CN102660658A - 一种转炉炉渣固化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种简单有效、经济安全的转炉炉渣固化的方法，转炉终点出钢结束后，向炉渣中加入调渣剂，使用顶吹氧枪喷射氮气进行溅渣护炉，溅渣结束后，提枪过程中加入炉渣固化剂，前后摇炉，加入废钢后再次摇炉，所述炉渣完全固化后，兑入铁水，用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，进行铁水脱磷处理，吹炼获得钢液和炉渣，提氧枪，进行转炉快速倒渣操作，用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，进行铁水脱碳处理，直至拉碳提枪既得。本发明能满足脱磷处理结束炉渣成分目标含量要求，石灰和轻烧白云石消耗可降低20-40%。
Description
技术领域
本发明属于转炉炼钢技术领域，涉及一种转炉炉渣固化的方法。
背景技术
转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。
现代工艺中，转炉结束后的炉渣都多加利用，一般来讲，炉渣可以做铸石制品；水淬渣用于生产水泥,渣砖或可吹制成矿渣棉,作保温、隔热材料。炉渣还可以代替砂石做道碴。
作铜冶炼过程的熔剂或作浇铸钢锭时的保护渣原料。含P2O5高的炼钢渣用作农业磷肥。铜冶炼水淬渣可作表面处理用的喷吵材料。工厂锅炉排出的炉渣,常被视为废物,不仅占用田地,而且污染环境。后来，转炉炉渣回收利用设备可以不仅回收了炉渣的热量,而且利用炉渣制成了建筑材料。但是，不管怎么样，转炉炉渣的合理处理始终是转炉炼钢中的关键问题，而转炉倒渣不仅提高了工业成本，也减低了工作效率。特别是常规溅渣护炉工艺，加入的调渣料没有限定，溅渣结束倒掉全部炉渣或部分炉渣，然后下氧枪供氧直至吹炼结束。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种简单有效、经济安全的转炉炉渣固化的方法。
具体方案如下：
一种转炉炉渣固化的方法，具体步骤如下：
A转炉终点出钢结束后，向炉渣中分别加入每吨钢0-6公斤的轻烧白云石，每吨钢0-10公斤的生白云石，每吨钢0-5公斤的含碳镁球进行调渣；
B使用顶吹氧枪喷射氮气进行溅渣护炉，所述溅渣结束后，提枪过程中加入每吨钢0-3公斤的轻烧白云石，每吨钢3-10公斤的石灰，每吨钢3-7公斤的小粒级石灰石的炉渣固化剂；
C前后摇炉，加入废钢后再次摇炉，所述炉渣完全固化后，兑入铁水，用氧枪从顶部向所述铁水液面供给氧气，从底部向所述铁水内部供给搅拌气体，进行铁水脱磷处理，吹炼获得钢液和炉渣；
D提氧枪，进行转炉快速倒渣操作，用氧枪从顶部向所述铁水液面供给氧气，从底部向所述铁水内部供给搅拌气体，进行铁水脱碳处理，直至拉碳提枪既得。
进一步地，所述步骤A中转炉终点出钢结束后的钢水温度为1600-1750℃。
进一步地，所述步骤A中转炉终点出钢结束后的炉渣中MgO含量为7-13%，碱度为2.5-4.0。
进一步地，所述步骤B中溅渣护炉的供氮强度2.8-4.8Nm3/t·min，所述氧枪枪位距炉底高度为100-500cm。
进一步地，所述步骤C或E中从顶部向所述铁水液面的供氧强度为每吨铁1.7-4.0Nm3/min，所述从底部向所述铁水内部的供给搅拌气体的强度为每吨铁0.023-0.25 Nm3/min。
进一步地，所述步骤C或E中从底部向所述铁水内部的供给搅拌气体为氮气或氩气。
进一步地，所述步骤C中废钢添加量每吨钢的70-170kg废钢。
进一步地，所述步骤C中吹炼获得钢液温度为1370-1450℃。
进一步地，所述步骤C中吹炼获得炉渣中MgO含量为7-11%，TFe含量12-20%，碱度为1.0-2.3。
本发明提供的一种简单有效、安全的炉渣固化控制方法，通过加入一定量的调渣剂进行溅渣护炉，溅渣结束提枪加入一定量的炉渣固化剂，炉渣全部留下，然后加入废钢进行进一步固化，可以使转炉终渣全部留下给下一炉循环利用，并满足脱磷处理结束炉渣成分目标含量要求，石灰和轻烧白云石消耗可降低20-40%。
具体实施方式
实施例1：
本发明提供的另一种转炉炉渣固化的方法，实验在210吨顶底复吹转炉中进行，炉次号为12300633，具体步骤如下：
