一种含硫钢增硫的方法技术

本发明专利技术提供一种含硫钢增硫的方法，在转炉冶炼时，将高炉风冷渣加入炉底，所述高炉风冷渣的含硫量为0.85wt％以上；并且补加造渣料，所述造渣料包括白灰和镁球。本发明专利技术在转炉冶炼时配加高炉风冷渣作为原料提高硫含量；通过在炉底加入不占用高位料仓，同时避免了高炉风冷渣粒度波动大导致下料管堵塞，同时可以利用炉膛的温度进行烘干；通过补加造渣料弥补高炉风冷渣碱度低的不足；提高了转炉系统硫含量，从而提高转炉出钢硫含量，实现了钢铁企业固体废弃物中有用元素的回收利用。实验结果表明，本发明专利技术提供的含硫钢增硫的方法能够满足转炉冶炼热平衡，且转炉冶炼终点钢水硫含量能稳定达到原工艺出钢硫含量2倍以上水平。

【技术实现步骤摘要】
一种含硫钢增硫的方法
本专利技术涉及冶金
，特别涉及一种含硫钢增硫的方法。
技术介绍
随着机械加工业的发展，切削加工高速、精密、自动化程度不断提高，对钢材的可切削性能提出了更高的要求。易切削钢与普通钢相比主要有几个优点：加工产品表面光洁度好、切削加工时易断屑、加工道具受力小及能耗小、刀具寿命长。含硫钢因其良好的可切削性能，作为易切削钢已得到广泛使用。由于含硫钢是通过加入硫这种易切削元素来达到提高钢切削性能的目的，因此，含硫钢中的硫含量需要控制在较高的范围内(0.08～0.40％)，最高可达0.60％。然而对于绝大多数钢种来说，硫在钢种以铁的硫化物形式存在，会造成钢的热脆性，降低钢的焊接性能，恶化钢的耐腐蚀性，影响钢的电磁性能等，是钢中的有害元素，因此，脱硫是炼钢的基本任务之一。为满足多种非精炼钢种的需求，多座转炉生产企业都将高炉生产铁水的硫含量按照低硫钢种入炉铁水的要求控制，尽量做到硫含量最低。在此情况下，为保证钢水硫含量符合要求，需加入硫铁合金或喂入硫铁线来增硫。但是由于硫铁合金和硫铁线需要制备或购买，这种先控硫后增硫方式不符合可持续发展和循环经济的理念。通过配加铁水预脱硫产物或LF炉精炼回收渣，即将废钢和铁水预脱硫产物或回收渣一起加入炉底，也可以增加钢水冶炼终点硫含量。但该方法不足之处是：CaO基脱硫方法脱硫产物中含有CaF，加入炉内后会侵蚀炉衬；Mg基脱硫法脱硫产物产量少，不能满足大批量冶炼含硫钢种需要；精炼回收渣硫含量(0.4％左右)低，且容易粉化，和废钢一起加入炉底时产生的扬尘恶化作业环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含硫钢增硫的方法。本专利技术提供的含硫钢增硫的方法的原料产量大，对炉体无腐蚀，且能够有效增硫。本专利技术提供了一种含硫钢增硫的方法，在转炉冶炼时，将高炉风冷渣加入炉底，所述高炉风冷渣的含硫量为0.85wt％以上；并且补加造渣料，所述造渣料包括白灰和镁球。优选的，所述高炉风冷渣的加入量由式Ⅰ所示公式计算得到：其中，M高炉风冷渣为高炉风冷渣的加入量；M渣量为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼渣量均值；M出钢量为未使用高炉风冷渣时转炉出钢量均值；R为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣碱度控制均值；S1为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点硫含量均值；S2为出钢目标硫含量；S3为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣硫含量均值；S4为转炉终点钢水硫含量达到目标值时渣中所需要硫含量；S5为高炉风冷渣中硫含量均值；S6为白灰中硫含量均值；C1为高炉风冷渣中CaO含量均值；C2为白灰中CaO含量均值；C3为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣中CaO含量均值；B1为高炉风冷渣中SiO2含量均值；B2为白灰中SiO2含量均值；B3未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣中SiO2含量均值。优选的，所述白灰的补加量由式Ⅱ所示公式计算得到：其中，M白灰补加量为使用高炉风冷渣时白灰的补加量；M高炉风冷渣为高炉风冷渣的加入量；M渣量为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼渣量均值；C1为高炉风冷渣中CaO含量均值；C2为白灰中CaO含量均值；C3为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣中CaO含量均值；B1为高炉风冷渣中SiO2含量均值；B2为白灰中SiO2含量均值；B3为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣中SiO2含量均值；R为转炉冶炼终点渣碱度控制均值。优选的，所述镁球的补加量由式Ⅲ所示公式计算得到：其中，M镁球补加量为使用高炉风冷渣时镁球的补加量；M白灰补加量为使用高炉风冷渣时白灰的补加量；m1为转炉冶炼终点渣中MgO的控制均值；m2为镁球中MgO的含量。优选的，所述转炉冶炼过程中与未使用高炉风冷渣时相比减少废钢加入量。优选的，所述废钢的减少量由式Ⅳ所示公式计算得到：其中，M废钢减少量为使用高炉风冷渣时废钢的减少量；M高炉风冷渣为高炉风冷渣的加入量；M白灰补加量为使用高炉风冷渣时白灰的补加量；M镁球补加量为使用高炉风冷渣时镁球的补加量；λ为废钢与白灰的冷却效应换算值。优选的，所述转炉冶炼过程中与未使用高炉风冷渣时相比增加铁水的加入量。优选的，所述铁水的增加量由式Ⅴ所示公式计算得到：其中，M铁水增加量为使用高炉风冷渣时的入炉铁水的增加量；M废钢减少量为使用高炉风冷渣时入炉废钢的减少量；η1为废钢中铁元素的收得率；η2为铁水中铁元素的收得率。优选的，所述高炉风冷渣、白灰和镁球的冷却效果与废钢减少量和铁水增加量的热量产生的差值通过增减含铁冷料进行调整。优选的，所述含铁冷料包括PB块矿、南非块矿、烧结矿和球团矿中的一种或多种。本专利技术提供了一种含硫钢增硫的方法，在转炉冶炼时，将高炉风冷渣加入炉底，所述高炉风冷渣的含硫量为0.85wt％以上；并且补加造渣料，所述造渣料包括白灰和镁球。本专利技术在转炉冶炼时配加含硫量为0.85wt％以上的高炉风冷渣作为原料提高硫含量，高炉风冷渣为钢铁企业的固体废弃物，产量大，且不会腐蚀炉衬；通过在炉底加入不占用高位料仓，同时避免了高炉风冷渣粒度波动大导致下料管堵塞，并且可以利用炉膛的温度进行烘干；通过补加造渣料弥补高炉风冷渣碱度低的不足；提高了转炉系统硫含量，从而提高转炉出钢硫含量。实验结果表明，本专利技术提供的含硫钢增硫的方法能够满足转炉冶炼热平衡，且转炉冶炼终点钢水硫含量能稳定达到原工艺出钢硫含量2倍以上水平。具体实施方式本专利技术提供了一种含硫钢增硫的方法，在转炉冶炼时，将高炉风冷渣加入炉底，所述高炉风冷渣的含硫量为0.85wt％以上；并且补加造渣料，所述造渣料包括白灰和镁球。本专利技术将高炉风冷渣加入炉底，所述高炉风冷渣的含硫量为0.85wt％以上，优选为0.9～0.95wt％。在本专利技术中，所述高炉风冷渣的成分及碱度优选如表1所示。在本专利技术中，所述高炉风冷渣为熟料，是重熔相，熔化温度低，重新熔化时液相形成早、流动性好，对冶炼成渣没有影响，对炉体无腐蚀；硫含量较高，磷含量低，MgO含量与转炉渣基本相当，能够提高转炉系统硫含量，进而提高转炉出钢硫含量，同时可以实现钢铁企业固体废弃物中有用元素的回收利用。表1高炉风冷渣成分及碱度CaO％SiO2％S％MgO％Al2O3+TiO2+MnO+FeO等碱度R33.54～38.4627.87～33.07≥0.85≥0.65余量1.17～1.33本专利技术对所述含硫钢的冶炼的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的含硫钢转炉冶炼的技术方案即可。本专利技术优选根据现有含硫钢生产的原料条件、装料制度、造渣制度和终点制度确定高炉风冷渣的加入量。在本专利技术中，所述高炉风冷渣的加入量优选由式Ⅰ所示公式计算得到：其中，M高炉风冷渣为高炉风冷渣的加入量；M渣量为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼渣量均值；M出钢量为未使用高炉风冷渣时转炉出钢量均值；R为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣碱度控制均值；S1为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点硫含量均值；S2为出钢目标硫含量；S3为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣硫含量均值；S4为转炉终点钢水硫含量达到目标值时渣中所需要硫含量；S5为高炉风冷渣中硫含量均值；S6为白灰中硫含量均值；C1为高炉风冷渣中CaO含量均值；C2为白灰中CaO含量均值；C3为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣中CaO含量均值；B1为高炉风冷渣中SiO2含量均值；B2为白灰中SiO2含量均值；B3为未使用高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硫钢增硫的方法，其特征在于，在转炉冶炼时，将高炉风冷渣加入炉底，所述高炉风冷渣的含硫量为0.85wt％以上；并且补加造渣料，所述造渣料包括白灰和镁球。

