利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，采用底吹氧、喷吹石灰粉顶底复吹转炉吹炼，吹炼前期仅采用底枪吹氧，石灰粉与氧气同时由底枪喷入，底枪喷吹天然气与底枪吹氧同步；吹炼中后期顶枪下枪吹氧，通过顶部加入石灰、轻烧白云石、矿石等渣料，达到吹炼终点之后顶底同时结束吹氧，通过底部喷吹氮气或氩气搅拌，均匀熔池温度和成分。本发明专利技术可有效解决高硅铁水冶炼中渣量大、易喷溅、铁损、热损大、侵蚀炉衬等问题。侵蚀炉衬等问题。侵蚀炉衬等问题。

Method of smelting high silicon hot metal by bottom blowing oxygen and lime powder combined blowing converter

【技术实现步骤摘要】
利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶炼领域，尤其涉及一种利用底吹氧、石灰粉顶底复吹转炉冶炼高硅铁水的方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，一般采用顶吹转炉、底吹转炉或者复吹转炉冶炼高硅铁水；在高炉铁水冶炼中，开炉初期焦炭量增加、炉温升高，入炉原料中更多的SiO2被焦炭还原，致使铁水中的[Si]含量异常升高。由于转炉脱硅反应释放大量的热，因此，高硅铁水冶炼初期炉内升温快、碳氧反应提前，炉内造渣量较大，容易造成爆发性喷溅，这不但会引起一系列的冶炼操作问题，而且影响吹炼终点的钢水质量；冶炼前期，石灰与SiO2反应在石灰颗粒表面形成高熔点的Ca2SiO4，阻碍了石灰的溶解，从而造成炉渣碱度较低，一方面，炉渣碱度较低且化渣不充分，影响冶炼去磷、硫的效果；另一方面，炉渣碱度低且渣量大加剧了对炉衬的冲刷和侵蚀，不可避免地缩短炉役；此外，炉渣中含有一定量的氧化铁和铁珠，渣量增加造成铁损增加，冶炼中的喷溅进一步造成金属、渣料、热量损失，恶化冶炼条件，喷溅增加设备烧损和环境污染的风险，溢出的渣钢需要被及时清理，增加了工作强度。由此可见，高硅铁水冶炼不利于工艺过程的整体优化和生产高质量的钢水。目前，铁水预处理脱硅、留渣法、双渣法、双联法等依旧不能彻底解决传统转炉冶炼高硅铁水引发的系列问题，生产实践表明传统转炉冶炼高硅铁水依旧存在严重的喷溅现象。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，以解决高硅铁水冶炼中渣量大、易喷溅、铁损、热损大、侵蚀炉衬等问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，采用底吹氧、喷吹石灰粉顶底复吹转炉吹炼，吹炼前期仅采用底枪吹氧，石灰粉与氧气同时由底枪喷入，底枪喷吹天然气与底枪吹氧同步；吹炼中后期顶枪下枪吹氧，通过顶部加入石灰、轻烧白云石、矿石等渣料，达到吹炼终点之后顶底同时结束吹氧，通过底部喷吹氮气或氩气搅拌，均匀熔池温度和成分。
[0005]上述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，所述炉底底枪结构为同心套管，包括中心管、外层套管、中心管与外层套管之间的环缝；中心管喷吹氧气和石灰粉，环缝喷吹用于冷却、保护底枪的天然气。
[0006]上述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，所述底枪喷吹天然气流量为底枪吹氧流量的8%
‑
12%，底枪石灰粉喷吹流量为300 kg/min
‑
1000kg/min，炉底喷入的石灰粉总量为4000kg
‑
6500kg，冶炼所需的额外石灰通过顶部加入。
[0007]上述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，所述顶枪下枪吹氧的触发条件取决于铁水中Si元素含量；当铁水中Si元素含量在0.6%
‑
0.8%时，底枪吹氧量达到
吹炼总氧量的3%
‑
8%之间时顶枪下枪吹氧；当铁水中Si元素含量大于0.8%小于等于1.25%时，底枪吹氧量达到吹炼总氧量的9%
‑
16%之间时顶枪下枪吹氧；当铁水中Si元素含量大于1.25%小于等于1.5%时，底枪吹氧量达到吹炼总氧量的17%
‑
25%之间时顶枪下枪吹氧。
[0008]上述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，所述炉底石灰粉喷吹分为2个阶段，喷吹开启的触发条件是顶底吹氧量占吹炼总氧量的比值，顶底吹氧量介于吹炼总氧量的1%
‑
10%时开启第一阶段，喷入石灰粉的75%
‑
90%；顶底吹氧量介于吹炼总氧量的70%
‑
85%时开启第二阶段，喷入石灰粉的10%
‑
25%。
[0009]上述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，所述转炉顶部加入石灰、轻烧白云石、矿石等渣料的触发条件是顶底吹氧量占吹炼总氧量的比值：顶底吹氧量介于吹炼总氧量的1%
‑
10%时加入40%
‑
60%的轻烧白云石，顶底吹氧量介于吹炼总氧量的11%
‑
20%加入40%
‑
60%的轻烧白云石；顶底吹氧量介于吹炼总氧量的1%
‑
7%时，分2
‑
3批次加入10%
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20%的石灰；顶底吹氧量介于吹炼总氧量的10%
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20%时，分2
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3批次加入20%
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40%的石灰，顶底吹氧量介于吹炼总氧量的21%
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30%时，分2
