一种铁水预处理固废的回收利用方法技术

本发明专利技术属于炼钢技术领域，具体涉及一种铁水预处理固废的回收利用方法，具体为一种将KR铁水预处理产生的KR脱硫渣应用于含硫易切削钢冶炼的方法。本发明专利技术在转炉正常冶炼的脱氧和合金化之后，在LF精炼时加入KR脱硫渣，充分利用KR脱硫渣、转炉脱氧产物、转炉终渣的结合使用，成功回收KR脱硫渣中硫，实现了废渣回收利用，减少了炼钢硫铁的消耗，降低了冶炼成本，降低了废渣对环境的污染和危害，同时提高了硫化锰的纺锤率。本发明专利技术提供的方法无需改变含硫易切削钢的冶炼工艺流程，对脱硫渣的处理较方便，便于在全行业推广。便于在全行业推广。

【技术实现步骤摘要】
一种铁水预处理固废的回收利用方法


[0001]本专利技术属于炼钢
，尤其是固废回收炼钢领域，具体涉及一种铁水预处理固废的回收利用方法。

技术介绍

[0002]炼钢会产生大量的固体废弃物，包括铁水预处理渣、转炉炉渣、LF精炼渣、除尘灰等，其中KR脱硫渣为代表性固废之一。KR脱硫是一种转炉炼钢前对铁水进行炉外预处理的工艺，具有操作简单、成本低、脱硫效率高等特点，被国内钢铁企业广泛采用。KR脱硫使用的脱硫剂有石灰系、电石系、苏打系、镁系等，其中石灰系脱硫剂易于获得，成本低廉，现已成为最为普遍的脱硫剂。KR脱硫渣是脱硫工艺产生的副产品，其产量约为7～9kg/吨钢，按照我国每年粗钢产量10亿吨，约三分之一左右的粗钢使用KR脱硫工艺铁水预处理计算，产生的KR脱硫渣超过200万吨/年。
[0003]目前，国内对KR脱硫渣的主要处理方式为磁选回收渣中的铁，之后的脱硫渣变为固体废弃物堆积丢弃，随着钢产量的不断增加，KR脱硫渣的堆存量持续增大，且含硫物质对环境的污染和危害较大，已经成为严重的环保问题。如何回收KR脱硫渣中硫，实现了废渣的资源化回收利用，降低冶炼成本，同时降低了废渣对环境的污染和危害，促进钢铁企业绿色化发展，已成为钢铁企业亟需解决的问题。CN202110543363.X一种利用脱硫渣冶炼含硫钢种的方法,脱硫渣中硫可通过氧化的方式置换出[S]，通过优化冶炼工艺，可将[S]元素稳定进入钢水。基于此，可对脱硫渣加以回收利用。其在转炉出钢前预先在钢包中加入脱硫渣，要求转炉冶炼脱氧和合金化都延迟进行，这对转炉冶炼正常的工艺流程造成了一定的影响，且必须使用类似于SiC这类特殊的脱氧剂，以保证硫的回收效率。CN202110201652.1一种炉渣回收利用生产高硫钢的工艺方法，其在转炉冶炼出钢开始就加入KR脱硫渣，这样操作会对正常的冶炼造成影响，如转炉冶炼脱氧和合金化都延迟进行，并且要配合使用帘线钢精炼回收渣这一特殊的炼钢产物。仍然需要配合使用“特殊脱氧剂”、“帘线钢精炼回收渣”等特殊原辅料，这不利于在全行业推广。并且未研究回收KR脱硫渣同时，对硫化锰的纺锤率的带来怎样的效果。
[0004]因此，如何无需加入特殊的渣料，不对冶炼过程不造成任何影响，提高脱硫渣中硫的回收效率同时提高硫化锰的纺锤率的效果，这是本专利技术所要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术是在转炉正常冶炼的脱氧和合金化之后，在LF精炼时加入脱硫渣，并利用转炉终渣，有效提高LF精炼渣中SiO2含量，以提高脱硫渣中硫的回收效率，且无需加入专门的脱氧剂，通过充分利用KR脱硫渣、转炉脱氧产物、转炉终渣的结合使用，成功回收KR脱硫渣中硫，实现了废渣回收利用，减少了炼钢硫铁的消耗，降低了冶炼成本，降低了废渣对环境的污染和危害，同时提高了硫化锰的纺锤率，有利于在行业内进行推广。
[0006]一种铁水预处理固废的回收利用方法，将KR脱硫渣经热闷、破碎、磁选、烘干后剩余的尾渣，回收利用到含硫易切削钢的冶炼，实现钢水增硫。
[0007]下面对本专利技术的含硫易切削钢的冶炼方法做详细叙述。
[0008]步骤一：转炉冶炼：转炉炉料结构为90％铁水+10％废钢，装炉量120吨，其中废钢为普通社会废钢，无特殊要求。转炉采用石灰、轻烧白云石造低碱度渣，其中造渣石灰加入量为18～20kg/吨钢，轻烧白云石加入量为10～15kg/吨钢，熔渣碱度控制在1.2～1.6。转炉冶炼终点温度控制为1600～1630℃，终点碳含量控制为0.05～0.08％。
[0009]步骤二：转炉出钢：出钢过程中进行脱氧和合金化，脱氧和合金化加入合金为：硅锰(4.6～5.0kg/吨钢)、低碳锰铁(17.8～18.0kg/吨钢)、磷铁(1.50～1.52kg/吨钢)，无需加入硫铁；出钢过程中人为下渣，下渣量600kg/炉；出钢终点硅含量控制为≤0.03％。
