一种半钢转炉炼钢的方法技术

本发明专利技术涉及一种半钢转炉炼钢方法，该方法包括在转炉内兑入半钢后，加入造渣剂，进行供氧吹炼，并进行终点控制，其特征在于，该方法还包括向转炉内加入锰矿。本发明专利技术的方法既不影响钢铁生产工艺以及生产组织，保证转炉炼钢的脱磷脱碳效果，又能保证终点钢水锰含量的提高。本发明专利技术的方法具有能耗低、操作简单、易于控制等特点，减少了炉后合金化时锰铁的用量，降低了转炉炼钢的生产成本，实现了炼钢过程节能降耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炼钢方法，特别是涉及。
技术介绍
传统转炉炼钢方法在出钢后向钢包中加入合金进行脱氧合金化，例如，锰合金化 时通常采用含锰的铁合金如锰铁、硅锰铁在出钢后进行锰合金化，这种含锰铁合金化的工 艺成熟，锰的回收率高且稳定，但需要将锰矿冶炼成含锰合金，因此能耗高，工艺流程长，成 本高且环境污染严重。为此，CN1470667A公开了一种锰氧化物直接合金化炼钢工艺，该工艺包括将锰氧 化物配制成锰合金球团，在电炉或转炉出钢过程中将锰合金球团分批加入到钢水中，利用 钢水高温将锰从锰氧化物中直接融熔还原成金属锰而对钢水进行直接合金化，同时通过吹 氩或其他精炼方式以提高和稳定锰的回收率。所述锰合金球团是由锰含量大于40%的锰氧 化物配加5-15%的还原剂、1-5%发热剂、1-2%催化剂经破碎研磨成50-200目的粉料，然 后混勻并通过粘结剂制成的，还原剂为金属Al、Si、Ca等，发热剂为Al、SiC、Si-Fe, Si-Ca 等，催化剂为活性炭等。该工艺的优点在于去掉了将锰矿冶炼成含锰铁合金的生产工序，从 而大幅度节约能源和减轻环境污染，也大幅度降低了钢水锰合金化的生产成本。然而，该方 法虽然省去了将锰矿冶炼成锰铁合金的工序，但是需要将锰矿与还原剂、发热剂和催化剂 等配合并制成锰合金球团使用，仍然存在工艺复杂、成本高的缺点。使用锰矿直接进行合金化的方法与传统使用铁合金进行合金化的方法相比，省去 了专门炼制铁合金的设备和能源消耗，降低炼钢的合金化成本。并且，使用较低品位的锰氧 化物资源和/或废弃矿渣，对资源的综合运用具有十分重要的意义。因此，炼钢用锰矿进行 直接合金化越来越受到冶金工作者的重视。但是锰矿直接合金化存在一定问题，主要是钢 水的氧化性不同导致锰的回收率不稳定，且对提高钢的纯度有影响。研究表明，在转炉炼钢 的条件下，最好在吹炼终点加入锰矿，适当提高出钢温度，来进行锰矿直接合金化，如果配 加炉外精炼，可以使锰的回收率得到进一步提高，而且使回收率更稳定(河南冶金2004年， 12(6) 41-43)。但是，上述方法都是基于铁水炼钢实施的，由于含钒铁水经过转炉提钒后(即为 半钢)碳含量由原来的4. 6重量％左右降低到3. 0-3. 9重量％，具有炼钢热量不足以及炼 钢化渣困难等特点，因而半钢炼钢的造渣方法、造渣剂成分、造渣剂加入数量和时间、以及 加速成渣的措施等都与铁水炼钢有所不同。如果直接将铁水炼钢的方法用于半钢炼钢，结 果会导致终点钢水碳含量极低、大量烧铁或终点钢水温度降低，使精炼、连铸等后工序出现 问题或无法进行。因此半钢炼钢不能简单依照铁水炼钢的方法实施。所以目前的半钢炼钢 过程仍然使用出钢后向钢包中加入合金进行脱氧合金化的方法，因而仍然存在脱氧合金化 成本较高、工艺复杂的缺点。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中半钢炼钢过程脱氧合金化成本较高、工艺复杂的缺 点，提供了一种在半钢炼钢过程中向转炉内直接加入锰矿，提高半钢转炉炼钢终点钢水锰 含量的方法。本专利技术提供一种半钢转炉炼 钢方法，该方法包括在转炉内兑入半钢后，加入造渣 齐U，进行供氧吹炼，并进行终点控制，其特征在于，该方法还包括向转炉内加入锰矿。本专利技术的方法既不影响钢铁生产工艺以及生产组织，保证转炉炼钢的脱磷脱碳效 果，又能保证终点钢水锰含量的提高。本专利技术的方法具有能耗低、操作简单、易于控制等特点， 减少了炉后合金化时锰铁的用量，降低了转炉炼钢的生产成本，实现了炼钢过程节能降耗。具体实施例方式本说明书中所用的术语“供氧吹炼”指在通过氧枪向转炉中吹入氧气的条件下进 行炼钢。本说明书中所用的术语“供氧强度”指单位时间内每吨入炉半钢的供氧量，其单位 为 Nm3/t · min0本说明书中所用的术语“终点控制”指吹炼终点(吹氧结束)时使钢水的化学成 分和温度同时达到计划钢种出钢要求而进行的控制，包括控制出钢温度和终点钢水的碳含量、磷含量、氧含量等。本说明书中所用的术语“锰回收率”指吹炼后终点钢水中锰的含量减去吹炼前半 钢中锰的含量所得的差值与吹炼前加入的锰矿中锰的含量的比值。本说明书中所用术语“碱度”指熔渣中碱性氧化物CaO的重量浓度与酸性氧化物 SiO2的重量浓度之比。本说明书中所用的术语“脱磷率”指吹炼前半钢中含磷量和吹炼后终点钢水中含 磷量之差与吹炼前半钢中含磷量之间的比值。本说明书中所用的术语“氧活度”指溶解于终点钢水中的氧分子的重量浓度，单位 为 PPm0本说明书中所用的术语“半钢”可以是指高炉铁水经过脱硫提钒后得到的产物，但 是也可以是对铁水进行预处理如脱硫、脱氧后得到的Si、C元素含量很低的处于铁水和钢 水中间状态的钢原料。