CN101403021A - 一种钢渣利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢渣利用方法，它是在LF钢包精炼炉加入造渣料造渣并进行精炼，每吨钢水加造渣料20kg～50kg/t，然后浇铸的流程中，把浇铸后的钢包炉炉渣及剩余钢水返回电炉内进行冶炼，并在电炉中加入造渣料，每吨钢水加造渣料50kg～70kg/t，电炉冶炼过程中减少造渣料石灰的加入量，并降低电炉的供电量。对于需要脱气的钢种，在LF钢包精炼炉精炼并加入造渣料造渣结束后，将钢水送到VD真空脱气炉脱气，然后浇铸，把浇铸后的钢包炉炉渣及剩余钢水返回电炉内进行冶炼。本钢渣利用方法成本较低，可避免钢包精炼过程中硫富集。

Description

一种钢渣利用方法

技术领域

本发明涉及一种钢渣利用方法。

背景技术

目前，国内电炉厂基本上采用电炉-LF钢包精炼炉-VD真空脱气-连铸(或模铸)工艺进行炼钢生产。电炉出钢时控制下渣量，出钢过程中在钢包内进行合金化，同时加入石灰、合成渣等造渣料造渣，然后在LF钢包炉工位进行钢水脱氧、脱硫、成分微调、温度控制等精炼。精炼结束后一些钢种直接连铸或模铸，一些钢种再经过VD真空脱气处理，处理后去连铸或模铸。钢水浇铸完后，钢包内会剩余精炼钢渣和部分钢水，这时钢包内剩余钢水的钢水和钢渣的温度较高，基本保持在1450℃左右，钢渣量为20～50Kg/吨钢。经过对钢渣进行理化分析，这种钢渣为CaO-SiO₂-Al₂O₃系渣，渣中含有大量的CaO、Al₂O₃，在固态时这种钢渣是一种预熔渣，熔点较低，碱度较高，是一种较好的造渣料。钢渣中CaO含量大于51％，碱度平均3.6，渣中磷分配比平均1.02，加入电炉能够快速成渣，并且具有良好的脱磷能力。经过分析认为钢包精炼钢渣加入电炉后能够快速成渣，迅速参与反应，有利于电炉早期成渣，提前脱磷。如以热态形式加入，不需要熔化时间，直接成为电炉熔渣参与反应，减少了电炉石灰的加入量；同时还带入了大量的物理热，兑入电炉后能够减少电炉的供电量。如果不回收利用，钢渣要送到渣场处理，需要处理费用，并且会造成环境污染，同时会造成钢渣中CaO、Al₂O₃的浪费。

目前国内钢包精炼钢渣一般采用三种利用方式，一是钢包精炼钢渣倒入渣盘运到渣场进行处理，处理后的钢渣用作铺路的路基或用来做水泥原料，这样处理需要大量的场地存放，并且容易造成环境污染。第二种是钢包精炼钢渣冷却处理后配入一定的粘结剂造球，干燥后加入转炉作造渣剂使用，这种方法需要专门的设备进行处理，成本较高。第三种是钢包精炼渣返回钢包精炼炉内使用，这种方法容易造成钢包精炼过程中硫富集，影响钢水精炼效果，降低精炼炉脱硫率，同时2-3炉就需要弃一次渣，不能实现连续返回利用。

发明内容

为了克服现有钢渣利用方法的上述不足，本发明提供一种成本较低、避免钢包精炼过程中硫富集的钢渣利用方法。

本钢渣利用方法包括下述依次的步骤：

I LF钢包精炼炉精炼

电炉出钢时钢水在钢包内进行合金化，同时在钢包内加入石灰、合成渣等造渣料造渣(LF工位与电炉工位不在同一位置，钢包开到电炉出钢位进行出钢，出钢过程中合金化并要加入大部分造渣料，出钢完毕钢包再开到LF工位，进行脱硫、升温等精炼操作，这时加少部分造渣料进行微调。这样在电炉出钢过程就使大部分渣料熔化，如果造渣料全部在LF精炼工位加容易造成造渣料难熔化，影响LF冶炼时间。)钢渣量为每吨钢水20kg～50kg/t。然后在LF钢包精炼炉工位进行脱氧、脱硫、成分微调、温度调整等精炼操作，钢种的温度和成分达到要求后进行连铸或模铸。

