CN116004944A - 一种控制铸余热回收发泡的方法 - Google Patents

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李战旗
朱坤
孙玉军
唐洪乐
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Abstract

本发明涉及一种控制铸余热回收发泡的方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：兑垫底铁水；步骤2：兑铸余；步骤3：搅拌；步骤4：脱氧；步骤5：兑铁；步骤6：转炉冶炼；该技术方案实现了稳定、高效的利用铸余，减少铸余加工成本，降低炼钢成本。

Description

一种控制铸余热回收发泡的方法
技术领域
本发明涉及一种方法，具体涉及一种控制铸余热回收发泡的方法，属于冶金渣再利用技术领域。
背景技术
针对铸余如何高效利用是近年来冶金工作者的主要研究方向之一，国内钢铁企业开展铸余返精炼利用研究较多，2015年后梅钢也开展铸余返精炼的试验。铸余返精炼利用可将铸余充分利用，高碱度铸余渣有很强的脱硫能力，可节约LF炉辅料消耗和缩短LF炉化渣时间，降低炼钢成本。但铸余返精炼利用对炼钢生产组织的影响较大，特别是导致利用率不高，铸余比例仅为10～20％，在提倡高效率快节奏生产模式的钢铁企业，铸余返精炼利用不能满足当前生产要求。采用铸余返转炉利用模式，随着铸余返回炉数增加，铸余存在发泡问题，限制铸余返回利用比例的提高。
经过检索，中国专利201310292112.4公开了《一种铸余渣回收利用方法》，但是该方法存在以下缺陷：一是铸余利用率低，铁水包每包接受一次铸余，每天约回收铸余炉数10炉，降本增效不显著；二是铸余渣未脱氧活性强，垫底铁水多，铁水液面距铁包上沿净空高度低，倘若铸余发泡溢渣，无有效控制手段；三是铁包在连铸区域等待时间长，铁水温度损失大，不利于转炉温度控制。
经过检索，中国专利202110407673.9公开了《一种适用于超低碳钢的钢包铸余回收利用方法》，但是该方法存在以下缺陷：一是仅适用于超低碳钢铸余渣回收，不适用低碳钢和合金钢，适用钢种范围小导致铸余比例不高；二是超低碳钢的钢包在连铸浇铸后期需要预留钢水量10吨左右，导致超低碳钢连铸收得率低，存在浪费钢水现象；三是铁水包垫底铁水多导致铁包净空高度小，存在铸余渣发泡导致的溢渣风险，操作性不强；四是脱氧剂直接加在铁水表面和铸余渣表面，缺乏顶枪搅拌，脱氧剂利用效率低，铸余渣脱氧不完全，因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种控制铸余热回收发泡的方法，该技术方案实现了稳定、高效的利用铸余，减少铸余加工成本，降低炼钢成本。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种控制铸余热回收发泡的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：兑垫底铁水；
步骤2：兑铸余；
步骤3：搅拌；
步骤4：脱氧；
步骤5：兑铁；
步骤6：转炉冶炼。
作为本发明的一种改进，步骤1：兑垫底铁水，具体如下，步骤1中，铁水包选择周转包，要求铁包内衬温度>900℃，在铁水包中兑入垫底铁水30～60吨，铁水包通过炉前行车及过跨台运输至连铸跨等待接受连铸铸余。
作为本发明的一种改进，步骤2：兑铸余，具体如下，大包浇铸结束3～10min；安排行车及时将铸余钢包吊至铁水包上方，将铸余翻至铁水包内，兑铸余的铁水包总运转周期控制小于3小时，接受铸余炉数控制小于等于6炉.
作为本发明的一种改进，步骤3：搅拌,具体如下，在铸余返回第4、6炉时对铁水包铸余渣进行顶吹搅拌，搅拌气体选择氮气，气体压力为0.70～1.00MPa，气体流量10～20m3/h，搅拌时间3～5min，顶枪头部距铁水包包衬底部高度h(cm)＝(27.5*垫底铁水量/20)+(5.58*铸余返回炉数)。
作为本发明的一种改进，步骤4：脱氧，具体如下，吹氩搅拌过程同步对铁水包内铸余进行脱氧，选择脱氧物料为台铝或高铝脱氧剂，搅拌2min后加入高铝脱氧剂60Kg/次或台铝30Kg/次，加入脱氧物料后保证大于3min搅拌，物料中台铝中Al含量99％、高铝脱氧剂成分为：CaO含量26％、SiO2含量4％、Al2O3含量12％、MgO含量3％、Al含量46％，碳氢化合物成分含量9％。
作为本发明的一种改进，步骤5：兑铁，具体如下，兑完铸余的铁水包运转至倒罐准备兑铁水。
作为本发明的一种改进，步骤6：转炉冶炼，具体如下，兑铁后期兑铁流量不能超过0.20吨/秒，过程兑铁水速度最大不超过0.25吨/秒，兑铁40吨铁水后保持静置1min，继续兑铁至总重量240吨。
相对于现有技术，本发明具有如下优点，1)该技术方案铸余比例高，铸余回收炉数占冶炼炉数70％左右；2)该技术方案操作安全稳定，铸余渣经过顶吹搅拌、脱氧改性后能有效杜绝液面发泡；3)该技术方案降本效果显著，铸余炉次相比非铸余炉次，钢铁料消耗降低50～100Kg/t，该技术方案降本效果显著，铸余炉次相比非铸余炉次，钢铁料消耗降低50～100公斤/吨。按照保守估计铸余回收比例达到60％时，平均钢铁料消耗降低12～18公斤/吨，折算炼钢吨钢降本30～45元/吨。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明做详细的说明。
实施例1：一种控制铸余热回收发泡的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：兑垫底铁水；受铸余铁包选择热周转包，在受铸余铁包中兑入垫底铁水29.8t，铁水包通过炉前行车及过跨台车运输至连铸跨等待接受连铸铸余。
