一种渣铁替代全量废钢的转炉炼钢方法技术

本发明专利技术公开一种渣铁替代全量废钢的转炉炼钢方法，包括以下步骤：转炉造渣主要原料分别为石灰、轻烧镁球和石灰石，上炉出钢完毕后，翻去一半炉渣，留渣量控制在35～45kg/t，然后进行溅渣固化并加以确认，铁水910

【技术实现步骤摘要】
一种渣铁替代全量废钢的转炉炼钢方法


[0001]本专利技术涉及一种转炉炼钢工艺
，具体是一种渣铁替代全量废钢的转炉炼钢方法。

技术介绍

[0002]铁水预处理脱硫可为转炉冶炼生产稳定提供硫含量小于0.002％的低硫铁水，是现代钢铁企业普遍采用的提高产品质量、开发高附加值产品的主要技术手段。对于铁水采用喷吹脱硫工艺来说，由于受到铁水罐容量和净空、脱硫剂喷吹速率、喷枪插入深度等综合因素的影响，容易产生喷溅现象。另外，铁水在倒罐作业过程中，如遇鱼雷罐罐口不规则或出铁速度过快，也容易造成铁水溅出泼洒。渣铁是铁水在喷吹脱硫过程中喷溅和倒罐作业过程中泼洒的产物，每吨钢可产生渣铁0.42～0.45kg。作为重要的含铁资源，渣铁中铁质量分数比渣钢大，且硬度高，不易破碎，直接外卖经济上受损，弃排不仅造成资源浪费，还会污染环境。虽然渣铁含铁量高(TFe含量达到85％以上，金属铁含量达到70％以上)，但由于渣铁中硫、磷含量较高且不稳定，尤其是铁水喷吹过程中喷溅产生的渣铁硫含量更高，导致转炉冶炼后钢水成分，特别是硫含量波动较大，得不到很好的回收再利用。现有技术中，部分钢企对脱硫渣铁经精破碎后，将小粒度的脱硫渣铁加入到铁包中，利用高炉出铁过程的搅拌动力将脱硫渣铁熔化，但此种方法每包铁脱硫渣铁处理量仅有1t左右，限制其推广应用；还有部分钢企采用脱硫渣铁经破碎、加工、筛分的方法，将其作为矿石的一部分用于制作烧结矿，生产流程长，加工难度大，成本较高；还有部分钢企在转炉中加入脱硫渣和钢渣，实现对脱硫渣和钢渣的回收再利用，但由于脱硫渣和钢渣中含渣量大，一般占40％左右，转炉冶炼为确保脱磷效果，需要加入大量的石灰进行脱磷，加上脱硫渣铁、渣钢带入的渣量，大渣量吹炼，极易产生喷溅，不仅容易损坏设备，还会增加冶炼成本，限制了其对脱硫渣和钢渣的大量有效回收再利用。
[0003]中国专利号CN110241283A公布了一种脱硫渣铁的转炉利用方法，该方法包括：将原料加入顶底复吹转炉，所述原料包括焦炭、脱硫渣铁、铁水；顶底复吹转炉吹炼，使原料形成熔融状态；出半钢，将形成的熔融状态的半钢倒入铁水包；将半钢进行KR脱硫处理；经KR脱硫处理后的原料倒入顶底复吹转炉进行常规冶炼。中国专利号CN110396566A也公布了一种转炉回吃脱硫渣铁的方法，将脱硫渣铁加入转炉并加入一部分铁水进行吹氧吹炼，促进了脱硫渣铁的熔化，待脱硫渣铁熔化之后形成半钢。将半钢倒入铁水包中，进行脱硫预处理。通过半钢和铁水的混合，保证了混合后的半钢成分与铁水成分更加接近，预处理脱硫结束的铁水的成分与常规铁水的成分接近，可以直接加入转炉进行利用。上述两种方法均在脱硫渣铁回收再利用方面起到了一定的积极作用，但上述两种方法均在转炉内进行吹氧操作使原料熔化形成半钢，然后将半钢倒入铁水包中，经脱硫预处理后，进行正常冶炼，处理流程相对复杂，生产周期延长，增加了能源动力消耗和作业劳动强度问题，限制其推广应用，针对这种情况，现提出一种渣铁替代全量废钢的转炉炼钢方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种渣铁替代全量废钢的转炉炼钢方法，采用铁水脱硫喷吹过程中喷溅产生的硫含量相对较高的渣铁和倒罐作业过程中泼洒产生的硫含量相对较低的渣铁，按照重量1:2比例混合作为冷却剂替代全量废钢，转炉冶炼采用“留1/2渣+双渣”操作法，可以最大限度地减少硫、磷带入量，降低石灰用量，避免大渣量操作引发喷溅和冶炼后钢水硫、磷成分波动，实现渣铁大量有效回收再利用，解决了现有技术中无法对渣铁进行大量有效回收再利用的技术问题，降低了转炉炼钢的生产成本，减小了渣铁弃排造成的环境污染，最终达到渣铁大量有效回收再利用和节能降耗的目的。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种渣铁替代全量废钢的转炉炼钢方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一：冶炼条件：冶炼[P]、[S]≤0.045％钢种，且铁水[Si]含量和温度满足[Si]％
×
100+T≤1400，冶炼吹炼氧枪为4孔拉瓦尔喷头，供氧强度为3.3～3.6m3/(t
·
min)，转炉造渣主要原料分别为石灰、轻烧镁球和石灰石，其中石灰技术指标：w(CaO)≥85.00％、w(SiO2)≤3.50％、w(S)≤0.060％、活性度≥250.0ml、酌减≤10.0％；轻烧镁球技术指标：w(MgO)≥60.00％、w(SiO2)≤7.50％、水份≤2.0％；石灰石技术指标：w(CaO)≥53.00％、w(MgO)≤3.00％、w(SiO2)≤1.50％；
[0008]步骤二：留渣操作：上炉出钢完毕后，翻去一半炉渣，留渣量控制在35～45kg/t，然后进行溅渣固化并加以确认；
[0009]步骤三：装入制度：铁水910
‑
930kg/t，渣铁110