II 连铸或模铸

连铸或模铸浇注结束后，用过跨车或专用车把装有热态钢包炉炉渣和浇注完成后剩余钢水的钢包运到电炉跨，用天车吊运将钢包炉炉渣及浇注剩余钢水返回电炉内进行冶炼；或者是用专用车把装入铁水的铁水罐运到浇铸跨，把热态的钢包炉炉渣及剩余钢水兑入铁水罐内，在电炉兑铁水时，随铁水一同兑入电炉进行冶炼，促进电炉快速形成泡沫渣。

III 电炉造渣

电炉造渣过程中，加入造渣料如石灰、铁矾土，每吨钢水加造渣料50kg～70kg/t。根据热态返回电炉的钢包渣的量，每炉钢水相应地减少石灰等造渣料的加入量500～1000kg；

IV 根据兑入电炉渣量及剩余钢水量，电炉冶炼过程中相应地减少电炉的供电量。

本钢渣利用方法根据钢种要求，对氢含量要求小于2ppm或容易出现白点的钢种，在步骤I LF钢包精炼炉工位进行脱氧、脱硫、成分微调、温度调整等精炼操作后，还需要过VD真空脱气炉到VD工位进行真空脱气后，符合钢种温度、成分要求后再进行连铸或模铸。

本钢渣利用方法是在LF钢包精炼炉加入造渣料造渣并进行精炼，每吨钢水加造渣料20kg～50kg/t，然后浇铸的流程中，把浇铸后的钢包炉炉渣及剩余钢水返回电炉内进行冶炼，并在电炉中加入造渣料，每吨钢水加造渣料50kg～70kg/t，电炉冶炼过程中减少造渣料石灰的加入量，并降低电炉的供电量。

本钢渣利用方法对于需要脱气的钢种，在LF钢包精炼炉精炼并加入造渣料造渣结束后，将钢水送到VD真空脱气炉脱气，然后浇铸，把浇铸后的钢包炉炉渣及剩余钢水返回电炉内进行冶炼。

本钢渣利用方法有下述的优点：

1、实现了钢包精炼钢渣的热态循环利用，减少钢渣处理对环境的污染；

2、电炉冶炼过程中加入钢包精炼钢渣，钢渣中带入50％左右的CaO，电炉冶炼过程可减少石灰的加入量，减少的加入量为500kg/吨渣；

3、电炉冶炼中加入热态的钢包炉钢渣和剩余钢水，带入大量的物理热，可以减少电炉冶炼过程的供电量；

4、每返回使用1吨热态钢包精炼钢渣，可降低电炉冶炼成本300元以上；

5、钢包精炼渣热态循环过程中，不会对钢质量造成影响。

图1是本钢渣利用方法实施例一的流程图。

图2是本钢渣利用方法实施例三的流程图。

上述图中：

1-铁水    2-废钢    3-电炉    4-LF钢包精炼    5-连铸或模铸

6-钢包炉炉渣及剩余钢水  7-VD真空脱气炉

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本钢渣利用方法的具体实施方式，但本钢渣利用方法不局限于下述的实施例。

实施例一

本实施例是60吨LF钢包精炼炉钢渣循环利用，所冶炼的钢种是ML20钢。60吨LF钢包精炼炉钢渣热态循环，其流程参见图1，按照流程，返回电炉利用，LF钢包精炼炉钢渣返回量为1000～2500kg，本实施例为2000kg，剩余钢水量为500～1500kg，本实施例为1500kg，兑入电炉后电炉可减少造渣料石灰的加入量500～1200kg，本实施例为1000kg同时由于热态返回，可减少电炉供电量，可降低电炉冶炼成本300～700元，本实施例为500元。基本方法如下：

