸性，因此TiO2易与渣中碱性氧化物释放出来的O2-结合，生成复合阴离子TiO4 4-、Ti2O7 6-。这些阴离子会结合成更大的阴离子团，增加炉渣黏度并且释放大量的热量。因此，转炉冶炼加入高钛返回料的铁水时很容易发生喷溅，不仅污染环境，损坏设备，增加了钢铁料消耗，严重制约了生产节奏也会带来人身伤害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是
有效降低转炉冶炼高钛钢水时的喷溅率，节约了钢铁料的消耗，保证生产顺行。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法，包括以下步骤：
1)铁水罐进脱硫站至喷吹位，先将调质剂按0.4-0.6kg/t钢喷入铁水罐内，随后喷入钝化石灰粉喷入量0.4-0.5kg/t钢，进行扒渣处理；
2)转炉内按60-80kg/t钢加入高钛返回料，按40-60kg/t钢加入废钢；
3)吹炼前期，将炉渣碱度控制在3.0-3.3；转炉加入熔剂：加入量为石灰30-35kg/t钢、菱镁石8-10kg/t钢、石灰石8-10kg/t钢，氧枪枪位2.2-2.4m，吹氧1.5-2.5min，供氧强度为3.5-4.0m3/t·h，随后氧枪枪位调整至2.4-2.6m；
4)吹炼中期，氧枪枪位2.0-2.2m，吹氧2-3min，供氧强度为3.0-3.5m3/t·h，当炉渣渣面至炉口下沿300-500mm时，枪位下降至1.5-1.7m，并分3-4次加入总量为0.15-0.25kg/t钢压渣物料、每次加入量不超过0.06kg/t钢，当炉渣渣面至炉口下沿1500-1700mm时，枪位调整至1.7-1.9m，此过程持续吹氧6-8min；
5)吹炼后期，氧枪缓慢下降至1.2-1.4m，吹氧1-2min，供氧强度为3.0-3.5m3/t·h；
所述的调质剂的成分为NaF：8-10％；Na2CO3+BaCO3：8-12％；SiO2：35-40％；CaF2：40-50％；
所述的高钛返回料中Ti含量：0.4％-1.5％；
所述的高钛返回料尺寸为380-500mm*80-150mm*80-150mm。
所述的压渣物料的成分为MgO：75-85％、CaO：10-15％、余量为FeO。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
利用高钛返回料的转炉冶炼过程中易喷溅的现象，
本发明可显著降低利用高钛返回料的转炉冶炼过程中易喷溅的现象，在铁水扒渣前加入调质剂，降低铁水渣粘度，解决渣铁分离困难、液面结壳及铁水罐口粘渣等问题，使入炉铁水满足冶炼要求。吹炼前期由于适当降枪提升搅拌力，到达C-O反应期前抬枪避免发生剧烈反应。吹炼中期在泡沫渣丰富时低枪位加入压渣物料操作，通过消耗渣中FeO来遏制泡沫渣喷溅。待缓和后适当抬枪避免返干引发金属喷溅。吹炼后期放缓压枪的速度，均匀熔池钢液成分和温度，稳定火焰，便于准确地控制终点，避免引起喷溅。此方法成本低，操作简单，不会对设备造成损害，也没有安全隐患。
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得到的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法，包括以下步骤：
1)铁水罐进脱硫站至喷吹位，先将调质剂按0.4-0.6kg/t钢喷入铁水罐内，降低铁水渣粘度，随后喷入钝化石灰粉喷入量0.4-0.5kg/t钢，进行扒渣处理；调质剂的成分为NaF：8-10％；Na2CO3+BaCO3：8-12％；SiO2：35-40％；CaF2：40-50％；
2)转炉内按60-80kg/t钢加入高钛返回料，按40-60kg/t钢加入废钢；高钛返回料中Ti含量：0.4％-1.5％；高钛返回料尺寸为380-500mm*80-150mm*80-150mm。
3)吹炼前期，将炉渣碱度控制在3.0-3.3；转炉加入熔剂：加入量为石灰30-35kg/t钢、菱镁石8-10kg/t钢、石灰石8-10kg/t钢，氧枪枪位2.2-2.4m，吹氧1.5-2.5min，供氧强度为3.5-4.0m3/(t·h)，提升搅拌力，快速成渣，随后氧枪枪位调整至2.4-2.6m；