步骤S1：上一炉12300632炉次转炉终点出钢结束后，控制钢水温度为1687℃，转炉终点结束后的炉渣中MgO含量为10%，碱度为3.2，然后加入每吨钢3.752公斤的轻烧白云石，每吨钢2.07公斤的含碳镁球进行调渣。
步骤S2：使用顶吹氧枪喷射氮气进行溅渣护炉，溅渣护炉的供氮强度3.81Nm3/t·min，氧枪枪位距炉底高度大约为250-320cm。溅渣结束后，提氧枪过程中，根据溅渣过程中加入的稠渣剂量及铁水脱磷结束炉渣MgO含量和R要求，加入炉渣固化剂为每吨钢4.76公斤的石灰，固化炉渣；
步骤S3：前后摇炉，使炉渣烧结、温度降低，熔点升高达到固化效果。然后将废钢加入转炉中，再次前后摇炉，确认炉渣完全固化后，再向转炉中兑入铁水，用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，供氧强度为每吨铁3.57Nm3/min，从底部向铁水内部供给搅拌气体，其中搅拌气体为氮气，供给强度为每吨铁0.048Nm3/min，点火正常后，吹炼获得钢液和炉渣；
因为废钢用于平衡转炉冶炼过程中的热量，添加量为150kg/吨钢。获得脱磷处理结束钢液温度1390℃，有利脱磷和炉渣的流动性。脱磷后炉渣中CaO为35.313%，SiO2为17.337%，MgO为8.30%，TFe为19.586%，R为2.037,可确保减少炉衬侵蚀前提下，提高炉渣流动性，有利脱磷和快速倒渣；
步骤S4：所述铁水脱磷处理结束后提氧枪，进行转炉快速倒渣操作，用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，点火正常后，进行铁水脱碳处理，拉碳提枪，然后重新开始下一炉的出钢后转炉炉渣固化流程。
本方法可以使转炉终渣全部留下给下一炉循环利用，并满足脱磷处理结束炉渣成分目标含量要求，石灰和轻烧白云石消耗可降低40%。
实施例2：
本发明还提供的一种转炉炉渣固化的方法，实验在210吨顶底复吹转炉中进行，炉次号为12300634，具体步骤如下：
步骤S1：上一炉12300633炉次转炉终点出钢结束后，控制钢水温度为1704℃，转炉终点结束后的炉渣中MgO含量为11.8%，碱度为3.12，然后加入每吨钢2.86公斤的轻烧白云石，每吨钢2.27公斤的含碳镁球进行调渣；
步骤S2：使用顶吹氧枪喷射氮气进行溅渣护炉，溅渣护炉的供氮强度3.8Nm3/t·min，氧枪枪位距炉底高度为100cm。溅渣结束后，提氧枪过程中，根据溅渣过程中加入的稠渣剂量及铁水脱磷结束炉渣MgO含量和R要求，加入炉渣固化剂为每吨钢4.86公斤的石灰，固化炉渣；
步骤S3：前后摇炉，使炉渣烧结、温度降低，熔点升高达到固化效果。然后将废钢加入转炉中，再次前后摇炉，确认炉渣完全固化后，再向转炉中兑入铁水，用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，供氧强度为每吨铁3.8Nm3/min，从底部向铁水内部供给搅拌气体，其中搅拌气体为氮气，供给强度为每吨铁0.048Nm3/min，点火正常后，吹炼获得钢液和炉渣。
因为废钢用于平衡转炉冶炼过程中的热量，添加量为148kg/吨钢。获得脱磷处理结束钢液温度1410℃，有利脱磷和炉渣的流动性。脱磷后炉渣中CaO为32.046%，SiO2为19.094%，MgO为7.117%,TFe为20.037%，R为1.678,,可确保减少炉衬侵蚀前提下，提高炉渣流动性，有利脱磷和快速倒渣。
步骤S4：所述铁水脱磷处理结束后提氧枪，进行转炉快速倒渣操作，用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，点火正常后，进行铁水脱碳处理，拉碳提枪，然后重新开始下一炉的出钢后转炉炉渣固化流程。
本方法可以使转炉终渣全部留下给下一炉循环利用，并满足脱磷处理结束炉渣成分目标含量要求，石灰和轻烧白云石消耗可降低40%。
实施例3：
本发明提供的一种转炉炉渣固化的方法，实验在210吨顶底复吹转炉中进行，炉次号为12300635，具体步骤如下：
步骤S1：上一炉12300634转炉终点出钢结束后，控制钢水温度为1660℃，转炉终点结束后的炉渣中MgO含量为11.36%，碱度为3.12，然后加入每吨钢2.06公斤的轻烧白云石，每吨钢3.62公斤的生白云石，每吨钢2.29公斤的含碳镁球进行调渣；