(1)工艺流程：50吨高功率偏心底电炉3将钢水加到60吨LF钢包精炼炉4精炼后进行模铸5。由于使用偏心炉底电炉，出钢时电炉3基本不下渣，出钢过程中在LF钢包内进行合金化，并且加入石灰、合成渣等造渣料造渣，然后在LF钢包精炼炉4的工位进行钢水脱氧、脱硫、成分微调、温度控制精炼。精炼钢的成分达到要求，温度达1580～1600℃后，进行模铸5。

(2)钢包精炼钢渣热态利用工艺

模铸5浇注结束后，用专用汽车把装有热态的钢包炉炉渣及剩余钢水6的钢包拉到电炉跨，在电炉兑铁水时，用天车把钢包炉炉渣及剩余钢水6随铁水一同兑入电炉3内进行冶炼。

(3)电炉冶炼方法如下：

电炉3内装入23吨废钢2，送电穿井后兑入28吨脱碳升温预处理铁水1，(加铁水与加加回收渣无前后次序之分)并加入石灰2500kg造渣，送电吹氧10min后兑第二罐铁水15吨，在电炉3兑第二罐铁水时，用天车将上次模铸5后的钢包炉炉渣及剩余钢水6兑入电炉3，然后加入300kg石灰调整电炉炉渣，保证电炉泡沫渣的稳定(根据返回炉渣的数量减少了石灰加入量1000kg)。电炉冶炼过程中视加入钢包炉炉渣及剩余钢水6根据情况适当调整供电档位，由6档供电调整为18档供电，减少供电量。

实施例二

本实施例是60吨LF钢包精炼炉钢渣循环利用。所冶炼的钢种是ML40钢。60吨LF钢包精炼炉钢渣热态循环，其流程参见图1，按照流程，返回电炉利用，LF钢包精炼炉钢渣返回量为1000～2500kg，本实施例为2000kg，剩余钢水量为500～1500kg，本实施例为1500kg，兑入电炉后电炉可减少造渣料石灰的加入量500～1200kg，本实施例为1000kg同时由于热态返回，可减少电炉供电量，可降低电炉冶炼成本300～700元，本实施例为500元。基本方法如下：

(1)工艺流程：50吨高功率偏心底电炉3将钢水加到60吨LF钢包精炼炉4精炼后进行模铸5。由于使用偏心炉底电炉，出钢时电炉3基本不下渣，出钢过程中在LF钢包内进行合金化，并且加入石灰、合成渣等造渣料造渣，然后在LF钢包炉4的工位进行钢水脱氧、脱硫、成分微调、温度控制等精炼。精炼钢的成分达到要求，温度达1555～1565℃后，进行模铸5。

(2)钢包精炼钢渣热态利用工艺

模铸5浇注结束后，用专用汽车把装有热态的钢包炉炉渣及剩余钢水6的钢包拉到电炉跨，在电炉兑铁水时，用天车把钢包炉炉渣及剩余钢水6随铁水一同兑入电炉3内进行冶炼。

(3)电炉冶炼方法如下：

电炉3出完钢后，用专用汽车把上次模铸5后的钢包炉炉渣及剩余钢水6拉倒电炉跨，并兑入电炉，然后电炉内装入废钢23吨，送电穿井后兑入脱碳升温预处理铁水28吨，并加入石灰1500kg造渣(根据返回炉渣的数量减少了石灰加入量1000kg)，送电吹氧10min后兑第二罐铁水15吨，加石灰1300kg造渣。电炉冶炼过程中根据加入钢包炉炉渣及剩余钢水6的量适当调整供电档位，由6档供电调整为18档供电，减少供电量。

