一种提高吨钢废钢比的冶炼方法技术

一种提高吨钢废钢比的冶炼方法，它通过优化废钢的加入位置和方式，配合LF炉精炼站轻处理工艺对钢水进行补温、合金化、脱S以及去夹杂操作，具体操作步骤为：a、高炉炼铁工序，在高炉出铁沟中加入废钢；b、混铁炉工序，在混铁炉出铁过程中，向铁水包的铁水流冲击区加入废钢；c、转炉炼钢工序，向转炉炉内加入废钢；d、炉后吹氩工序，在炉后吹氩站钢包内加入废钢；e、LF精炼工序，LF精炼炉的处理周期控制在小于等于钢水浇注周期，精炼过程底吹氩气弱搅拌，精炼渣碱度控制在1.5～1.7范围内，扩散脱氧剂加入量为0.5～1.0kg/吨钢。本发明专利技术提升了产品质量，减少了吨钢碳排放，达到了增加企业经营效益、社会效益的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种提高吨钢废钢比的冶炼方法
本专利技术涉及一种钢铁冶炼方法，尤其是一种提高吨钢废钢比的冶炼方法，属于炼钢

技术介绍
随着中国钢铁行业近十几年的快速发展，国内钢铁累积量大幅提升，社会废钢逐年增加，废钢资源产生量可达到2亿吨，且这种趋势将长期保持。尤其是今年以来，国家重点打击中频“地条钢”违规生产和淘汰落后产能，上亿吨地条钢产能退出，废钢资源供大于求，价格低廉，废钢较铁水价格优势明显。因此，在长流程炼钢过程加大废钢使用量，不仅可降低碳排放，而且对降低生产成本、提高企业效益也具有重要意义。提高吨钢废钢比的瓶颈在于炉系统热量的补偿，冶金工作者在提高转炉废钢比，降低转炉炼钢铁水消耗方面做了大量的工作，内容包括：提高转炉入炉铁水质量(高Si％、少渣、减少温损)、增加废钢重料比、废钢预热(铁包/转炉内/炉外)、转炉配加金属系或碳系发热元素补热、采用多孔氧枪以及二次燃烧氧枪等措施实现了废钢比的提高、铁水消耗的降低。但上述研究仍存在许多不足之处，铁水高Si(硅)含量(0.40％以上)意味着高煤焦比，与降低碳排放不符合；增加废钢重料比，废钢不易融化，冶炼操作困难；采用废钢预热(铁包内/转炉内/炉外)方式时，如在铁包内进行废钢预热，生产组织复杂，在转炉内废钢加热需要同时配备喷煤气或重油燃烧器系统和吹氧系统，设备结构复杂，不能实现循环备枪，不便于生产，在废钢炉外加热，倒运过程中的温损控制以及倒运设备完善性亟需优化，同时废钢加热过程中会产生二噁英有害物质，污染环境；转炉配加金属系热元素补热，会降低废钢的边际贡献，同时导致渣量增加、有益金属元素收得率降低；使用碳系发热元素补热，热量利用率低同时会增加钢液中的硫含量，污染钢水；采用多孔氧枪、二次燃烧氧枪以及多功能喷枪，冶炼过程中对炉衬侵蚀较严重，容易造成喷溅等，同时多功能喷枪、二次燃烧氧枪，无法溅渣需单独备枪溅渣，煤气指标差不利于煤气回收等问题。提高吨钢废钢比，降低铁水消耗，减少炼钢工序吨碳排放是一个系统的工作，但是上述研究基本停留在转炉冶炼环节，没有涉及其他工序或环节。为提高产品质量同时兼顾生产制造成本，目前钢铁企业生产低碳低硅钢种多采用“延长炉后吹氩时间”或“出钢过程渣洗+钢包顶渣改质+吹氩”的炉外处理方式，以提高材质的纯净度。但上述炉外处理过程中的温度损失较大，转炉冶炼终点需大幅度提高出钢温度，使得高废钢比的冶炼模式受到限制；同时出钢温度提高后，钢水游离氧含量高，脱氧产物生成量多，夹杂物去除压力大，一旦生产节奏出现波动，钢质纯净度受到严重影响；另出钢温度提高后不利于转炉脱P(磷)，且上述炉外处理方式脱S(硫)能力较差，为保证P、S的百分比含量满足成品控制要求，需要提高入炉铁水质量，导致铁水成本高。综上所述，寻找一种提高吨钢废钢比的冶炼方法，是当前冶金工作者亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种提高吨钢废钢比的冶炼方法，旨在保证生产顺行的前提下，提高转炉入炉废钢比、降低入炉铁水质量的要求，提升产品质量，减少吨钢碳排放，达到增加企业经营效益、社会效益的目的。