一种使用钒化尾渣辅助半钢炼钢造渣的方法技术

本发明专利技术涉及一种使用钒化尾渣辅助半钢炼钢造渣的方法，用于解决半钢炼钢造渣困难问题。所述方法将钒化尾渣添加硅锰元素，进行压球处理，筛选出粒度5‑30mm的尾渣球作为半钢炼钢造渣剂，在吹炼0‑3min，按照2‑10kg/t钢向转炉内加入钒化尾渣球。本发明专利技术能够缩短初渣形成时间，加速石灰熔化速度，比传统工艺平均缩短42秒，提高炉渣脱磷效果。同时钒化尾渣本身属于废弃物，自身成本低，铁含量高（TFe≥26%），能够提高金属收得率，硅锰氧化物含量高（SiO2+MnO≥25%），可有效改善炉渣的流动性，提高冶金效果，有效的降低了生产成本。

The use of a vanadium slag slag semi steel steelmaking auxiliary method

The invention relates to a method for using vanadium slag assisted semi steel steelmaking slagging, used to solve the difficult problem of semi steel steelmaking slag. The method of vanadium slag adding manganese element, pressure ball processing, screen size 5 30mm tail slag ball as semi steel steelmaking slag, blowing in 0 3min, according to the 2 10kg/t steel added to the vanadium tailings ball in converter. The invention can shorten the initial slag formation time, accelerate the lime melting rate, shorten the average 42 seconds compared with the traditional process, and increase the dephosphorization effect of the slag. At the same time, vanadium slag itself belongs to waste, its low cost, high iron content (TFe = 26%), can improve the metal yield, high content of manganese oxide (SiO2+MnO = 25%), which can effectively improve the fluidity of slag, improve metallurgical effect, effectively reduce the production cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶炼
，特别涉及一种使用钒化尾渣辅助半钢炼钢造渣的方法。
技术介绍
目前，使用钒钛磁铁矿作为主要原料生产钢铁的企业，炼钢所使用的铁水中含钒、钛等微量元素（简称含钒铁水），为提取含钒铁水中的钒元素，采用双联工艺，即铁水先经过提钒后冶炼成半钢，再用半钢进行炼钢。提钒过程Si、Mn、Ti等元素绝大部分已经氧化进入钒渣中，与普通铁水相比较，半钢中Si、Mn、Ti等元素含量很少，不利于炼钢过程的造渣及转炉渣的流动性。目前半钢炼钢化渣，主要依靠半钢炼钢过程氧化金属液中的铁形成氧化铁来促进石灰融化，形成Ca-Fe系炉渣，导致吹炼过程中化渣困难。为解决此问题，通常采用在吹炼过程中加入含氟化渣物料作为化渣剂辅助化渣，加入量一般在4-6kg/t钢，加入含氟化渣物料能够显著降低CaO、2CaO·SiO2的熔点和炉渣的黏度，达到迅速化渣的效果，但是存在持续时间短、易返干，大量使用会增加喷溅、加剧炉衬侵蚀及污染环境等问题，属于不可再生资源。因此改进现有技术，改善半钢炼钢化渣问题，是提高半钢炼钢技术水平的重要内容。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种使用钒化尾渣辅助半钢炼钢造渣的方法，从而提高半钢吹炼过程中炉渣熔化速度、脱磷效果及冶金效果，提高金属收得率，降低生产成本。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是，一种利用钒化尾渣辅助半钢炼钢造渣的方法，所述方法包括如下步骤：（1）钒化尾渣压球处理；（2）半钢炼钢造渣剂筛选；（3）半钢冶炼。本专利技术所述步骤（1）钒化尾渣压球时添加硅、锰元素。本专利技术所述步骤（1）钒化尾渣球中的全铁含量TFe≥26%。本专利技术所述步骤（1）钒化尾渣球中的硅锰氧化物含量（SiO2+MnO）≥25%。本专利技术所述步骤（2）中的造渣剂为粒度5-30mm的钒化尾渣球。本专利技术所述步骤（3）中半钢冶炼工序，在转炉吹炼0-3min，按照2-10kg/t钢向炉内加入造渣剂。本专利技术所述步骤（3）中半钢冶炼工序，在转炉吹炼中期6-10min，声纳化渣仪显示过程返干，降低供氧量至20000-22000m3/h，按照2-6kg/t钢向炉内加入造渣剂。本专利技术所述步骤（3）中半钢冶炼工序，在吹炼6-7分钟时分两批加入石灰，石灰总加入量为5-10kg/t钢。上述在转炉使用钒化尾渣球，有效的改善了转炉炉渣的流动性，降低了终渣的全铁含量。本专利技术针对现有技术中半钢炼钢化渣困难等问题进行了大胆创新改进，利用废弃物钒化尾渣，添加一定量的硅、锰元素，筛选出粒度5-30mm的钒化尾渣球作为半钢炼钢造渣剂，吹炼前期加入钒化尾渣球辅助半钢炼钢化渣，利用钒化尾渣球含铁氧化物及Si、Mn氧化物含量高的特点，加速半钢炼钢时的石灰熔化速度，提高炉渣脱磷效果；吹炼中期加入钒化尾渣球，利用钒化尾渣较高的含铁氧化物，有效降低炉渣熔点，改善吹炼中期的化渣条件；吹炼后期加入钒化尾渣球，促进脱磷反应进一步进行。