一种高废钢消耗的转炉冶炼方法技术

一种高废钢消耗的转炉冶炼方法，按照下述步骤进行：a、载热材料准备；b、废钢备料；c、转炉冶炼；d、炉后操作；e、精炼炉操作；c步骤中转炉加料过程如下：先加入废钢中的全部废钢料和铁矿石总量的80％，然后从高位料仓加入载热材料总量的50％，随后加入铁水，铁水添加完成后再加入余量的载热材料，之后加入造渣料，剩余20％铁矿石在冶炼中后期供氧时间的1/2‑2/3的时间段加入。本发明专利技术根据铁水成分确定废钢比，再通过热平衡计算，得出低铁水消耗、高废钢比损失热量所需要的焦炭使用量，从而准确确定焦炭的添加量，实现焦炭使用兼顾到补充热损失和成本消耗。本发明专利技术转炉使用大比例废钢，可多消耗工业废钢，降低炼钢生产成本。 1

【技术实现步骤摘要】
一种高废钢消耗的转炉冶炼方法
本专利技术涉及一种钢铁冶炼方法，尤其是一种高废钢消耗的转炉冶炼方法，属钢铁冶炼

技术介绍
废钢在转炉冶炼过程的主要作用是冷却剂，因废钢杂质少，用废钢做冷却剂时，渣量少、喷溅小、冷却效果稳定，便于控制转炉熔池内温度，除此之外，转炉使用废钢还可以减少入炉料消耗量、降低生产成本。废钢相对于铁水的成本优势非常明显。所以说，无论短期经济利益，还是从长期经济效益和社会效益看，提高废钢比、降低铁水消耗都是钢铁行业发展的必然趋势，同时也是钢铁企业发展的重要选择。降低转炉铁水消耗、提高废钢比，热量损失较大，转炉需要加入载热材料来补充热量的损失，针对此问题，目前许多钢厂加入硅质合金或煤粉来补充热量损失，但硅质合金价格高造成生产成本升高，煤粉喷吹设备庞大且费用高，难以实现。此外，载热材料的添加量尚缺乏准确依据，添加量少不足以补充热量，添加量多增加生产成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种高废钢消耗的转炉冶炼方法，所述方法根据铁水成分确定废钢比，根据热平衡计算准确确定载热材料添加量，配合工艺手段的改进，实现转炉废钢比达到25％以上。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种高废钢消耗的转炉冶炼方法，按照下述步骤进行：a、载热材料准备：根据铁水成分和废钢比确定载热材料添加量；b、废钢备料：按照废钢比25-35.5％准备废钢，废钢由废钢料和铁矿石组成，铁矿石为废钢总量的30-35％；c、转炉冶炼：转炉炉内加入废钢、载热材料、铁水和造渣料开始冶炼；转炉加料过程如下：先加入废钢中的全部废钢料和铁矿石总量的80％，然后从高位料仓加入载热材料总量的50％，随后加入铁水，铁水添加完成后再加入余量的载热材料，之后加入造渣料，剩余20％铁矿石在冶炼中后期供氧时间的1/2-2/3的时间段加入；d、炉后操作：出钢温度控制在1570-1620℃范围，使用含铝合金进行脱氧合金化；e、精炼炉操作：钢水进站温度≥1540℃，经LF精炼炉升温、成分微调、去除夹杂物，加热时间控制在8-12分钟，升温速度为4-5℃/min，出站温度控制在1580-1600℃范围内。上述高废钢消耗的转炉冶炼方法，铁水中Si元素含量为0.40-0.70％，S元素含量为0.020-0.035％，P元素含量为0.100-0.125％，铁水入炉温度为1300-1350℃；以铁水中Si含量0.4％时废钢比25％为基数，随Si含量的增加提高废钢比，Si含量每提高0.1％，废钢比增加3-3.5％。上述高废钢消耗的转炉冶炼方法，根据热平衡计算，得出添加废钢的热损失，并根据载热材料放热确定其添加量；所述热平衡公式如下：Q化＝147.70*C％+269.70*Si％+70.00*Mn％+217.30*P％式中Q化为化学热，单位为MJ/t；Q铁水物＝61.9+0.88T式中Q铁水物为铁水的物理热，单位为MJ/t，T表示摄氏温度；Q废钢物＝0.74T式中Q废钢物为废钢的物理热，单位为MJ/t，T表示摄氏温度。上述高废钢消耗的转炉冶炼方法，步骤b中所述废钢料包括轻薄料、压块、重型废钢、水洗豆，要求每次加入的废钢料种类一致，废钢料斗容量根据加入废钢料最大值设计，保证废钢料一次加入，缩短冶炼周期。上述高废钢消耗的转炉冶炼方法，所述述精炼炉操作步钢水进站温度≥1540℃，加热时间控制在8-12分钟，软吹时间控制在8-12分钟，整个精炼时间控制在25-35分钟，出站温度控制在1580-1600℃范围。上述高废钢消耗的转炉冶炼方法，所述载热材料为焦炭。上述高废钢消耗的转炉冶炼方法，转炉冶炼步骤中转炉加入废钢、焦炭、铁水后，降枪吹炼，吹炼过程采取低、高、低枪位控制。本专利技术根据铁水成分确定废钢比，再通过热平衡计算，得出低铁水消耗、高废钢比损失热量所需要的焦炭使用量，从而准确确定焦炭的添加量，实现焦炭使用兼顾到补充热损失和成本消耗；本专利技术对焦炭的加入方式进行了改进，在促进焦炭充分、快速释放热量的同时，可降低焦炭中N含量进入钢水；本专利技术采用分批次加入铁矿石的方法，有利于炼钢前期钢水快速升温、脱氮，后期促进C-O继续反应，带走钢中N，进一步提高渣中TFe含量。与现有技术相比，本专利技术转炉使用大比例废钢，可消耗工业废钢，降低炼钢生产成本，缓和废钢市场积压，在取得较高经济效益的同时也为社会做出贡献。具体实施方式以下对本专利技术方法予以详述：1、提高转炉炼钢的废钢比。根据铁水成分确定废钢比，原则是铁水中Si含量高时相应多加入废钢，反之亦然。铁水中Si元素含量按照0.40-0.70％控制，以铁水中Si含量0.4％时废钢比25％为基数，Si含量每提高0.1％，废钢比增加3-3.5％，至Si含量0.70％，废钢比增加到34-35.5％。废钢由废钢料和铁矿石组成，铁矿石占废钢总量的30-35％。废钢料分轻薄料、压块、重型废钢、水洗豆等，要求每次加入的废钢料种类一样，不允许多种类型废钢混装，以确定每炉中所添加废钢料的化学成分平均含量。生产热轧低碳系列钢时使用压块、轻薄料或水洗豆，不使用重型废钢，因为重型废钢中微量元素Cu、Ni、Cr等元素含量＞0.1％，会提高热轧低碳系列钢的物理性能，产品冷轧会出现轧制力大或是深冲性能差的情况。生产普碳钢、低合金高强度钢时可以使用各种类型的废钢料。2、转炉加料方法。转炉炉内加入废钢、载热材料、铁水和造渣料开始冶炼。加料过程如下：先加入废钢中的全部废钢料和铁矿石总量的80％，然后从高位料仓加入载热材料总量的50％，随后加入铁水，铁水添加完成后再加入余量的载热材料，之后加入造渣料，剩余20％铁矿石在冶炼中后期供氧时间的1/2-2/3的时间段加入。废钢料斗容量根据加入废钢料最大值设计，保证废钢料一次加入，缩短冶炼周期。加完废钢料后摇炉使转炉前后摆动一下，这样废钢可以在炉内充分预热，去除废钢中的水蒸气，避免水蒸气在铁水下面来不及上浮而发生打炮事故。铁矿石分批次加入，是由于钢铁料配比调整后，前期加入废钢、焦炭、铁水进行吹炼，铁水中的C氧化生成了大量的CO，有利于钢水快速升温、脱氮，但到吹炼中后期(供氧时间段的1/2～2/3)，CO生成量减少，钢水易从炉气中吸氮，为此在冶炼中后期再加入部分铁矿石，可加速CO的生成，促使了C-O继续反应带走钢中N，并可进一步提高渣中TFe含量，生成高氧化性的泡沫渣，此阶段的泡沫渣覆盖在钢水表面可有效隔断氮气进入钢水中。3、焦炭的加入量。在冷、热钢铁料配比下，需使用载热材料补偿因高废钢比造成的热损失。载热材料要具有较高的热利用系数，以保证转炉高生产率。载热材料包括煤粉、焦粉、块煤和焦炭。经比较，焦粉易随炉气被吸走，块煤价格比焦炭高，熔化废钢能力较焦炭差，煤粉喷吹需要特定场地，占地面积大，投资大，所以本专利技术选择焦炭作为载热材料。本专利技术按照下述方法确定焦炭的准确添加量：根据现有技术转炉炼钢废钢比小于10％时不添加焦炭，本专利技术以废钢比10％为基数，根据热平衡计算，估算废钢比超过10％时所添加废钢的热损失，再根据焦炭的放热确定其添加量。热平衡公式如下：Q化＝147.70*C％+269.70*Si％+70.00*Mn％+217.30*P％式中Q化为化学热，单位为MJ/t；Q铁水物＝61.9+0.88T式中Q铁水物为铁水的物理热，单位为MJ/t，T表示摄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高废钢消耗的转炉冶炼方法，其特征在于：按照下述步骤进行：