所述半钢可以为以半钢的总量为基准，含有3. 0-3. 9重量％的碳、 0. 001-0. 02 重量％ 的硅、0. 02-0. 04 重量％ 的猛、0. 06-0. 085 重量％ 的磷、0. 002-0. 030 重 量％的硫、0. 01-0. 06重量％的钛、0. 02-0. 06重量％的钒和95. 85-96. 85重量％的铁的半 钢。本专利技术提供一种半钢转炉炼钢方法，该方法包括在转炉内兑入半钢后，加入造渣 齐U，进行供氧吹炼，并进行终点控制，其特征在于，该方法还包括向转炉内加入锰矿。在本专利技术所述的方法中，以吹入氧气的总量为基准，在吹氧量为14-30%的时间 内，向转炉内加入锰矿。因为吹炼前期半钢含碳量高，氧化性相对较低，因此在吹炼前期加 入锰矿有利于锰矿中锰元素的还原，若在吹炼后期加入锰矿，转炉内半钢含碳量低，钢水氧 化性较强，不利于锰矿中金属锰还原进入到钢水中，再加上后期钢水温度基本接近终点温 度，若此时加入锰矿的话，将会引起转炉内大幅度的温降，造成终点钢水温度过低，影响后工序的正常进行。所述锰矿的加入量可以根据所需的钢种来决定，一般情况下，对于低锰类钢，所述 锰矿的加入量使转炉炼钢的终点钢水锰含量为0. 12-0. 18重量％。可以通过各种手段来获得上述锰含量。例如，当所述锰矿的锰含量为20-32重 量％时，相对于每吨的半钢，所述锰矿的加入量可以为5-20kg，优选为7-14kg。当锰矿加 入量过低时，由于一部分锰元素进入到钢渣中，使得终点钢水的锰含量过低；当锰矿加入量 过高时，引起转炉炼钢大幅度的温降，使终点钢水温度过低或是终点钢水碳含量极低以及 大量烧铁，再加上半钢转炉炼钢脱磷任务重，转炉炼钢渣量大，受锰在钢_渣间的分配比影 响，使得大量锰元素进入到钢渣中。所述锰矿可以是各种通过开采得到的含锰矿石。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述的锰矿中锰含量为26. 2重量％，锰矿加入 量为10kg/t半钢，转炉终点钢水锰含量提高到0. 16重量％，锰矿中锰回收率达49重量％。在本专利技术所述的方法中，加入的造渣剂主要包括复合造渣剂和石灰。其中，相对于 每吨半钢，所述石灰的加入量为35. 7-39. 3kg。由于锰矿中含有大量的SiO2,因此锰矿不仅起到提供锰的作用，同时还起到兼作 造渣剂的作用，所以根据所述锰矿的加入量，与不加锰矿的技术方案相比，复合造渣剂用量 大大降低。所述复合造渣剂的加入量符合下述公式Wl = WO-(AX Wfc/1000)Wl为本专利技术在转炉内加入锰矿的情况下，每吨半钢应加入的复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半钢转炉炼钢方法，该方法包括在转炉内兑入半钢后，加入造渣剂，进行供氧吹炼，并进行终点控制，其特征在于，该方法还包括向转炉内加入锰矿。

【技术特征摘要】
一种半钢转炉炼钢方法，该方法包括在转炉内兑入半钢后，加入造渣剂，进行供氧吹炼，并进行终点控制，其特征在于，该方法还包括向转炉内加入锰矿。2.根据权利要求1所述的方法，其中，以吹入氧气的总量为基准，所述锰矿在吹氧量为 14-30%的时间内加入转炉。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述锰矿的加入量使转炉炼钢的终点钢水锰 含量为0. 12-0. 18重量％。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述锰矿中锰的含量为20-32重量％、Si02的含 量为10-20重量％，所述锰矿的加入量为7-14kg/t半钢。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述造渣剂主要包括复合造渣剂和石灰，所述石 灰的加入量为35. 7-39. 3kg/t半钢，所述复合造渣剂的加入量符合下述公式Wl = WO-(AX Wto/1000)Wl为每吨半钢应加入的复合造渣剂的总量，单位为kg/t半钢，WO 为 16-22kg/t 半钢，Wtfa为锰矿的加入量，单位为kg/t半钢，A 为 300。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述造渣剂分至少两批加入，以吹入氧气的总量 为基准，第一批造渣剂在吹氧量为14-30%的时间内加入。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一批造渣剂与所述锰矿同时加入转炉内。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述第一批造渣剂的加入量为复合造渣剂 8-12kg/t 半钢、石灰 18-22kg/t 半钢。9.根据权利要求6或7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋龙奎，何为，戈文荪，陈永，梁新腾，李桂军，李清春，肖明富，李安林，李利刚，王建，杨洪波，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]