4)吹炼中期，氧枪枪位2.0-2.2m，吹氧2-3min，供氧强度为3.0-3.5m3/t·h，当炉渣丰富，渣面至炉口下沿300-500mm时，枪位下降至1.5-1.7m，并分3-4次加入总量为0.15-0.25kg/t钢压渣物料，压渣物料的成分为MgO：75-85％、CaO：10-15％、余量为FeO。每次加入量不超过0.06kg/t钢，通过消耗渣中FeO来遏制泡沫渣喷溅，当泡沫渣缓和，渣面至炉口下沿1500-1700mm时，枪位调整至1.7-1.9m，此过程持续吹氧6-8min；
5)吹炼后期，氧枪枪位下降至1.2-1.4m，吹氧1-2min，供氧强度为3.0-3.5m3/(t·h)；避免由于压枪速度过快引起喷溅。
铁水在运输过程中有Ti(N、C)等高熔点的物质析出，炉渣的流动性变差，熔化温度升高。由于脱硫温度范围内熔渣的流动性较差，导致渣铁分离困难，扒渣铁损高。在铁水扒渣前加入调质剂，降低铁水渣粘度，解决渣铁分离困难、液面结壳及铁水罐口粘渣等问题，
转炉加入高钛返回料，吹炼前期由于没有底吹的作用，需要降枪提升搅拌力，到达C-O反应期前抬枪避免发生剧烈反应。由于高钛铁水的特性，很容易形成泡沫渣，没有底吹的作用下，很难破开渣层，所以吹炼中期在泡沫渣丰富时应低枪位加入压渣物料操作，通过消耗渣中FeO来遏制泡沫渣喷溅。待缓和后适当抬枪避免返干引发金属喷溅。吹炼后期继续去除P、S，调整好炉渣的氧化性和流动性，目的是均匀熔池钢液成分和温度，稳定火焰，便于准确地控制终点。此时须放缓压枪的速度，避免引起喷溅。此法不增加冶炼时间，原料廉价，操作简单易行。
由于在铁水扒渣前加入调质剂，使入炉铁水满足冶炼要求，在吹炼前期控制氧枪枪位避免大量的CO气体使渣面迅速上涨到炉口引发喷溅，在吹炼中期通过氧枪枪位控制及加入压渣物料操作，通过控制渣中FeO的含量来遏制泡沫渣喷溅及金属喷溅。吹炼后期放缓压枪的速度，准确地控制终点，解决高钛返回料转炉冶炼喷溅的问题。
在SPHC钢种上做2炉试验，同钢种1炉做对比试验，转炉公称260t。
实施例1：
一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法，包括以下步骤：
1)铁水罐进脱硫站后开至喷吹位，先将调质剂0.5kg/t钢喷入铁水罐内，随后喷入钝化石灰粉0.5kg/t钢，进行扒渣处理。调质剂的成分为NaF：10％、(Na2CO3+BaCO3)：10％、SiO2：40％、CaF2：40％。
2)转炉内加入80kg/t钢高钛返回料以及40kg/t钢废钢；高钛返回料钛含量：1.2％，高钛返回料尺寸为400mm*100mm*100mm。
3)吹炼前期，将炉渣碱度控制在3.2。转炉熔剂加入量石灰30kg/t钢，菱镁石8kg/t钢，石灰石8kg/t钢。氧枪枪位2.2m，吹氧2min，供氧强度为3.5m3/t·h，提升搅拌力，快速成渣，随后氧枪枪位2.4m，避免剧烈反应造成爆发性喷溅。
4)吹炼中期，氧枪枪位2.0m，吹氧2min，供氧强度为3.0m3/t·h，当炉渣丰富，炉渣渣面至炉口下沿300mm时，氧枪枪位至1.5m，并分3次加入总量为0.21kg/t钢压渣物料、每次加入量不超过0.07kg/t钢，当炉渣渣面至炉口下沿1500mm时，枪位提高到1.6m，避免返干引发金属喷溅。此过程持续吹氧7min。压渣物料的成分为MgO：80％、CaO：10％、余量为FeO。
5)吹炼后期，氧枪缓慢下降至1.2m，吹氧1.5min，供氧强度为3.0m3/t·h，避免由于压枪速度过快引起喷溅。
结果表明：冶炼全程始终存在泡沫渣，无喷溅现象。
实施例2：
一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法，包括以下步骤：
1)铁水罐进脱硫站后开至喷吹位，先将调质剂0.46kg/t钢喷入铁水罐内，随后喷入钝化石灰粉0.45kg/t钢，进行扒渣处理。调质剂的成分为NaF：8％、(Na2CO3+BaCO3)：12％、SiO2：35％、CaF2：45％。
2)转炉内加入70kg/t高钛返回料以及50kg/t正常废钢。高钛返回料钛含量：1.0％，高钛返回料尺寸为450mm*(80)mm*80mm。
3)吹炼前期，将炉渣碱度控制在3.0。转炉熔剂加入量石灰35kg/t钢，菱镁石10kg/t钢，石灰石10kg/t钢。氧枪枪位2.4m，吹氧1.5min，供氧强度为4.0m3/t·h，提升搅拌力，快速成渣，随后氧枪枪位2.6m，避免剧烈反应造成爆发性喷溅。
