CN102816887A - 一种转炉直接冶炼高钛铁水的方法 - Google Patents

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郑家良
伍从应
谢祥
郑新泉
王庆文
杨昌涛
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Abstract

本发明公开了一种转炉直接冶炼高钛铁水的方法，该方法包括：①吹炼前期配加磁选渣、污泥球，以促使钒钛铁水前期较快地起渣；②采取低枪位、氧气大流量的方法吹炼，减弱转炉熔池的温度梯队和浓度梯度，使前期生铁、磁选渣、污泥球快速熔化；③强烈搅拌，使磁选渣、污泥球中的FeO熔解后，与造渣原料形成炉渣；④降低炉渣氧化铁含量，减弱炉渣的泡沫化倾向，防止泡沫喷溅。本发明方法具有以下优点：⑴在转炉中直接冶炼高钛铁水，无需对铁水先期开展提钒钛处理；⑵有利于降低喷溅，提高溅渣护炉效果，提高转炉冶炼的稳定性，转炉喷溅率下降；⑶提高资源循环利用率，降低钢铁料消耗、降低成本。适用于钢铁冶炼企业。

Description

一种转炉直接冶炼高钛铁水的方法
技术领域
本发明涉及生铁冶炼工艺，具体来说，涉及在复吹转炉中直接冶炼高钛铁水的方法。
背景技术
近年来，普通铁矿石供应量日趋紧张，铁矿石价格持续上涨，导致生铁成本不断上升。为缓解矿产资源紧张的状况，扩大含铁原料的来源，有企业在高炉中配加一定量的含有Ti、V的磁铁矿石，导致铁水中Ti含量达到0.12～0.4%（平均0.25%）， V含量达到0.11～0.25%（平均0.18%），这种铁水进行提钒处理不经济；而转炉直接冶炼该类铁水容易出现吹炼前期起渣快、泡沫化及喷溅严重、金属损失极高、增加钢铁料消耗等问题，同时还造成炉渣溶点降低、终渣难于做粘，严重影响溅渣护炉效果，致使转炉炉底下陷、炉衬侵蚀严重，炉衬用耐火材料消耗大幅升高，增加生产成本。故一些钢厂在高炉中配加一定量磁铁矿，但都对铁水先期开展提钒钛处理，利用半钢进行转炉生产。经过铁水先期提钒后，其钒钛总含量一般低于0.2%，对冶炼工艺和溅渣护炉的影响相对较轻，且其铁水中的硅、碳、磷含量也远低于普通铁水，类似经过铁水预处理，因此可采取少渣量进行生产，转炉基本不存在喷溅问题。但预处理工艺相对麻烦。
中国专利数据库中涉及冶炼含钛铁矿的申请件不多，仅有CN102051427A  号《利用富氧顶吹熔融还原技术混合冶炼高磷铁矿和钛铁矿制取低磷低钛铁水的方法》、CN101906498A号《综合冶炼钒钛铁矿的方法》等，迄今为止，尚无在转炉中直接冶炼高钛铁水的技术方案的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转炉直接冶炼高钛铁水的方法，以实现避免转炉直接冶炼高钛铁水过程中喷溅和对炉衬的侵蚀，达到降低钢铁料消耗、提高转炉炉龄的目的。
发明人注意到，常规的冶炼工艺前期一般采取高枪位、中等氧气流量或中枪位、低氧气流量的方法吹炼，使炉内铁水尽快氧化、聚集大量FeO，目的是尽快成渣、化渣。为了克服现有技术在冶炼高钛铁水时的缺陷，发明人改变转炉冶炼的常规工艺，提供的转炉直接冶炼高钛铁水的方法包括以下特征：①吹炼前期配加磁选渣、污泥球，以促使钒钛铁水前期较快地起渣；②采取低枪位、氧气大流量的方法吹炼，减弱转炉熔池的温度梯队和浓度梯度，使前期生铁、磁选渣、污泥球快速熔化；③强烈搅拌，使磁选渣、污泥球中的FeO熔解后，与造渣原料形成炉渣；④ 降低炉渣氧化铁含量，减弱炉渣的泡沫化倾向，防止泡沫喷溅。 
上述第①个特征中，所述配加磁选渣、污泥球的量须达到70kg/t钢左右，确保其熔化后渣中FeO含量达到化渣要求。
