CN102676726B - 一种充分利用转炉炉渣的冶炼工艺 - Google Patents
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Abstract
一种充分利用转炉炉渣的冶炼工艺，属于转炉炼钢技术领域。该工艺根据转炉入炉铁水中硅元素的质量分数，确定转炉终点连续不倒渣的炉数为2炉或3炉。此后，通过控制循环各炉次的石灰加入量、炉渣碱度、终渣成分达到合理的脱磷、脱碳条件；同时，每个循环中间的炉次吹炼终点不再倒渣，与常规工艺相比，该工艺可节约石灰25%-40%。
Description
技术领域
本发明属于转炉炼钢技术领域，特别是提供了一种充分利用转炉炉渣的冶炼工艺。
背景技术
对于传统转炉炼钢法，每炉冶炼出钢后炉渣全部倒出。进行下一炉冶炼时，重新加入石灰等各种炉料，这种操作模式石灰消耗量大，成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充分利用转炉炉渣的冶炼工艺，解决了现有技术中转炉冶炼结束后炉炉倒渣，成本高、污染大的问题。
本发明的技术方案如下：一种充分利用转炉炉渣的冶炼工艺，根据转炉入炉铁水中硅元素的质量分数控制一个冶炼循环包含2或3炉，转炉冶炼步骤分别为：其中第1或2炉的工艺步骤均为加料→吹炼→出钢，第2或3炉的工艺步骤为加料→吹炼→出钢→倒渣；
转炉入炉铁水中硅元素的质量分数w[Si]≤0.3%时，转炉冶炼循环包含3炉，前2炉的工艺步骤均为加料→吹炼→出钢，第3炉的工艺步骤为加料→吹炼→出钢→倒渣；
转炉入炉铁水中硅元素的质量分数0.3%＜w[Si]≤0.6%时，转炉冶炼循环包含2炉，第1炉的工艺步骤为加料→吹炼→出钢，第2炉的工艺步骤为加料→吹炼→出钢→倒渣；
入炉铁水w[Si]≤0.3%时，转炉冶炼连续3炉后排渣，控制工艺参数如下：
（1）冶炼第1炉造渣时石灰加入量为25～40kg/吨钢，轻烧白云石8～12kg/吨钢；
（2）控制转炉终点炉渣碱度为3.2～3.8，炉渣的主要成分按质量百分数包括：CaO%：35-50；SiO2%：8-15；MnO%：1.2-3；FeO%：13-25；MgO%：7-11，其余为杂质；
（3）出钢结束后，保留转炉炉渣；
（4）进行第2炉次冶炼，冶炼第2炉造渣石灰加入量为20～32kg/吨钢，轻烧白云石8～12kg/吨钢；
（5）控制转炉终点炉渣碱度为3.0～3.5，炉渣的主要成分按质量百分数包括：CaO%：32-45；SiO2%：8-15；MnO%：1.2-3；FeO%：13-25；MgO%：7-11，其余为杂质；
（6）出钢结束后，保留转炉炉渣；
（7）进行第3炉次冶炼，冶炼第3炉造渣时石灰加入量为18～24kg/吨钢，轻烧白云石8～12kg/吨钢；
（8）控制转炉终点炉渣碱度为2.8～3.0，炉渣的主要成分按质量百分数包括：CaO%：30-42；SiO2%：8-15；MnO%：1.2-3；FeO%：13-25；MgO%：7-11，其余为杂质；
（9）第3炉出钢结束后，倒掉终点炉渣，进行下一个循环的冶炼；
入炉铁水0.3%＜w[Si]≤0.6%时，转炉冶炼连续2炉后排渣，控制工艺参数如下：
（1）冶炼第1炉造渣时石灰加入量为30～45kg/吨钢，轻烧白云石8～12kg/吨钢；
（2）控制转炉终点炉渣碱度为3.2～3.8，炉渣的主要成分按质量百分数包括：CaO%：32-45；SiO2%：8-15；MnO%：1.2-3；FeO%：13-25；MgO%：7-11，其余为杂质；