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、缩短初渣形成时间，加速石灰熔化速度，比传统工艺平均缩短42秒；2、提高炉渣脱磷效果；3、钒化尾渣本身属于废弃物，自身成本低，钒化尾渣铁含量高（TFe≥26%），熔化后经炼钢化学反应直接进入金属液中，能够提高金属收得率；钒化尾渣硅锰氧化物含量高（SiO2+MnO≥25%），有效改善炉渣的流动性，提高冶金效果，有效的降低了生产成本。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术改进要点是以钒化尾渣球代替传统萤石作为半钢炼钢化渣剂。所述钒化尾渣球是利用废弃物钒化尾渣，添加一定量的硅、锰元素，压球处理，筛选出粒度5-30mm的钒化尾渣球作为半钢炼钢造渣剂，其理化指标如下表1：表1造渣剂钒化尾渣球主要化学成分及含量（wt%）本专利技术方法在半钢炼钢的不同时期，根据需求加入钒化尾渣球，其具体加入方法及作用机理如下：1、在半钢吹炼前期应用钒化尾渣球辅助半钢炼钢造渣，加速半钢炼钢石灰熔化：半钢炼钢时，在吹炼开始0-3min内按照2-10kg/t钢一次性向炉内加入钒化尾渣球，辅助吹炼前期快速成渣。炼钢过程（FeO）对石灰熔化速度影响最大，它是石灰熔解的基本溶剂。其原因是（1）它能显著降低炉渣粘度，加速石灰熔解过程传质。（2）它能改善炉渣对石灰的润湿和向石灰孔隙中的渗透。（3）它的离子半径小，且与CaO同属立方晶系。这有利于（FeO）向石灰晶格中迁移并生成低熔点物质。（4）它能减少石灰块表面2CaO·FeO的生成，并使生成2CaO·FeO变疏松，有利于石灰熔解。与铁水炼钢不同，半钢中Si、Mn等元素含量为微量，半钢温度在1330-1390℃之间，吹炼前期直接发生较为剧烈的C-O反应，从而使炉渣中FeO含量达不到化渣要求，石灰熔化速度降低。钒化尾渣球加速半钢炼钢石灰熔解的关键在于加入钒化尾渣球后，增加了渣中（Fe2O3）含量，并迅速反应生成（FeO），加速石灰的熔解速度。2、吹炼中期加入钒化尾渣球化渣：转炉吹炼开始6-10min，根据声纳化渣仪显示过程返干，降低供氧量至20000-22000m3/h，按照2-6kg/t钢向炉内加钒化尾渣球进行化渣。在转炉吹炼中期，由于[C][O]化学反应剧烈，[C][O]反应成为主要夺[C]主要限制环节在于[O]，造成炉渣中的（FeO）降低，造成返干，除依靠提高枪位降低供氧流量外，势必加入一些降低熔渣熔点的物质进行调渣操作，传统是加入萤石，起到降低炉渣熔点的作用，但萤石对转炉炉衬侵蚀厉害，严重影响转炉炉龄，还污染环境，而钒化尾渣球由于含有较高的铁氧化物，适量加入可有效降低炉渣熔点，提高冶金效果，改善吹炼中期的化渣条件。实施例1生产钢种SS400，转炉装入半钢量173吨，半钢中[C]3.69%，[S]0.043%，[P]0.124%，温度1372℃，本次转炉出钢量为165吨，生产钢种SS400吹炼终点目标温度为1650℃，[C]0.06-0.10%，[S]≤0.035%，[P]≤0.020%。开吹按25kg/t钢加入石灰、按照10kg/t钢加入白云石，按照4kg/t钢加入钒化尾渣（化学成分含量见表1），吹炼前期成渣时间为208秒，初渣形成2分钟后炉渣进行取样，碱度为3.33，全铁含量为24.5%。在吹炼6-7分钟时分两批加入石灰，加入总量为6kg/t钢。在转炉吹炼中期（吹炼8分钟）声纳化渣仪显示过程返干，将瞬时流量33000m3/h降至22000m3/h，按照2kg/t钢加入钒渣尾渣进行化渣。36秒后炉渣熔化较好，瞬时流量恢复到33000m3/h。终点时钢水温度1652℃，过程热量损失不大，炉渣碱度为3.98，TFe含量为17.24%，钢水中[C]0.075%，[S]0.033%，[P]0.017%。实施例2生产钢种SPHC，转炉装入半钢量173吨，半钢中[C]3.59%，[S]0.033%，[P]0.136%，温度1364℃，本次转炉出钢量为165吨，生产钢种SPHC吹炼终点目标温度为1660℃，[C]0.03%，[S]≤0.028%，[P]≤0.015%。开吹按30kg/t钢加入石灰、按照10kg/t钢加入白云石，按照5kg/t钢加入钒化尾渣（化学成分含量见表1），吹炼前期成渣时间为233秒，初渣形成2分钟后炉渣进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用钒化尾渣辅助半钢炼钢造渣的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）钒化尾渣压球处理；（2）半钢炼钢造渣剂筛选；（3）半钢冶炼。

【技术特征摘要】
1.一种利用钒化尾渣辅助半钢炼钢造渣的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）钒化尾渣压球处理；（2）半钢炼钢造渣剂筛选；（3）半钢冶炼。2.根据权利要求1所述的一种利用钒化尾渣辅助半钢炼钢造渣的方法，其特征在于，所述步骤（1）钒化尾渣压球时添加硅、锰元素。3.根据权利要求1所述的一种利用钒化尾渣辅助半钢炼钢造渣的方法，其特征在于，所述步骤（1）钒化尾渣球中的全铁含量TFe≥26%。4.根据权利要求1所述的一种利用钒化尾渣辅助半钢炼钢造渣的方法，其特征在于，所述步骤（1）钒化尾渣球中的硅锰氧化物含量（SiO2+MnO）≥25%。5.根据权利要求1所述的一种利用钒化尾渣辅助半钢炼钢造渣的方法，其特征在于，所述步骤（2）中的造渣剂为粒度5-...

【专利技术属性】
技术研发人员：方鸣，王宝华，高建国，韩宇，王世钊，谢海洋，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司承德分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13