CN115491444A - 一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，属于资源综合利用技术领域。本发明将一定量的未经脱硫的铁水投入铁水罐后，将钢包铸余渣倒入铁水罐内，同时加入一定量的压渣材料，一包铸余渣倒完后，再加入一定量的压渣材料，当铁水罐承接的热态铸余渣总量超过铁水重量的65％，或铁水罐料面距离罐口的净空高度小于500mm时，停止继续接受铸余渣。针对于现有技术中存在的问题，本发明拟提供一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，采用控制铁水与铸余渣的混兑比例，调控Fe‑C合金的液相线温度，从而保证铸余钢水的过热度，避免发生钢水粘包等问题。
Description
技术领域
本发明涉及资源综合利用技术领域，更具体地说，涉及一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法。
背景技术
铸余渣是钢水浇铸完后残留在钢包中的钢水和渣的混合物，其温度通常在1500℃左右。铸余渣中钢水量较大，大约占到50％左右，具备很好的回收价值，尤其是IF钢等为了确保下游产品避免冶金缺陷，留钢量较普通钢种要多得多，钢水量也更多，回收价值较高。
目前，大多数的钢铁企业均采用渣罐来收集铸余渣。为了有效回收铸余渣热量，国内一些钢厂将热液态铸余渣直接返回铁水包、转炉等，但由于钢种、现场条件等因素制约，其返回率均不是很高，而且容易发生钢水粘包及接渣过程喷溅等问题。因此，急需设计一款钢包铸余渣热态返回转炉利用的方法，能够有效回收铸余渣，同时还能够有效解决钢水粘包及接渣过程喷溅等问题。
经检索，目前有关热态铸余渣返回转炉利用的技术已有专利文献公开，如中国专利文献申请号为：201810207217.8，发明创造名称为：一种热态铸余渣返铁水包的钢水回收方法，通过设置在钢水接收跨的保温炉来承接和周转多包铸余渣，保温炉的作用是对铸余渣进行补热，使其保持熔融状态，以避免在承接多包铸余渣等待过程中钢水温度下降而发生钢水粘包问题，该发明采用增设保温炉来补热避免钢水温度下降而发生粘包，须增加工序和能耗。
又如中国专利文献申请号为：201811557461.3，发明创造名称为：一种转炉循环利用钢包热态铸余渣的方法，将钢水浇铸完毕后残留在钢包中的热态铸余渣返回转炉炼钢工序进行循环回收利用，采用将热态铸余渣倒入脱硫后的铁水罐中，由于热态铸余渣的氧化性极强，脱硫后的铁水罐净空高度有限，容易发生喷溅。
再如中国专利文献申请号为：201310296172.3发明创造名称为：一种连铸热态钢渣的处理方法，将连铸浇钢后剩下的热态精炼钢渣下一包钢水中，作为精炼渣进行循环利用。该方案针对部分对钢水洁净度要求不高的钢种，通过将连铸剩余的精炼渣直接返回到下一包钢水中，充分利用精炼渣中的CaO进行钢水脱硫处理，但存在问题是针对高钙型精炼渣系可行，对高Al型精炼渣渣系效果不太理想，且连铸浇钢后剩余的精炼渣中S含量一般比较高，对下一包钢水的脱硫效果存在一定影响。
目前热态铸余渣返回转炉利用的专利，其技术方案若直接返精炼炉使用，首先在循环利用的精炼渣系选择方面存在局限性，对高钙型精炼渣有较好效果，另外存在自身含S量较高影响下一包钢水脱硫效果的问题；若直接返转炉使用，则存在钢水温降粘包、铸余渣强氧化易引起喷溅以及增加保温炉补充热量增加能耗等问题。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对于现有技术中存在的问题，本发明拟提供一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，采用控制铁水与铸余渣的混兑比例，调控Fe-C合金的液相线温度，从而保证铸余钢水的过热度，避免发生钢水粘包等问题。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，将一定量的未经脱硫的铁水投入铁水罐后，将钢包铸余渣倒入铁水罐内，同时加入一定量的压渣材料，一包铸余渣倒完后，再加入一定量的压渣材料，当铁水罐承接的热态铸余渣总量超过铁水重量的65％，或铁水罐料面距离罐口的净空高度小于500mm时，停止继续接受铸余渣。