（3）出钢结束后，保留转炉炉渣；
（4）冶炼第2炉造渣时石灰加入量为25～35kg/吨钢，轻烧白云石8～12kg/吨钢；
（5）控制转炉终点炉渣碱度为2.8～3.0，炉渣的主要成分按质量百分数包括：CaO%：30-42；SiO2%：8-15；MnO%：1.2-3；FeO%：13-25；MgO%：7-11，其余为杂质；
（6）出钢结束后，倒渣，进行下一个循环的冶炼。
本发明的优点在于：充分利用造渣料所需要的石灰、轻烧白云石。转炉终点炉渣留在炉内，有利于下一炉次的化渣，由于炉渣量较大，能够利用低碱度大渣量炉渣的特点达到高碱度炉渣的脱磷效果，在节约石灰的情况下，满足转炉终点的成分控制要求。根据转炉入炉铁水中硅的质量分数，确定连续留渣的炉数为2炉或3炉，在此基础上，确定每一个炉次的渣量和加料数量。该方法能够实现减少石灰消耗、降低冶炼过程吸氮的作用。
与传统的“加料→吹炼→出钢→倒渣”转炉冶炼工艺不同，该发明的优势在于循环过程中有些炉次只采取“加料→吹炼→出钢”工艺，这样不但省去了倒渣操作的时间和人工成本，还能够有效的利用冶炼后的炉渣。这种操作可减少石灰消耗25～40%，由于渣量较多，可减少转炉冶炼过程的吸氮以及金属喷溅情况。
具体实施方式
以下的实例用于阐述本发明，但本发明的保护范围并不仅限于以下实施例。以下实例采用220吨顶底复吹转炉。
实施例1
（1.1）第一炉入炉铁水Si的质量分数为0.2380%；
（1.2）冶炼第一炉造渣时石灰加入量为32kg/吨钢，轻烧白云石10kg/吨钢；
（1.3）转炉终点炉渣碱度为3.382，炉渣中各组分的质量分数为： CaO%：38.366； SiO2%：11.344； MnO%：2.852； FeO%：24.347； MgO%：10.446；其他氧化物质量分数为：4.308%；
（1.4）出钢结束后，保留转炉炉渣；
（1.5）第二炉入炉铁水Si的质量分数为0.2440%；
（1.6）第二炉造渣时灰加入量为28kg/吨钢，轻烧白云石9.5kg/吨钢；
（1.7）转炉终点炉渣碱度为3.019，炉渣中各组分的质量分数为： CaO%：35.457； SiO2%：11.743； MnO%：2.023； FeO%：14.854； MgO%：7.959；其他氧化物质量分数为：3.579%；
（1.8）出钢结束后，保留转炉炉渣；
（1.9）第三炉入炉铁水Si的质量分数为0.2790%；
（1.8）冶炼第三炉造渣时灰加入量为23kg/吨钢，轻烧白云石9kg/吨钢；
（1.9）转炉终点炉渣碱度为2.810，炉渣中各组分的质量分数为： CaO%：41.940； SiO2%：14.923； MnO%：2.779； FeO%：17.354； MgO%：10.915；其他氧化物质量分数为：4.237%；
（1.10）出钢结束后，倒渣，进行下一个循环的冶炼；
该操作与传统工艺相比，节约石灰用量32%。
实施例2
（2.1）入炉铁水Si的质量分数为0.4537%；
（2.2）冶炼第一炉造渣时石灰加入量为42kg/吨钢，轻烧白云石11kg/吨钢；
（2.3）转炉终点炉渣碱度为3.221，炉渣中各组分的质量分数为： CaO%：44.519； SiO2%：13.822； MnO%：1.716； FeO%：15.879； MgO%：10.659；其他氧化物质量分数为：3.592%；
（2.4）出钢结束后，保留转炉炉渣；
（2.5）第二炉入炉铁水Si的质量分数为0.5183%；