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130kg/t，其中铁水脱硫喷吹过程中喷溅产生的硫含量相对较高的渣铁和倒罐作业过程中泼洒产生的硫含量相对较低的渣铁，按照重量1:2比例混合而成，且渣铁单块重量≤1000kg；
[0010]步骤四：冶炼操作：转炉冶炼采用“留1/2渣+双渣”和“高拉补吹”操作模式，石灰、轻烧镁球和石灰石加入总量分别按照40～50kg/([Si]％
×
100)、6.0～8kg/t和5～7kg/t控制，烧结矿加入量根据热平衡需要，参考加入总量按照2.0～2.5kg/([Si]％
×
100+T)控制；
[0011]步骤五：出钢操作：冶炼结束，钢水成分和温度符合工艺要求后，倾动转炉正常出钢，经脱氧合金化操作得到合格钢水。
[0012]进一步地，所述步骤四具体冶炼操作如下：
[0013]S1:采用高枪位大氧压点火，枪位1800mm，氧枪喷头距液面1800mm，氧压900kpa，氧气流量14500～15000m3/h，防止渣量大，点火不畅导致烧抢，点火时间0.5min；
[0014]S2:点火正常后，逐步降低氧枪枪位至1200～1300mm，氧枪喷头距液面1200～1300mm，氧压调至750kpa，氧气流量12500～13000m3/h，吹炼1min时，加入5～7kg/t的石灰石，利用石灰石受热分解产生CO2气体使炉渣具备泡沫化性，利于倒渣；
[0015]S3:继续吹炼至2.0～2.5min，提枪关氧，迅速切换至“氮手动”模式，再次下枪吹氮，氮气流量15000～16000m3/h，枪位4500～4800mm，氧枪喷头距液面4500～4800mm，利用氮气对泡沫化炉渣进行吹扫，消除炉渣泡沫化程度，利于炉渣中金属颗粒沉淀，吹氮0.5min后，倾动转炉，倒掉40％～60％硫、磷富集量高的炉渣，倒渣时间1min；
[0016]S4:倒渣结束后，再次下枪吹炼，氧枪枪位1300～1400mm，氧枪喷头距液面1300～1400mm，氧压750kpa，氧气流量12500～13000m3/h，吹炼1.5～2min时，石灰和烧结矿分别加入总量的2/3，轻烧镁球一次性加入；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种渣铁替代全量废钢的转炉炼钢方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：冶炼条件：冶炼[P]、[S]≤0.045％钢种，且铁水[Si]含量和温度满足[Si]％
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100+T≤1400，冶炼吹炼氧枪为4孔拉瓦尔喷头，供氧强度为3.3～3.6m3/(t
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min)，转炉造渣主要原料分别为石灰、轻烧镁球和石灰石，其中石灰技术指标：w(CaO)≥85.00％、w(SiO2)≤3.50％、w(S)≤0.060％、活性度≥250.0ml、酌减≤10.0％；轻烧镁球技术指标：w(MgO)≥60.00％、w(SiO2)≤7.50％、水份≤2.0％；石灰石技术指标：w(CaO)≥53.00％、w(MgO)≤3.00％、w(SiO2)≤1.50％；步骤二：留渣操作：上炉出钢完毕后，翻去一半炉渣，留渣量控制在35～45kg/t，然后进行溅渣固化并加以确认；步骤三：装入制度：铁水910
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930kg/t，渣铁110
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130kg/t，其中铁水脱硫喷吹过程中喷溅产生的硫含量相对较高的渣铁和倒罐作业过程中泼洒产生的硫含量相对较低的渣铁，按照重量1:2比例混合而成，且渣铁单块重量≤1000kg；步骤四：冶炼操作：转炉冶炼采用“留1/2渣+双渣”和“高拉补吹”操作模式，石灰、轻烧镁球和石灰石加入总量分别按照40～50kg/([Si]％
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100)、6.0～8kg/t和5～7kg/t控制，烧结矿加入量根据热平衡需要，参考加入总量按照2.0～2.5kg/([Si]％
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100+T)控制；步骤五：出钢操作：冶炼结束，钢水成分和温度符合工艺要求后，倾动转炉正常出钢，经脱氧合金化操作得到合格钢水。2.根据权利要求1所述的一种渣铁替代全量废钢的转炉炼钢方法,其特征在于，所述步骤四具体冶炼操作如下：S1:采用高枪位大氧压点火，枪位1800mm，氧枪喷头距液面1800mm，氧压900kpa，氧气流量14500～15000m3/h，防止渣量大，点火不畅导致烧抢，点火时间0.5min；S2:点火正常后，逐步...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓南阳，潘军，夏能伟，
申请(专利权)人：安徽长江钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：