作为本发明更进一步的改进，铁水罐承接铸余渣后，控制铁水罐内混兑后钢水中的碳含量不低于2.5％，混兑后的钢水液相线温度不高于1350℃。
作为本发明更进一步的改进，一包铸余渣倒完后加入的压渣材料重量不超过该包铸余渣重量的0.05％。
作为本发明更进一步的改进，压渣材料为含碳固体颗粒状物质，且压渣材料中的C含量≧20％。
作为本发明更进一步的改进，压渣材料为碳化稻壳。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，将一定量的未经脱硫的铁水投入铁水罐后，铁水罐移动至连铸台附近，将钢包铸余渣倒入铁水罐内，同时加入一定量的压渣材料，一包铸余渣倒完后，再加入一定量的压渣材料，按此方法一罐装有铁水的铁水罐能够承接多包热态铸余渣，不仅大大提高了工作效益和铸余渣的转运成本，还能够有效防止热态铸余渣强氧化性导致的喷溅问题。
(2)本发明的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，由于铸余渣是钢水浇铸完后残留在钢包中的钢水和渣的混合物，其温度通常在1500℃左右，通过运用Fe-C二元相图理论，采用控制铁水与铸余渣的混兑比例，调控Fe-C合金的液相线温度，保证铁水包中渣钢界面温度始终高于其液相线温度，从而保证铸余钢水的过热度，避免发生钢水粘包等问题。
(3)本发明的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，在倒渣过程中加入一定比例的碳化稻壳作为压渣材料，能够有效避免铸余渣强化性引起喷溅，同时还可以对钢水起到增碳放入作用，进一步降低钢水的液相线温度，进一步防止钢水粘包。
(4)本发明的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，运用炼钢工序物流特点及铁水中C含量对液相线温度的影响，实现了热态铸余渣高效返回转炉循环利用。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，对本发明作详细描述。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，将一定量的未经脱硫的铁水投入铁水罐后，铁水罐移动至连铸台附近，将钢包铸余渣倒入铁水罐内，同时加入一定量的压渣材料，一包铸余渣倒完后，再加入一定量的压渣材料，按此方法一罐装有铁水的铁水罐能够承接多包热态铸余渣，不仅大大提高了工作效益和铸余渣的转运成本，还能够有效防止热态铸余渣强氧化性导致的喷溅问题。当铁水罐承接的热态铸余渣总量超过铁水重量的65％，或铁水罐料面距离罐口的净空高度小于500mm时，停止继续接受铸余渣。
本实施例中一定量未经脱硫的铁水，其铁水重量须根据该铁水罐计划最多承接的铸余渣量来确定。铁水罐承接铸余渣后，控制铁水罐内混兑后钢水中的碳含量不低于2.5％，混兑后的钢水液相线温度不高于1350℃，由于铸余渣是钢水浇铸完后残留在钢包中的钢水和渣的混合物，其温度通常在1500℃左右，通过运用Fe-C二元相图理论，采用控制铁水与铸余渣的混兑比例，调控Fe-C合金的液相线温度，保证铁水包中渣钢界面温度始终高于其液相线温度，从而保证铸余钢水的过热度，避免发生钢水粘包等问题。
本实施例中一包铸余渣倒完后加入的压渣材料重量不超过该包铸余渣重量的0.05％。所述压渣材料为含碳固体颗粒状物质，且压渣材料中的C含量≧20％。具体地，本实施例中所述压渣材料为碳化稻壳。本实施例中在倒渣过程中加入一定比例的碳化稻壳作为压渣材料，能够有效避免铸余渣强化性引起喷溅，同时还可以对钢水起到增碳放入作用，进一步降低钢水的液相线温度，进一步防止钢水粘包。采用本实施例的钢包铸余渣热态返回转炉利用的方法，通过控制铁水与铸余渣的混兑比例，解决了热态铸余渣直接返回转炉利用存在的温降导致钢水粘包问题；又通过在倒渣及倒渣完成后分别加入一定比例碳化稻壳，既解决了铸余渣强氧化性易引发喷溅问题，又能够为钢水增碳提高过热度；同时运用炼钢工序物流特点及铁水中C含量对液相线温度的影响，实现了热态铸余渣高效返回转炉循环利用。