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种提高吨钢废钢比的冶炼方法，匹配长流程炼钢工艺过程，通过优化废钢的加入位置和方式，配合LF炉精炼站轻处理工艺对钢水进行补温、合金化、脱S以及去夹杂操作，以提高废钢吨钢的加入量，具体操作步骤为：a、高炉炼铁工序，采用输送皮带在高炉出铁过程中随铁水流铁水沟中加入废钢，废钢加入量为15-20kg/t铁，高炉铁水沟内铁水温度控制在1450～1510℃范围内；b、混铁炉工序，混铁炉铁水温度控制在1320℃以上，在混铁炉出铁过程中，通过上料皮带向铁水包的铁水流冲击区加入废钢，废钢加入量为20～25kg/t铁；c、转炉炼钢工序，通过废钢斗向转炉炉内加入废钢，废钢加入量为350～370kg/t铁，出钢温度控制在1570～1590℃范围内；d、炉后吹氩工序，利用废钢料槽在炉后吹氩站钢包内加入废钢，废钢加入量为12～18kg/t钢，加废钢后钢包内钢水温度控制在高于液相线15℃以上；e、LF精炼工序，LF精炼炉的处理周期控制在小于等于钢水浇注周期，精炼过程采用底吹氩气弱搅拌方式，使渣面蠕动而钢液不裸露，精炼渣碱度控制在1.5～1.7范围内，扩散脱氧剂加入量为0.5～1.0kg/t钢。上述提高吨钢废钢比的冶炼方法，在所述步骤a中，高炉出铁沟中加入的废钢为轻薄料或机械破碎料，其最大外形尺寸≤100mm。上述提高吨钢废钢比的冶炼方法，在所述步骤a中，高炉铁水沟铁水中Si含量控制在0.25％以上，P含量控制在0.15％以内，S含量控制在0.05％以内。上述提高吨钢废钢比的冶炼方法，在所述步骤b和步骤d中，铁水包的铁水流冲击区及炉后吹氩站钢包内加入的废钢为轻薄破碎料，其最大外形尺寸≤50mm。上述提高吨钢废钢比的冶炼方法，在所述步骤b中，混铁炉出铁水中Si含量控制在0.25％以上，P含量控制在0.15％以内，S含量控制在0.05％以内。上述提高吨钢废钢比的冶炼方法，在所述步骤c中，加入转炉炉内的废钢种类为机械破碎料或轻型废钢料，其最大外形尺寸≤200mm。上述提高吨钢废钢比的冶炼方法，在所述步骤c中，采用低枪位操作模式，枪位控制较传统工艺降低100-200cm，冶炼过程氧枪压力控制在1.0Mpa以上，全程氧气底吹流量控制在400m3/h以上。上述提高吨钢废钢比的冶炼方法，在所述步骤c中，出钢P含量≤0.025％，出钢时间控制在4分钟以内，出钢过程仅加入高铝类发热贡献量的大脱氧物料进行脱氧，钢包底吹不开气。上述提高吨钢废钢比的冶炼方法，在所述步骤e中，LF精炼工序采用留渣操作，留渣量控制在12kg/t钢-18kg/t钢，渣面加入萤石，萤石加入量控制在0.35-0.45kg/t钢；使用高档位电极加热，电极升温速度控制在5.0℃/分钟以上，送电8分钟后取样检测并调整化学成分，在化学成分、温度满足控制要求后出炉。本专利技术在采用上述技术方案后，取得了如下的技术进步效果：本专利技术采用多点加废钢的模式提高吨钢废钢比，克服了行业现行提高吨钢废钢比技术的不足之处，配合LF炉轻处理的工艺路线生产低碳低硅钢种，解决了传统工艺生产低碳低硅钢种无法实现高废钢比的瓶颈，提高了钢水纯净度，提升了产品质量，同时由于出钢温度降低，放宽了对铁水中P含量的要求，可确保烧结矿成本最优化，利用LF精炼炉强大的脱S能力，放宽了铁水中S含量的控制要求，有利于高炉保持稳定炉况长期顺行，降低了铁水成本，另精炼工序进行合金化，可提高合金元素的吸收率，降低合金消耗，最终实现企业经济效益、社会效益的双提升。