上述第②个特征中，所述氧气流量控制在 350 m3/min（以标准状况计）；所述吹炼过程的炉渣碱度控制在3.4～3.8，渣中氧化镁含量保持10%～13%，以达到稠化炉渣，提高炉渣的黏度，降低钒、钛对炉渣黏度和耐火度的影响，提高溅渣护炉效果。
上述第③个特征中，所述强烈搅拌是依靠氧气射流与底吹供气实现的；底吹供氮气或氩气强度为 0.03 m3/ min﹒t钢（以标准状况计）。
上述第④个特征中，所述炉渣氧化铁含量控制在 8%～14%。 
本发明提供的方法与常规技术比较具有以下优点：⑴在转炉中直接冶炼高钛铁水，无需对铁水先期开展提钒钛处理；⑵有利于降低喷溅，提高溅渣护炉效果，提高转炉冶炼的稳定性，转炉喷溅率下降到5％以下；⑶提高资源循环利用率，降低钢铁料消耗、成本降低。适用于钢铁冶炼企业。
具体实施方式  
实施例：
采用本发明方法的100吨顶底复吹转炉直接冶炼高钛铁水工艺，采用工艺具有如下特征：
①  吹炼前期配加磁选渣、污泥球，以促使钒钛铁水前期较快地起渣；配加磁选渣、污泥球的量须达到70kg/t钢左右，确保其熔化后渣中FeO含量达到化渣要求。
②  采取低枪位、大流量的方式吹炼，低枪位参数按转炉的容量确定、氧气流量控制在350 m3/min，减弱转炉熔池的温度梯队和浓度梯度，使前期生铁、磁选渣、污泥球快速熔化；吹炼过程的炉渣碱度控制在3.4～3.8，渣中氧化镁含量保持10%～13%，以达到稠化炉渣，提高炉渣的黏度，降低钒、钛对炉渣黏度和耐火度的影响，提高溅渣护炉效果。
③ 强烈搅拌，依靠氧气射流与底吹供气实现，控制为氧气350 m3/min，底吹供气强度0.03 m3/ min﹒t钢（均以标准状况计），使磁选渣、污泥球中的FeO熔解后，与造渣原料形成炉渣；
④ 降低炉渣氧化铁含量，炉渣氧化铁含量控制在8%～14%，减弱炉渣的泡沫化倾向，防止泡沫喷溅。
本方法带来的有益效果是：转炉喷溅率下降到5%以下，达到一般正常铁水吹炼喷溅时的最好水平；资源循环利用率提高，冶炼一般铁水其循环资源磁选渣、污泥球吨钢消耗一般在30～50kg/t左右；磁选渣、污泥球吨钢消耗达到70kg/t，吨钢降低消耗6～12kg/t，降低成本18～36元/t。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种转炉直接冶炼高钛铁水的方法，其特征包括：
①吹炼前期配加磁选渣、污泥球，以促使钒钛铁水前期较快地起渣；
②采取低枪位、氧气大流量的方法吹炼，减弱转炉熔池的温度梯队和浓度梯度，使前期生铁、磁选渣、污泥球快速熔化；
③强烈搅拌，使磁选渣、污泥球中的FeO熔解后，与造渣原料形成炉渣；
④ 降低炉渣氧化铁含量，减弱炉渣的泡沫化倾向，防止泡沫喷溅。
2.  如权利要求1所述的方法，其特征在于第①个特征中，所述配加磁选渣、污泥球的量须达到70kg/t钢左右，确保其熔化后渣中FeO含量达到化渣要求。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于第②个特征中，所述氧气流量控制在 350 m3/min；所述吹炼过程的炉渣碱度控制在3.4～3.8，渣中氧化镁含量保持10%～13%，以达到稠化炉渣，提高炉渣的黏度，降低钒、钛对炉渣黏度和耐火度的影响，提高溅渣护炉效果。
4.  如权利要求1所述的装置，其特征在于第③个特征中，所述强烈搅拌的搅拌控制为：氧气350 m3/min，底吹供气强度为0.03 m3/ min﹒t钢。
5.  如权利要求1所述的装置，其特征在于第④个特征中，所述炉渣氧化铁含量控制在 8%～14%。
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