具体地，本实施例中将300t铁水罐兑入98t铁水，通过过跨轨道送至连铸台下，吊运至指定工位，将刚浇铸完的IF钢钢包铸余渣倒入铁水罐，重8.2吨，倒渣过程中加入45kg碳化稻壳，倒渣结束后再加入45kg碳化稻壳，静置等待下一包铸余渣倒入，如此循环过程，共历时230分钟，倒入5包IF钢钢包铸余渣，铸余渣累计重量41.6吨，占铁水重量42.4％，混兑后钢水碳含量3.0％，对应液相线温度为1290℃，渣钢界面温度1360℃，铁水罐料面距罐口净空高度约1000mm，将铁水罐调运至转炉作业区兑入转炉，整个过程未发生粘包或喷溅现象。
实施例2
本实施例的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，其基本操作与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中将300t铁水罐兑入101t铁水，通过过跨轨道送至连铸台下，吊运至指定工位，将刚浇铸完的IF钢钢包铸余渣倒入铁水罐，重7.5吨，倒渣过程中加入40kg碳化稻壳，倒渣结束后再加入40kg碳化稻壳，静置等待下一包铸余渣倒入，如此循环过程，共历时350分钟，倒入7包IF钢钢包铸余渣，铸余渣累计重量63.5吨，占铁水重量62.9％，混兑后钢水碳含量2.6％，对应液相线温度为1350℃，渣钢界面温度1360℃，铁水罐料面距罐口净空高度约700mm，将铁水罐调运至转炉作业区兑入转炉，整个过程未发生粘包或喷溅现象。
实施例3
本实施例的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，其基本操作与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中将300t铁水罐兑入100t铁水，通过过跨轨道送至连铸台下，吊运至指定工位，将刚浇铸完的IF钢钢包铸余渣倒入铁水罐，重7.2吨，倒渣过程中加入40kg袋装碳化稻壳，倒渣结束后再加入40kg碳化稻壳，静置等待下一包铸余渣倒入，如此循环过程，共历时335分钟，倒入6包IF钢钢包铸余渣，铸余渣累计重量55.7吨，占铁水重量55.7％，混兑后钢水碳含量2.7％，对应液相线温度为1330℃，渣钢界面温度1360℃，铁水罐料面距罐口净空高度约650mm，将铁水罐调运至转炉作业区兑入转炉，整个过程未发生粘包或喷溅现象。
实施例4
本实施例的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，其基本操作与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中将300t铁水罐兑入97t铁水，通过过跨轨道送至连铸台下，吊运至指定工位，将刚浇铸完的IF钢钢包铸余渣倒入铁水罐，重7.5吨，倒渣过程中加入40kg袋装高炉干法除尘灰，倒渣结束后再40kg高炉干法除尘灰，静置等待下一包铸余渣倒入，如此循环过程，共历时244分钟，倒入5包IF钢钢包铸余渣，铸余渣累计重量36.2吨，占铁水重量37.3％，混兑后钢水碳含量3.3％，对应液相线温度为1250℃，渣钢界面温度1370℃，铁水罐料面距罐口净空高度约1100mm，将铁水罐调运至转炉作业区兑入转炉，整个过程未发生粘包或喷溅现象。
实施例5
本实施例的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，其基本操作与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中将300t铁水罐兑入103t铁水，通过过跨轨道送至连铸台下，吊运至指定工位，将刚浇铸完的IF钢钢包铸余渣倒入铁水罐，重8.3吨，倒渣过程中加入45kg袋装高炉干法除尘灰，倒渣结束后再45kg高炉干法除尘灰，静置等待下一包铸余渣倒入，如此循环过程，共历时339分钟，倒入6包IF钢钢包铸余渣，铸余渣累计重量46.3吨，占铁水重量44.9％，混兑后钢水碳含量3.1％，对应液相线温度为1270℃，渣钢界面温度1360℃，铁水罐料面距罐口净空高度约600mm，将铁水罐调运至转炉作业区兑入转炉，整个过程未发生粘包或喷溅现象。