4)吹炼中期，氧枪枪位2.2m，吹氧2.5min，供氧强度为3..3m3/t·h当炉渣丰富，渣面至炉口下沿450mm时，枪位下降至1.6m，并分4次加入总量为0.24kg/t钢压渣物料、每次加入量不超过0.06kg/t钢，当炉渣渣面至炉口下沿1600mm时，枪位1.8m，避免返干引发金属喷溅。此过程持续吹氧6min。压渣物料的成分为MgO：75％、CaO：15％、余量为FeO。
5)吹炼后期，氧枪枪位缓慢下降至1.3m，吹氧2min，供氧强度为3.0m3/(t·h)。避免由于压枪速度过快引起喷溅。
结果表明：冶炼全程始终存在泡沫渣，无喷溅现象。
对比例：
一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法，包括以下步骤：
1)铁水罐进脱硫站后开至喷吹位，喷入钝化石灰粉0.5kg/t钢，进行扒渣处理，扒渣板粘渣严重。
2)转炉内加入65kg/t钢的高钛返回料以及45kg/t钢的废钢。高钛返回料钛含量：1.0％，高钛返回料尺寸为380mm*90mm*90mm。
3)吹炼前期，将炉渣碱度控制在3.2。转炉熔剂加入量石灰30kg/t钢，菱镁石8.5kg/t钢，石灰石9kg/t钢。氧枪枪位2.1m，吹氧2min，供氧强度为4.0m3/t·h，提升搅拌力，快速成渣。吹炼至3.4min时发生低温泡沫喷溅，加入石灰0.4kg/t，菱镁石0.2kg/t。
4)吹炼中期，氧枪枪位2.3m，吹氧2.5min，供氧强度为3.0m3/t·h提高渣中FeO含量，吹炼至6.5min发生金属喷溅，加入石灰0.4kg/t钢，菱镁石0.4kg/t，枪位下降。吹炼至7.0min，炉渣变稠，不能完全覆盖金属液面，提高枪位2.5m。
5)吹炼后期，氧枪枪位1.3m，吹氧2min，供氧强度为3.5m3/t·h。
结果表明：整个冶炼过程，铁水预处理扒渣板粘渣严重，吹炼前期发生低温泡沫喷溅，吹炼中期发生金属喷溅后立即出现炉渣变稠，不能完全覆盖金属液面。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例子，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和基本精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）铁水罐进脱硫站至喷吹位，先将调质剂按0.4-0.6kg/t钢喷入铁水罐内，随后喷入钝化石灰粉，喷入量0.4-0.5kg/t钢，进行扒渣处理；调质剂的成分为NaF：8-10%；Na2CO3+BaCO3：8-12%；SiO2：35-40%；CaF2：40-50%；
2）转炉内按60-80kg/t钢加入高钛返回料，按40-60kg/t钢加入废钢；
3）吹炼前期，将炉渣碱度控制在3.0-3.3；转炉加入熔剂：加入量为石灰30-35kg/t钢、菱镁石8-10kg/t钢、石灰石8-10kg/t钢，氧枪枪位2.2-2.4m，吹氧1.5-2.5min，供氧强度为3.5-4.0m³/t·h，随后氧枪枪位调整至2.4-2.6m；
4）吹炼中期，氧枪枪位2.0-2.2m，吹氧2-3min，供氧强度为3.0-3.5m³/t·h，当炉渣渣面至炉口下沿300-500mm时，枪位下降至1.5-1.7m，并分3-4次加入总量为0.15-0.25kg/t钢压渣物料、每次加入量不超过0.06kg/t钢，当炉渣渣面至炉口下沿1500-1700mm时，枪位调整至1.7-1.9m，此过程持续吹氧6-8min；
5）吹炼后期，氧枪缓慢下降至1.2-1.4m，吹氧1-2min，供氧强度为3.0-3.5m³/t·h。
2.根据权利要求1所述的一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法，其特征在于，所述的高钛返回料中Ti含量：0.4%-1.5%。
3.根据权利要求1所述的一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法，其特征在于，所述的高钛返回料尺寸为380-500mm×80-150mm×80-150mm。
4.根据权利要求1所述的一种利用高钛返回料的转炉冶炼方法，其特征在于，所述的压渣物料的成分为MgO：75-85%、CaO：10-15%、余量为FeO。
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