实验结果表明，采用本专利技术所述的基于高吨钢废钢比的低碳低硅钢种冶炼方法，吨钢废钢比能达到30％，入炉铁水S％含量可以放宽到0.05％以内、P％含量可以放宽到0.15％以内、且钢水全氧含量稳定控制在30ppm以内。具体实施方式下面结合对比例和具体实施例对本专利技术作进一步说明。对比例一为传统的低碳低硅钢种冷轧用热轧窄带钢(Q195)钢水的冶炼方法，其操作步骤为：a、高炉炼铁工序，高炉铁水成分：Si含量为0.30％、S含量为0.03％、P含量为0.13％；b、混铁炉工序，铁水温度1320℃，铁水成分Si含量为0.30％，S含量为0.025％，P含量为0.12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高吨钢废钢比的冶炼方法，其特征是，它匹配长流程炼钢工艺过程，通过优化废钢的加入位置和方式，配合LF炉精炼站轻处理工艺对钢水进行补温、合金化、脱S以及去夹杂操作，以提高废钢吨钢的加入量，具体操作步骤为：a、高炉炼铁工序，采用输送皮带在高炉出铁过程中随铁水流铁水沟中加入废钢，废钢加入量为15‑20kg/t铁，高炉铁水沟内铁水温度控制在1450～1510℃范围内；b、混铁炉工序，混铁炉铁水温度控制在1320℃以上，在混铁炉出铁过程中，通过上料皮带向铁水包的铁水流冲击区加入废钢，废钢加入量为20～25kg/t铁；c、转炉炼钢工序，通过废钢斗向转炉炉内加入废钢，废钢加入量为350～370kg/t铁，出钢温度控制在1570～1590℃范围内；d、炉后吹氩工序，利用废钢料槽在炉后吹氩站钢包内加入废钢，废钢加入量为12～18kg/t钢，加废钢后钢包内钢水温度控制在高于液相线15℃以上；e、LF精炼工序，LF精炼炉的处理周期控制在小于等于钢水浇注周期，精炼过程底吹氩气弱搅拌，渣面蠕动钢液不裸露，精炼渣碱度控制在1.5～1.7范围内，扩散脱氧剂加入量为0.5～1.0kg/t钢。

【技术特征摘要】
1.一种提高吨钢废钢比的冶炼方法，其特征是，它匹配长流程炼钢工艺过程，通过优化废钢的加入位置和方式，配合LF炉精炼站轻处理工艺对钢水进行补温、合金化、脱S以及去夹杂操作，以提高废钢吨钢的加入量，具体操作步骤为：a、高炉炼铁工序，采用输送皮带在高炉出铁过程中随铁水流铁水沟中加入废钢，废钢加入量为15-20kg/t铁，高炉铁水沟内铁水温度控制在1450～1510℃范围内；b、混铁炉工序，混铁炉铁水温度控制在1320℃以上，在混铁炉出铁过程中，通过上料皮带向铁水包的铁水流冲击区加入废钢，废钢加入量为20～25kg/t铁；c、转炉炼钢工序，通过废钢斗向转炉炉内加入废钢，废钢加入量为350～370kg/t铁，出钢温度控制在1570～1590℃范围内；d、炉后吹氩工序，利用废钢料槽在炉后吹氩站钢包内加入废钢，废钢加入量为12～18kg/t钢，加废钢后钢包内钢水温度控制在高于液相线15℃以上；e、LF精炼工序，LF精炼炉的处理周期控制在小于等于钢水浇注周期，精炼过程底吹氩气弱搅拌，渣面蠕动钢液不裸露，精炼渣碱度控制在1.5～1.7范围内，扩散脱氧剂加入量为0.5～1.0kg/t钢。2.根据权利要求1所述的提高吨钢废钢比的冶炼方法，其特征是，在所述步骤a中，高炉出铁沟中加入的废钢为轻薄料或机械破碎料，其最大外形尺寸≤100mm。3.根据权利要求2所述的提高吨钢废钢比的冶炼方法，其特征是，在所述步骤a中，高炉铁水沟铁水中Si含量控制在0.25％以上，P％控制在0.15％以内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁鹏，梅忠，刘坤，董志才，刘涛，张文政，陈志国，冯润壮，
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