实施例6
本实施例的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，其基本操作与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中将300t铁水罐兑入102t铁水，通过过跨轨道送至连铸台下，吊运至指定工位，将刚浇铸完的IF钢钢包铸余渣倒入铁水罐，重8.0吨，倒渣过程中加入48kg袋装高炉干法除尘灰，倒渣结束后再加入48kg高炉干法除尘灰，静置等待下一包铸余渣倒入，如此循环过程，共历时326分钟，倒入6包IF钢钢包铸余渣，铸余渣累计重量47.6吨，占铁水重量46.7％，混兑后钢水碳含量3.1％，对应液相线温度为1270℃，渣钢界面温度1360℃，铁水罐料面距罐口净空高度约650mm，将铁水罐调运至转炉作业区兑入转炉，整个过程未发生粘包或喷溅现象。
对比例1
本对比例中将300t铁水罐兑入50t铁水，通过过跨轨道送至连铸台下，吊运至指定工位，将刚浇铸完的IF钢钢包铸余渣倒入铁水罐，重7吨，倒渣过程中加入40kg碳化稻壳，倒渣结束后再加入40kg碳化稻壳，静置等待下一包铸余渣倒入，如此循环过程，共历时236分钟，倒入5包IF钢钢包铸余渣，铸余渣累计重量39.8吨，铸余渣重量占铁水重量比为79.6％，混兑后钢水碳含量2.3％，对应液相线温度为1390℃，渣钢界面温度1360℃，铁水罐料面距罐口净空高度约1000mm，将铁水罐调运至转炉作业区兑入转炉，铁水罐罐底、罐壁发生钢水粘包现象。
对比例2
本对比例中将300t铁水罐兑入102t铁水，通过过跨轨道送至连铸台下，吊运至指定工位，将刚浇铸完的IF钢钢包铸余渣倒入铁水罐，重7.6吨，未加入压渣材料，静置等待下一包铸余渣倒入，如此循环过程，共历时330分钟，倒入6包IF钢钢包铸余渣，铸余渣累计重量45.6吨，占铁水重量44.7％，混兑后钢水碳含量2.9％，对应液相线温度为1330℃，渣钢界面温度1360℃，铁水罐料面距罐口净空高度约650mm，未发生粘包现象，但在倒渣过程发生剧烈的氧化，随着铁水罐内料面上升，后面的2包铸余渣在倒渣过程中发生喷溅较严重。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，其特征在于：将一定量的未经脱硫的铁水投入铁水罐后，将钢包铸余渣倒入铁水罐内，同时加入一定量的压渣材料，一包铸余渣倒完后，再加入一定量的压渣材料，当铁水罐承接的热态铸余渣总量超过铁水重量的65％，或铁水罐料面距离罐口的净空高度小于500mm时，停止继续接受铸余渣。
2.根据权利要求1所述的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，其特征在于：铁水罐承接铸余渣后，控制铁水罐内混兑后钢水中的碳含量不低于2.5％，混兑后的钢水液相线温度不高于1350℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，其特征在于：一包铸余渣倒完后加入的压渣材料重量不超过该包铸余渣重量的0.05％。
4.根据权利要求3所述的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，其特征在于：所述压渣材料为含碳固体颗粒状物质，且压渣材料中的C含量≧20％。
5.根据权利要求4所述的一种钢包铸余渣热态返回转炉利用防止粘包及喷溅的方法，其特征在于：所述压渣材料为碳化稻壳。
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2022
- 2022-08-30 CN CN202211051482.4A patent/CN115491444B/zh active Active
Patent Citations (7)
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