提高长流程炼钢废钢比的方法技术

本发明专利技术提供了一种提高长流程炼钢废钢比的方法，属于钢铁冶炼技术领域，包括以下步骤：对待加入的废钢进行预热；将预热后的废钢在转炉冶炼工序、转炉出钢工序和精炼工序分批与液态冶炼中间物熔合；通过本发明专利技术提供的方法将废钢作为原料投入钢材冶炼中，能够实现废钢加入量500‑670kg/t铁水，废钢比达到33‑40％，并且无新增能源消耗、无多余碳和固废排放、简单易行，废钢的加入成本低，具有重要的经济、技术意义以及很好的推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】
提高长流程炼钢废钢比的方法
本专利技术属于钢铁冶炼
，更具体地说，是涉及一种提高长流程炼钢废钢比的方法。
技术介绍
炼钢过程中，可利用废钢作原料直接投入冶炼设备中，每吨废钢可转换为近一吨钢材，转换率接近百分之百，省去了采矿、选矿、炼焦和炼铁等过程产生的大量成本，能够有效降低钢材的冶炼成本，同时节约自然资源和能源。尤其是废钢价格较低时，废钢的加入量越多，能够节约的成本越多，对提升钢厂的经济效益有很大帮助。废钢加入量一般通过废钢比标示，废钢比是指炼钢过程中废钢投入量占作为炼钢原料的总的金属料装入量的百分比，废钢比越高表示炼钢时对废钢的利用能力越强。制约废钢比的技术瓶颈在于热量补偿，将废钢加入铁水或钢水等液态冶炼中间物时，废钢会使液态冶炼中间物的温度降低，无法在规定的时间内达到所需温度，为了使炼钢过程能够顺利的按照工艺要求进行，需要对液态冶炼中间物进行热量补偿。现有的炼钢工艺包括长流程工艺和短流程工艺，长流程工艺是将高炉冶炼得到的铁水加入转炉中，吹氧冶炼；短流程工艺是在电炉中加入铁矿石、铁水等原料，通过电能产生的热量进行冶炼。对于长流程工艺，提高废钢比的方法一般为对待加入的废钢进行预热、CO二次燃烧技术或向转炉内添加补热剂，如硅钛合金、焦炭、高铝、煤块、煤粉或碳化硅球等，造成渣量等固体废弃物增加和碳排放增多，同时受铁水温度低易粘结、补热和传热困难、生产周期控制难等影响，各工序废钢加入量受限，采用上述方法也仅能将废钢比从5-15％提高到20-30％，同时还增加了冶炼成本、碳排放量和现场操作难度。对于短流程工艺而言，因能够通过电能进行热量补偿，废钢比较高，可达50％以上，但电能消耗随废钢比的增加而显著增加，能源消耗巨大，提高废钢比的成本同样较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高长流程炼钢废钢比的方法，旨在解决炼钢过程中废钢比低以及为了提高废钢比新增冶炼成本高的技术问题，提高废钢比使之达到33-40％，同时充分降低新增冶炼成本。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种提高长流程炼钢废钢比的方法，包括以下步骤：对待加入的废钢进行预热；将预热后的废钢在转炉冶炼工序、转炉出钢工序和精炼工序分批与液态冶炼中间物熔合。作为本申请另一实施例，废钢预热前，根据碳质量分数、形状以及最大外形尺寸对废钢进行分级并分别存放。作为本申请另一实施例，废钢至少分为三个等级，分别为一级废钢、二级废钢和三级废钢；所述一级废钢为碳质量分数≥0.30％的短棒料、型钢、中间坯、破碎料，最大外形尺寸≤300mm；所述二级废钢为碳质量分数为0.10-0.30％的轻薄破碎料、薄板轻型料，其最大外形尺寸≤500mm；所述三级废钢为碳质量分数＜0.10％的短棒料、型钢、薄板、破碎料，其最大外形尺寸≤250mm。作为本申请另一实施例，所述液态冶炼中间物为铁水或钢水；所述转炉冶炼工序中将所述一级废钢加入转炉中与铁水熔合；所述转炉出钢工序中将倒出的钢水与所述二级废钢进行熔合；所述精炼工序中将所述三级废钢加入精炼炉中与钢水熔合。作为本申请另一实施例，所述转炉冶炼工序包括前期、中期和后期三个阶段，所述一级废钢的加入时间为前期，所述一级废钢的加入量为380-470kg/t铁水，冶炼时转炉底部吹氧，氧枪的喷嘴距转炉炉底的高度为2.1-2.4m，氧压为0.8-1.0Mpa，氧气流量为0.05-0.08m3/min·t，终点[O]为600-800ppm。作为本申请另一实施例，所述转炉出钢工序前，所述二级废钢存放在钢包中并在钢包中预热，转炉中的钢水倒入存放有所述二级废钢的钢包与所述二级废钢熔合，所述二级废钢的加入量为20-50kg/t铁水。作为本申请另一实施例，所述精炼工序中，所述三级废钢的加入量为100-150kg/t铁水；所述精炼工序包括至少两个冶炼周期，每个所述冶炼周期包括以下步骤：加入所述三级废钢、通电加热和底部吹氩，每个所述冶炼周期中所述三级废钢的加入量为2-6吨，通电电压为350-380V，电流持续时间为1-3min，氩气的吹入流量为5-10m3/h。作为本申请另一实施例，废钢在钢包内通过烘烤器实现预热，预热过程中钢包加盖保温，所述烘烤器以高炉煤气为燃烧介质。作为本申请另一实施例，预热过程中钢包加盖保温。作为本申请另一实施例，废钢预热后的温度不低于1000℃。本专利技术提供的提高长流程炼钢废钢比的方法，废钢预热后，在不同的冶炼工序分批与液态冶炼中间物熔合，即废钢以少量多次的形式作为原料投入炼钢过程中，与现有技术中只在转炉冶炼工序集中投入废钢不同。每个冶炼工序的废钢投入量较少，因此废钢对液态冶炼中间物的温度影响较小，能够通过废钢中自带的碳元素与液态冶炼中间物中的氧元素或外部补充的氧气反应释放的热量补偿废钢投入带来的热量差，保证炼钢过程能够顺利的按照工艺要求进行，上述热量补偿方法相比现有技术中通过向转炉内添加补热剂、CO二次燃烧或精炼高档位补热进行热量补偿，不仅没有新增能源消耗，无多余碳和固废排放，而且简单易行；同时，废钢在炉冶炼工序、转炉出钢工序和精炼工序的多次投入，有效提高了废钢的加入量，使废钢比得到了大幅提升；通过本专利技术提供的方法将废钢作为原料投入钢材冶炼中，能够实现废钢加入量500-670kg/t铁水，废钢比达到33-40％，并且无新增能源消耗、无多余碳和固废排放、简单易行，大幅降低了为了提高废钢比而产生的新增冶炼成本，具有重要的经济、技术意义以及很好的推广应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为利用本专利技术实施例提供的提高长流程炼钢废钢比的方法进行炼钢的流程示意图；具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。现对本专利技术提供的提高长流程炼钢废钢比的方法进行说明。提高长流程炼钢废钢比的方法，包括以下步骤：1)对待加入的废钢进行预热；2)将预热后的废钢在转炉冶炼工序、转炉出钢工序和精炼工序分批与液态冶炼中间物熔合。本专利技术提供的提高长流程炼钢废钢比的方法，废钢预热后，在不同的冶炼工序分批与液态冶炼中间物熔合，即废钢以少量多次的形式作为原料投入炼钢过程中，与现有技术中只在转炉冶炼工序集中投入废钢不同。每个冶炼工序的废钢投入量较少，因此废钢对液态冶炼中间物的温度影响较小，能够通过废钢中自带的碳元素与液态冶炼中间物中的氧元素或外部补充的氧气反应释放的热量补偿废钢投入带来的热量差，保证炼钢过程能够顺利的按照工艺要求进行，上述热量补偿方法相比现有技术中通过向转炉内添加补热剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.提高长流程炼钢废钢比的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n对待加入的废钢进行预热；/n将预热后的废钢在转炉冶炼工序、转炉出钢工序和精炼工序分批与液态冶炼中间物熔合。/n