实施例三

本实施例是申请人60吨VD钢包炉钢渣热态循环，返回电炉利用，所冶炼的钢种是LZ50钢。VD钢包炉钢渣返回量为1000～2500kg，本实施例为2000kg，剩余钢水量为500～1500kg，本实施例为1000kg，兑入电炉后可减少造渣料石灰的加入量500～1200kg，本实施例为1000kg，同时由于热态返回，可减少电炉供电量。使用热态钢渣返回电炉，可降低电炉冶炼成本300～700元，本实施例为500元。基本工艺如下：

(1)工艺流程：参见图2，50吨高功率偏心底电炉3将钢水加到60吨LF钢包精炼炉4中精炼，加到60吨VD真空脱气炉7真空脱气后，再进行模铸5。由于使用偏心炉底电炉，出钢时电炉3基本不下渣，出钢过程中在LF钢包内进行合金化，并且加入石灰、合成渣造渣料造渣，然后在钢包炉4工位进行钢水脱氧、脱硫、成分微调、温度控制等精炼。精炼钢的成分达到要求，温度达1625～1650℃后，到VD真空脱气工位，进行抽真空脱气处理，真空处理结束，温度达到1530～1545℃后，进行模铸5(或连铸)。

(2)钢包精炼钢渣热态利用工艺

模铸5浇注结束后，用专用汽车把装入铁水的铁水罐运到浇铸跨，把热态的钢包炉炉渣及剩余钢水6兑入铁水罐内，然后用专用车把铁水罐拉回电炉跨，在电炉3兑铁水时，随铁水一同兑入电炉3进行冶炼。

(3)电炉冶炼工艺如下：

电炉3内装入废钢，送电穿井后兑入脱碳升温预处理铁水1，并加入石灰2500kg造渣，送电吹氧10min后兑第二罐铁水。在电炉3兑第二罐铁水前，用铁水罐装入第二次铁水15吨，用专用汽车把铁水罐拉到浇注跨，把上次模铸后的钢包炉炉渣及剩余钢水6倒入铁水罐，用专用汽车把装有铁水及剩余钢水渣的铁水罐拉到电炉跨，装入电炉3，电炉冶炼过程中，再加入300kg石灰调整电炉炉渣，保证电炉泡沫渣的稳定(根据返回炉渣的数量减少了石灰加入量1000kg)。电炉冶炼过程中视加入炉渣量及剩余钢水量情况适当调整供电档位，由6档供电调整为18档供电，减少供电量。

上述三个实施例的模铸也可采用连铸。

LF  Ladle Furnace的缩写

VD  Vacuum Degasser的缩写

Claims (2)

1 一种钢渣利用方法，它包括下述依次的步骤：

I  LF钢包精炼炉精炼

电炉出钢时钢水在钢包内进行合金化，同时在钢包内加入石灰、合成渣造渣料造渣，钢渣量为每吨钢水20kg～50kg/t，然后在LF钢包精炼炉工位进行精炼操作，钢种的温度和成分达到要求后进行连铸或模铸；

II连铸或模铸

连铸或模铸浇注结束后，把装有热态钢包炉炉渣和浇注完成后剩余钢水的钢包运到电炉跨，将钢包炉炉渣及浇注剩余钢水返回电炉内进行冶炼；或者把装入铁水的铁水罐运到浇铸跨，把热态的钢包炉炉渣及剩余钢水兑入铁水罐内，在电炉兑铁水时，随铁水一同兑入电炉进行冶炼，促进电炉快速形成泡沫渣。

III电炉造渣

电炉造渣过程中，加入造渣料，每吨钢水加造渣料50kg～70kg/t；

IV根据兑入电炉渣量及剩余钢水量，电炉冶炼过程中相应地减少电炉的供电量。

2 根据权利要求1所述的钢渣利用方法，其特征是：对于需要脱气的钢种，在步骤I LF钢包精炼炉精炼并加入造渣料造渣结束后，将钢水送到VD真空脱气炉脱气，然后连铸或模铸。

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