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3批次加入40%
‑
60%的石灰；顶底吹氧量介于吹炼总氧量的1%
‑
15%时，分2
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3批次加入40%
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60%的矿石，顶底吹氧量介于吹炼总氧量的40%
‑
60%时，分2
‑
3批次加入40%
‑
60%的矿石。
[0010]上述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，所述吹炼总氧量由吹炼的二级系统依据物料平衡计算获得；所述顶枪下枪吹氧时顶枪枪位距钢液液面高度控制在3m
‑
4.5m，顶枪吹氧流量控制在500Nm3/min
‑
700Nm3/min。
[0011]上述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，所述达到吹炼终点之后顶底同时结束吹氧，通过底部喷吹氮气或氩气搅拌，均匀熔池温度和成分，搅拌时间控制在1min
‑
3min，供气流量控制在120Nm3/min
‑
160Nm3/min。
[0012]上述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，所述炉底底枪中心管内径尺寸为25
‑
30mm，中心管厚度为5
‑
7mm；外层套管内径尺寸为35
‑
36.5mm，厚度为3.6
‑
5mm；中心管与外层套管之间的环缝宽度为1.5
‑
2.5mm。
[0013]上述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，所述炉底底枪数量为2
‑
6个，底枪由中心管和外层套管组成，每个底枪吹氧流量控制在40Nm3/min
‑
45Nm3/min。
[0014]上述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，所述高硅铁水占装入量的80%
‑
90%，铁水Si元素含量为0.6%
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1.5%，废钢占装入量的10%
‑
20%。
[0015]本专利技术中冶炼前期通过底吹氧、喷石灰粉大幅降底铁水中Si元素，并且减少熔池内FeO含量以减缓碳氧反应、抑制喷溅；依据铁水条件选择转炉顶枪下枪吹氧时机，同时，通过转炉上部料仓加入造渣料进一步调控炉渣渣量、碱度和流动性，以改善熔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，其特征在于：吹炼前期仅采用底枪吹氧，石灰粉与氧气同时由底枪喷入，底枪喷吹天然气与底枪吹氧同步；吹炼中后期顶枪下枪吹氧；通过顶部加入石灰、轻烧白云石、矿石等渣料，达到吹炼终点之后顶底同时结束吹氧，通过底部喷吹氮气或氩气搅拌，均匀熔池温度和成分。2.如权利要求1所述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，其特征在于：所述底枪结构为同心套管，包括中心管（1）、外层套管（2）、中心管（1）与外层套管（2）之间的环缝（3）；中心管（1）喷吹氧气和石灰粉，环缝（3）喷吹天然气；所述底枪喷吹天然气流量为底枪吹氧流量的8%
‑
12%，底枪石灰粉喷吹流量为300 kg/min
‑
1000kg/min，炉底喷入的石灰粉总量为4000kg
‑
6500kg，冶炼所需的额外石灰通过顶部加入。3.如权利要求1所述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，其特征在于：所述顶枪下枪吹氧的触发条件取决于铁水中Si元素含量；当铁水中Si元素含量在0.6%
‑
0.8%，底枪吹氧量达到吹炼总氧量的3%
‑
8%之间时顶枪下枪吹氧；当铁水中Si元素含量大于0.8%小于等于1.25%，底枪吹氧量达到吹炼总氧量的9%
‑
16%之间时顶枪下枪吹氧；当铁水中Si元素含量大于1.25%小于等于1.5%，底枪吹氧量达到吹炼总氧量的17%
‑
25%之间时顶枪下枪吹氧。4.如权利要求1或2所述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，其特征在于：所述炉底石灰粉喷吹分为2个阶段，喷吹开启的触发条件是顶底吹氧量占吹炼总氧量的比值，顶底吹氧量介于吹炼总氧量的1%
‑
10%时开启第一阶段，喷入石灰粉的75%
‑
90%；顶底吹氧量介于吹炼总氧量的70%
‑
85%时开启第二阶段，喷入石灰粉的10%
‑
25%。5.如权利要求1所述的利用底吹氧、石灰粉复吹转炉冶炼高硅铁水的方法，其特征在于：所述转炉顶部加入石灰、轻烧白云石、矿石等渣料的触发条件是顶底吹氧量占吹炼总氧量的比值：顶底吹氧量介于吹炼总氧量的1%
‑
10%时加入40%
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60%的轻烧白云石，顶底吹氧量介于吹炼总氧量的11%
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20%加入40%
‑
60%的轻烧白云石；顶底吹氧量介于吹炼总氧量的1%
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7%时，分2
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈军利，闫龙格，韩健，孟凡雷，唐笑宇，何顺生，李章勇，代红星，
申请(专利权)人：邯钢集团邯宝钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：