步骤S2：使用顶吹氧枪喷射氮气进行溅渣护炉，溅渣护炉的供氮强度3.8Nm3/t·min，所述氧枪枪位距炉底高度大约为500cm。溅渣结束后，提氧枪过程中，根据溅渣过程中加入的稠渣剂量及铁水脱磷结束炉渣MgO含量和R要求，加入炉渣固化剂为每吨钢5.24公斤的石灰，固化炉渣；
步骤S3：前后摇炉，使炉渣烧结、温度降低，熔点升高达到固化效果。然后将废钢加入转炉中，再次前后摇炉，确认炉渣完全固化后，再向转炉中兑入铁水，用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，供氧强度为每吨铁1.7Nm3/min，从底部向铁水内部供给搅拌气体，其中搅拌气体为氮气，供给强度为每吨铁0.023Nm3/min，点火正常后，吹炼获得钢液和炉渣。
因为废钢用于平衡转炉冶炼过程中的热量，添加量为70kg/吨钢。获得脱磷处理结束钢液温度1380℃，有利脱磷和炉渣的流动性。脱磷后炉渣中CaO为36.197%，SiO2为20.120%，MgO为8.010%，TFe为14.258%,R为1.799kg,可确保减少炉衬侵蚀前提下，提高炉渣流动性，有利脱磷和快速倒渣。
步骤S4：所述铁水脱磷处理结束后提氧枪，进行转炉快速倒渣操作，用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，点火正常后，进行铁水脱碳处理，拉碳提枪，然后重新开始下一炉的出钢后转炉炉渣固化流程。
本方法可以使转炉终渣全部留下给下一炉循环利用，并满足脱磷处理结束炉渣成分目标含量要求，石灰和轻烧白云石消耗可降低40%。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种转炉炉渣固化的方法，其特征在于，包括步骤如下：
A转炉终点出钢结束后，向炉渣中分别加入每吨钢0-6公斤的轻烧白云石，每吨钢0-10公斤的生白云石，每吨钢0-5公斤的含碳镁球进行调渣；
B使用顶吹氧枪喷射氮气进行溅渣护炉，所述溅渣结束后，提枪过程中加入每吨钢0-3公斤的轻烧白云石，每吨钢3-10公斤的石灰，每吨钢3-7公斤的小粒级石灰石的炉渣固化剂；
C前后摇炉，加入废钢后再次摇炉，所述炉渣完全固化后，兑入铁水，用氧枪从顶部向所述铁水液面供给氧气，从底部向所述铁水内部供给搅拌气体，进行铁水脱磷处理，吹炼获得钢液和炉渣；
D提氧枪，进行转炉快速倒渣操作，用氧枪从顶部向所述铁水液面供给氧气，从底部向所述铁水内部供给搅拌气体，进行铁水脱碳处理，直至拉碳提枪既得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中转炉终点出钢结束后的钢水温度为1600-1750℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中转炉终点出钢结束后的炉渣中MgO含量为7-13%，碱度为2.5-4.0。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B中溅渣护炉的供氮强度2.8-4.8Nm3/t·min，所述氧枪的枪位距炉底高度为100-500cm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C或E中从顶部向所述铁水液面的供氧强度为每吨铁1.7-4.0Nm3/min，所述从底部向所述铁水内部的供给搅拌气体的强度为每吨铁0.023-0.25Nm3/min。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤C或E中从底部向所述铁水内部的供给搅拌气体为氮气或氩气。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中废钢添加量每吨钢的70-170kg废钢。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中吹炼获得钢液温度为1370-1450℃。
9.根据权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，所述步骤C中吹炼获得炉渣中MgO含量为7-11%，TFe含量12-20%，碱度为1.0-2.3。
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