【技术特征摘要】
1.一种含硫钢增硫的方法，其特征在于，在转炉冶炼时，将高炉风冷渣加入炉底，所述高炉风冷渣的含硫量为0.85wt％以上；并且补加造渣料，所述造渣料包括白灰和镁球。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高炉风冷渣的加入量由式Ⅰ所示公式计算得到：其中，M高炉风冷渣为高炉风冷渣的加入量；M渣量为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼渣量均值；M出钢量为未使用高炉风冷渣时转炉出钢量均值；R为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣碱度控制均值；S1为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点硫含量均值；S2为出钢目标硫含量；S3为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣硫含量均值；S4为转炉终点钢水硫含量达到目标值时渣中所需要硫含量；S5为高炉风冷渣中硫含量均值；S6为白灰中硫含量均值；C1为高炉风冷渣中CaO含量均值；C2为白灰中CaO含量均值；C3为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣中CaO含量均值；B1为高炉风冷渣中SiO2含量均值；B2为白灰中SiO2含量均值；B3为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣中SiO2含量均值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述白灰的补加量由式Ⅱ所示公式计算得到：其中，M白灰补加量为使用高炉风冷渣时白灰的补加量；M高炉风冷渣为高炉风冷渣的加入量；M渣量为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼渣量均值；C1为高炉风冷渣中CaO含量均值；C2为白灰中CaO含量均值；C3为未使用高炉风冷渣时转炉冶炼终点渣中CaO含量均值；B1为高炉风冷渣中SiO2含量均值；B2为白灰中SiO2含量均值；B3为未使用高...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅忠，梁鹏，史秉华，刘春森，董志才，
申请(专利权)人：唐山市德龙钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13