步骤2：兑铸余；大包浇铸结束3min安排行车及时将铸余钢包吊至铁水包上方，将铸余翻至铁水包内。兑铸余的铁水包总运转周期控制小于3小时，接受铸余炉数控制小于等于6炉。表1为兑铸余和受铸余炉次的相关信息。
表1
Figure BDA0003317978240000031
步骤3：搅拌；在铸余返回第4、6炉时对铁水包铸余渣进行顶吹搅拌，搅拌气体选择氮气，气体压力为0.80MPa，气体流量13m3/h，搅拌时间4min，顶枪头部距铁水包包衬底部高度h(cm)＝27.5*垫底铁水量/20+5.58*铸余返回炉数。第4炉顶枪距铁包底高度640mm，第6炉顶枪距铁包低高度750mm。
步骤4：脱氧；吹氩搅拌过程同步对铁水包内铸余进行脱氧，选择脱氧物料为台铝或高铝脱氧剂，搅拌2min后加入高铝脱氧剂60Kg/次或台铝30Kg/次，加入脱氧物料后保证大于3min搅拌。高铝脱氧剂成分如表2所示。
表2
CaO/％ <![CDATA[SiO<sub>2</sub>/％]]> <![CDATA[Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/％]]> MgO/％ Al/％ 其他
26 4 12 3 46 9
步骤5：兑铁；兑完铸余的铁水包运转至倒罐准备兑铁水，兑铁后期兑铁流量不能超过0.20吨/秒，过程兑铁水速度最大不超过0.25吨/秒，兑铁40吨铁水后保持静置1min，继续兑铁至总重量240吨，补兑铁水量174.7吨，
步骤6：转炉冶炼，受铸余炉次入转炉废钢量58吨，出钢量263吨，板坯量255.3吨，含渣到坯钢铁料消耗1028.99公斤/吨。
实施例2：一种控制铸余热回收发泡的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：兑垫底铁水；受铸余铁包选择热周转包，在受铸余铁包中兑入垫底铁水30.5t，铁水包通过炉前行车及过跨台车运输至连铸跨等待接受连铸铸余。
步骤2：兑铸余；大包浇铸结束3min安排行车及时将铸余钢包吊至铁水包上方，将铸余翻至铁水包内。兑铸余的铁水包总运转周期控制小于3小时，接受铸余炉数控制小于等于6炉。表3为兑铸余和受铸余炉次的相关信息。
表3
Figure BDA0003317978240000041
步骤3：搅拌；在铸余返回第4、6炉时对铁水包铸余渣进行顶吹搅拌，搅拌气体选择氮气，气体压力为0.80MPa，气体流量13m3/h，搅拌时间4min，顶枪头部距铁水包包衬底部高度h(cm)＝27.5*垫底铁水量/20+5.58*铸余返回炉数。第4炉顶枪距铁包底高度640mm，第6炉顶枪距铁包低高度750mm。
步骤4：脱氧；吹氩搅拌过程同步对铁水包内铸余进行脱氧，选择脱氧物料为台铝或高铝脱氧剂，搅拌2min后加入高铝脱氧剂60Kg/次或台铝30Kg/次，加入脱氧物料后保证大于3min搅拌。高铝脱氧剂成分如表4所示。
表4
Figure BDA0003317978240000042
Figure BDA0003317978240000051
步骤5：兑铁；兑完铸余的铁水包运转至倒罐准备兑铁水，兑铁后期兑铁流量不能超过0.20吨/秒，过程兑铁水速度最大不超过0.25吨/秒，兑铁40吨铁水后保持静置1min，继续兑铁至总重量240吨，补兑铁水量180.3吨。
步骤6：转炉冶炼，受铸余炉次入转炉废钢量62.8吨，出钢量268吨，板坯量265.2吨，含渣到坯钢铁料消耗1028.82公斤/吨。
实施例3：一种控制铸余热回收发泡的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：兑垫底铁水；受铸余铁包选择热周转包，在受铸余铁包中兑入垫底铁水30.7t，铁水包通过炉前行车及过跨台车运输至连铸跨等待接受连铸铸余。
步骤2：兑铸余；大包浇铸结束3min安排行车及时将铸余钢包吊至铁水包上方，将铸余翻至铁水包内。兑铸余的铁水包总运转周期控制小于3小时，接受铸余炉数控制小于等于6炉。表5为兑铸余和受铸余炉次的相关信息。
表5
Figure BDA0003317978240000052
步骤3：搅拌；在铸余返回第4、6炉时对铁水包铸余渣进行顶吹搅拌，搅拌气体选择氮气，气体压力为0.80MPa，气体流量13m3/h，搅拌时间4min，顶枪头部距铁水包包衬底部高度h(cm)＝27.5*垫底铁水量/20+5.58*铸余返回炉数。第4炉顶枪距铁包底高度640mm，第5炉顶枪距铁包低高度710mm。
步骤4：脱氧；吹氩搅拌过程同步对铁水包内铸余进行脱氧，选择脱氧物料为台铝或高铝脱氧剂，搅拌2min后加入高铝脱氧剂60Kg/次或台铝30Kg/次，加入脱氧物料后保证大于3min搅拌。高铝脱氧剂成分如表6所示。
表6
CaO/％ <![CDATA[SiO<sub>2</sub>/％]]> <![CDATA[Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/％]]> MgO/％ Al/％ 其他
26 4 12 3 46 9
步骤5：兑铁；兑完铸余的铁水包运转至倒罐准备兑铁水，兑铁后期兑铁流量不能超过0.20吨/秒，过程兑铁水速度最大不超过0.25吨/秒，兑铁40吨铁水后保持静置1min，继续兑铁至总重量240吨，补兑铁水量180.5吨。
步骤6：转炉冶炼，受铸余炉次入转炉废钢量63.6吨，出钢量270吨，板坯量266.6吨，含渣到坯钢铁料消耗1030.76公斤/吨。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (7)