【技术特征摘要】
1.一种高废钢消耗的转炉冶炼方法，其特征在于：按照下述步骤进行：a、载热材料准备：根据铁水成分和废钢比确定载热材料添加量；b、废钢备料：按照废钢比25-35.5％准备废钢，废钢由废钢料和铁矿石组成，铁矿石为废钢总量的30-35％；c、转炉冶炼：转炉炉内加入废钢、载热材料、铁水和造渣料开始冶炼；转炉加料过程如下：先加入废钢中的全部废钢料和铁矿石总量的80％，然后从高位料仓加入载热材料总量的50％，随后加入铁水，铁水添加完成后再加入余量的载热材料，之后加入造渣料，剩余20％铁矿石在冶炼中后期供氧时间的1/2-2/3的时间段加入；d、炉后操作：出钢温度控制在1570-1620℃范围，使用含铝合金进行脱氧合金化；e、精炼炉操作：钢水进站温度≥1540℃，经LF精炼炉升温、成分微调、去除夹杂物，加热时间控制在8-12分钟，升温速度为4-5℃/min，出站温度控制在1580-1600℃范围内。2.根据权利要求1所述的高废钢消耗的转炉冶炼方法，其特征在于：铁水中Si元素含量为0.40-0.70％，S元素含量为0.020-0.035％，P元素含量为0.100-0.125％，铁水入炉温度为1300-1350℃；以铁水中Si含量0.4％时废钢比25％为基数，随Si含量的增加提高废钢比，Si含量每提高0.1％，废钢比增加3-3.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国旗，刘乃东，郭晓鹏，靳旭冉，李兴才，杨志刚，张金坤，黄伟丽，杨军朝，
申请(专利权)人：德龙钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13