（2.6）冶炼第二炉造渣时灰加入量为31kg/吨钢，轻烧白云石10.5kg/吨钢；
（2.7）转炉终点炉渣碱度为2.981，炉渣中各组分的质量分数为： CaO%：41.759； SiO2%：14.008； MnO%：1.910； FeO%：18.547；MgO%：10.836；其他氧化物质量分数为：3.721%；
（2.8）出钢结束后，倒渣，进行下一个循环的冶炼。
该操作与传统工艺相比，节约石灰用量28%。
Claims (1)
1.一种充分利用转炉炉渣的冶炼工艺，其特征在于：根据转炉入炉铁水中硅元素的质量分数控制一个冶炼循环包含2或3炉，转炉冶炼步骤分别为：其中第1或2炉的工艺步骤均为加料→吹炼→出钢，第2或3炉的工艺步骤为加料→吹炼→出钢→倒渣；当转炉入炉铁水中硅元素的质量分数w[Si]≤0.3%时，转炉冶炼循环包含3炉，前2炉的工艺步骤均为加料→吹炼→出钢，第3炉的工艺步骤为加料→吹炼→出钢→倒渣；当转炉入炉铁水中硅元素的质量分数0.3%＜w[Si]≤0.6%时，转炉冶炼循环包含2炉，第1炉的工艺步骤为加料→吹炼→出钢，第2炉的工艺步骤为加料→吹炼→出钢→倒渣;
当入炉铁水w[Si]≤0.3%时，转炉冶炼连续3炉后排渣，控制工艺参数如下：
（1）冶炼第1炉造渣时石灰加入量为25～40kg/吨钢，轻烧白云石8～12kg/吨钢；
（2）控制转炉终点炉渣碱度为3.2～3.8，炉渣的主要成分按质量百分数包括：CaO%：35-50；SiO2%：8-15；MnO%：1.2-3；FeO%：13-25；MgO%：7-11；其余为杂质；
（3）出钢结束后，保留转炉炉渣；
（4）进行第2炉次冶炼，冶炼第2炉造渣石灰加入量为20～32kg/吨钢，轻烧白云石8～12kg/吨钢；
（5）控制转炉终点炉渣碱度为3.0～3.5，炉渣的主要成分按质量百分数包括：CaO%：32-45；SiO2%：8-15；MnO%：1.2-3；FeO%：13-25；MgO%：7-11；其余为杂质；
（6）出钢结束后，保留转炉炉渣；
（7）进行第3炉次冶炼，冶炼第3炉造渣时石灰加入量为18～24kg/吨钢，轻烧白云石8～12kg/吨钢；
（8）控制转炉终点炉渣碱度为2.8～3.0，炉渣的主要成分按质量百分数包括：CaO%：30-42；SiO2%：8-15；MnO%：1.2-3；FeO%：13-25；MgO%：7-11，其余为杂质；
（9）第3炉出钢结束后，倒掉终点炉渣，进行下一个循环的冶炼；
当入炉铁水0.3%＜w[Si]≤0.6%时，转炉冶炼连续2炉后排渣，控制工艺参 数如下：
（1）冶炼第1炉造渣时石灰加入量为30～45kg/吨钢，轻烧白云石8～12kg/吨钢；
（2）控制转炉终点炉渣碱度为3.2～3.8，炉渣的主要成分按质量百分数包括：CaO%：32-45；SiO2%：8-15；MnO%：1.2-3；FeO%：13-25；MgO%：7-11，其余为杂质；
（3）出钢结束后，保留转炉炉渣；
（4）冶炼第2炉造渣时石灰加入量为25～35kg/吨钢，轻烧白云石8～12kg/吨钢；
（5）控制转炉终点炉渣碱度为2.8～3.0，炉渣的主要成分按质量百分数包括：CaO%：30-42；SiO2%：8-15；MnO%：1.2-3；FeO%：13-25；MgO%：7-11，其余为杂质；
（6）出钢结束后，倒渣，进行下一个循环的冶炼。
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