1.一种控制铸余热回收发泡的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：兑垫底铁水；
步骤2：兑铸余；
步骤3：搅拌；
步骤4：脱氧；
步骤5：兑铁；
步骤6：转炉冶炼。
2.根据权利要求1所述的控制铸余热回收发泡的方法，其特征在于，步骤1：兑垫底铁水，具体如下，步骤1中，铁水包选择周转包，铁包内衬温度>900℃，在铁水包中兑入垫底铁水30～60吨，铁水包通过炉前行车及过跨台运输至连铸跨等待接受连铸铸余。
3.根据权利要求2所述的控制铸余热回收发泡的方法，其特征在于，步骤2：兑铸余，具体如下，大包浇铸结束3～10min；安排行车及时将铸余钢包吊至铁水包上方，将铸余翻至铁水包内，兑铸余的铁水包总运转周期控制小于3小时，接受铸余炉数控制小于等于6炉。
4.根据权利要求3所述的控制铸余热回收发泡的方法，其特征在于，步骤3：搅拌,具体如下，在铸余返回第4、6炉时对铁水包铸余渣进行顶吹搅拌，搅拌气体选择氮气，气体压力为0.70～1.00MPa，气体流量10～20m3/h，搅拌时间3～5min，顶枪头部距铁水包包衬底部高度h(cm)＝(27.5*垫底铁水量/20)+(5.58*铸余返回炉数)。
5.根据权利要求3或4所述的控制铸余热回收发泡的方法，其特征在于，步骤4：脱氧，具体如下，吹氩搅拌过程同步对铁水包内铸余进行脱氧，选择脱氧物料为台铝或高铝脱氧剂，搅拌2min后加入高铝脱氧剂60Kg/次或台铝30Kg/次，加入脱氧物料后保证大于3min搅拌，物料中台铝中Al含量99％、高铝脱氧剂成分为：CaO含量26％、SiO2含量4％、Al2O3含量12％、MgO含量3％、Al含量46％，碳氢化合物成分含量9％。
6.根据权利要求5所述的控制铸余热回收发泡的方法，其特征在于，步骤5：兑铁，具体如下，兑完铸余的铁水包运转至倒罐准备兑铁水。
7.根据权利要求6所述的控制铸余热回收发泡的方法，其特征在于，步骤6：转炉冶炼，具体如下，兑铁后期兑铁流量不能超过0.20吨/秒，过程兑铁水速度最大不超过0.25吨/秒，兑铁40吨铁水后保持静置1min，继续兑铁至总重量240吨。
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