【技术特征摘要】
1.提高长流程炼钢废钢比的方法，其特征在于，包括以下步骤：
对待加入的废钢进行预热；
将预热后的废钢在转炉冶炼工序、转炉出钢工序和精炼工序分批与液态冶炼中间物熔合。


2.如权利要求1所述的提高长流程炼钢废钢比的方法，其特征在于，废钢预热前，根据碳质量分数、形状以及最大外形尺寸对废钢进行分级并分别存放。


3.如权利要求2所述的提高长流程炼钢废钢比的方法，其特征在于，废钢至少分为三个等级，分别为一级废钢、二级废钢和三级废钢；
所述一级废钢为碳质量分数≥0.30％的短棒料、型钢、中间坯、破碎料，最大外形尺寸≤300mm；
所述二级废钢为碳质量分数为0.10-0.30％的轻薄破碎料、薄板轻型料，其最大外形尺寸≤500mm；
所述三级废钢为碳质量分数＜0.10％的短棒料、型钢、薄板、破碎料，其最大外形尺寸≤250mm。


4.如权利要求3所述的提高长流程炼钢废钢比的方法，其特征在于，所述液态冶炼中间物为铁水或钢水；
所述转炉冶炼工序中将所述一级废钢加入转炉中与铁水熔合；
所述转炉出钢工序中将倒出的钢水与所述二级废钢进行熔合；
所述精炼工序中将所述三级废钢加入精炼炉中与钢水熔合。


5.如权利要求4所述的提高长流程炼钢废钢比的方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序包括前期、中期和后期三个阶段，所述一级废钢的加入时间为前期，所述一级废钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：田鹏，梁静召，陆凤慧，邢俊芳，吴雨晨，郝占全，
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