[0010]步骤三：LF精炼：钢水到达LF精炼后小幅度升温(升温速率≤0.05℃/s，升温幅度≤30℃)，不进行渣料补充，先加入处理后的KR脱硫渣充当渣料并给钢水增硫，KR脱硫渣使用量100kg/吨钢。随后取样分析钢水活度氧，易切削钢的活度氧含量控制在30～40ppm，在定氧完成后，根据氧含量使用电石进行渣面脱氧，将活度氧含量调整至要求范围。LF冶炼结束前加入硫铁(5.0kg/吨钢)，之后吊入连铸工序正常浇铸。
[0011]本专利技术中处理后的KR脱硫渣成分按重量百分数计为：CaO：52.5～61.8％、SiO2：9.1～12.5％、CaS：4.4～5.6％、CaF2：1.0～3.8％、Al2O3：≤3.5％、MgO：≤3.0％，水分≤0.5％，其他为杂质。
[0012]本专利技术中KR脱硫渣中的硫主要以CaS的形式赋存在渣中，为使其进入钢水，需要通过化学反应将硫还原出来。根据化学反应机理，需要促使化学反应向KR脱硫生成CaS的反方向进行，需要增加渣中SiO2含量，降低钢水中Si含量，适当降低钢水温度，以提高逆反应效率。本专利技术大量使用硅锰进行钢水脱氧，并利用转炉终渣，有效提高了LF精炼渣中SiO2含量，同时控制转炉出钢终点硅含量，保证了逆反应充分进行。
[0013]有益效果
[0014]本专利技术的铁水预处理固废的回收利用方法在含硫易切削钢冶炼中的应用，在LF精炼时加入脱硫渣，利用转炉的终渣来提高脱硫渣中S的回收率，通过充分利用KR脱硫渣、转炉脱氧产物、转炉终渣的结合使用，成功回收KR脱硫渣中硫，实现了废渣回收利用，减少了炼钢硫铁的消耗，对冶炼过程不造成任何影响，降低了冶炼成本，降低了废渣对环境的污染和危害，同时提高了硫化锰的纺锤率。
具体实施方式
[0015]以本公司生产含硫易切削钢Y1215为例，Y1215的冶炼工艺流程为：转炉冶炼
‑
LF精炼
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连铸，具体化学成分按重量百分数计为C：≤0.09％，Si：≤0.08％，Mn：1.10～1.40％，P：0.04～0.09％，S：0.33～0.42％，Cr、Ni、Cu≤0.20％，其余为铁和不可避免的杂质。
[0016]实施例1
[0017]1、转炉冶炼：转炉炉料结构为90％铁水+10％废钢，装炉量120吨，其中废钢为普通社会废钢，无特殊要求。转炉采用石灰、轻烧白云石造低碱度渣，其中造渣石灰加入量为18kg/吨钢，轻烧白云石加入量为14kg/吨钢，熔渣碱度控制在1.3。转炉冶炼终点温度控制为1612℃，终点碳含量控制为0.06％。
[0018]2、转炉出钢：出钢过程中进行脱氧和合金化，脱氧和合金化加入合金为：硅锰(4.8kg/吨钢)、低碳锰铁(17.9kg/吨钢)、磷铁(1.5kg/吨钢)，无需加入硫铁；出钢过程中人为下渣，下渣量600kg/炉；出钢终点硅含量控制为0.02％。
[0019]3、LF精炼：钢水到达LF精炼后小幅度升温(升温速率≤0.05℃/s，升温幅度≤30℃)，不进行渣料补充，先加入处理后的KR脱硫渣充当渣料并给钢水增硫，KR脱硫渣使用量100kg/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁水预处理固废的回收利用方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一：转炉冶炼：转炉炉料为铁水+废钢，转炉采用石灰、轻烧白云石造低碱度渣，熔渣碱度控制在1.2～1.6，转炉冶炼终点温度控制为1600～1630℃，终点碳含量控制为0.05～0.08％；步骤二：转炉出钢：出钢过程中进行脱氧和合金化，脱氧和合金化加入合金为：硅锰、低碳锰铁、磷铁，无需加入硫铁；出钢过程中人为下渣，出钢终点硅含量控制为≤0.03％；步骤三：LF精炼：钢水到达LF精炼后小幅度升温，不进行渣料补充，先加入KR脱硫渣充当渣料并给钢水增硫，随后取样分析钢水活度氧，在定氧完成后，根据氧含量使用电石进行渣面脱氧，将易切削钢的活度氧含量控制在30～40ppm，LF冶炼结束前加入硫铁，之后吊入连铸工序正常浇铸。2.根据权利要求1所述铁水预处理固废的回收利用方法，其特征在于：步骤一中转炉炉料为90％铁水+10％废钢，石灰加入量为18～20kg/吨钢，轻烧白云石加...

【专利技术属性】
技术研发人员：王礼银，苏振伟，沈艳，屠兴圹，周淼，
申请(专利权)人：常州中天特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：