CN102925616A

CN102925616A - 一种含钒铁水的冶炼方法

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Publication number: CN102925616A
Application number: CN2011102257524A
Authority: CN
Inventors: 蒋龙奎; 戈文荪; 黄正华; 王建; 李清春
Original assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd; Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd; Pangang Group Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd; Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd; Pangang Group Co Ltd
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2031-08-08
Also published as: CN102925616B

Abstract

本发明提供一种含钒铁水的冶炼方法，该方法包括将含钒铁水进行转炉提钒，并将转炉提钒得到的半钢出钢到钢包中，并将该半钢进行转炉冶炼，其特征在于，该方法还包括在将半钢出钢到钢包的过程中，向钢包中加入增碳剂。根据本发明的方法，能够有效地提高半钢碳含量，提高增碳剂碳收率，并且由增碳剂引起的温降小。

Description

一种含钒铁水的冶炼方法

技术领域

本发明涉及一种含钒铁水的冶炼方法。

背景技术

部分钢铁厂采用钒钛磁铁矿进行冶炼，为了保证资源的有效利用，在进行转炉炼钢之前通常进行脱硫和提钒工艺，脱硫提钒后的半钢中碳的质量百分含量为3.5-4.0％，半钢中磷的质量百分含量为0.060-0.080％，其余硅、锰发热元素的含量均为痕量。由于硅、锰发热元素的含量均为痕量，因此在半钢炼钢过程中存在热源不足等问题，这样的半钢在转炉炼钢时，无法获得合适的炼钢效果。

现有技术中，通常是在钢水中加入增碳剂，例如CN1884600A中记载了一种对钢水的增碳方法，该方法在转炉炼出钢后，加入含钒铁水，对钢水进行增碳及钒合金化。CN1818088A中记载了一种炼钢增碳的方法，该方法采用含Mn量较高的猛铁粉与C混合成块状材料，将该材料以极低含水率的情况下添入钢水中进行增碳。但是，上述方法都在钢水中进行增碳，对于采用半钢进行转炉冶炼过程时由于碳含量较低而引起热源不足的问题，未得到解决，另外，上述方法的增碳效率以及增碳剂碳收率还不十分高，且步骤复杂。因此，急需一种步骤简单，增碳效率高且增碳剂碳收率高的半钢增碳方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的在半钢炼钢过程中热源不足问题，提供一种新的含钒铁水的冶炼方法。

本发明的发明人经过研究发现，将含钒铁水进行转炉提钒，并将转炉提钒得到的半钢出钢到钢包中的过程中，向钢包中加入增碳剂，能够提高半钢碳含量，为后续工序半钢转炉炼钢拥有充足的热源提供了保障。

即，本发明提供一种含钒铁水的冶炼方法，该方法包括将含钒铁水进行转炉提钒，并将转炉提钒得到的半钢出钢到钢包中，并将该半钢进行转炉冶炼，其特征在于，该方法还包括在将半钢出钢到钢包的过程中，向钢包中加入增碳剂。

根据本发明含钒铁水的的冶炼方法，通过在适当的时机(在转炉提钒得到的半钢出钢到钢包中的过程中)，向钢包中加入增碳剂，可将半钢碳含量提高0.095重量％以上，增碳剂碳收率达到81.02重量％以上，由增碳剂引起的温降小于等于5℃。本发明的方法具有能提高半钢碳含量、增碳剂碳收率高、操作简单、温降小、易于控制等特点。

具体实施方式

本发明提供一种含钒铁水的冶炼方法，该方法包括将含钒铁水进行转炉提钒，并将转炉提钒得到的半钢出钢到钢包中，并将该半钢进行转炉冶炼，其特征在于，该方法还包括在将半钢出钢到钢包的过程中，向钢包中加入增碳剂。

在本发明中所用的术语“半钢”可以是指高炉铁水经过提钒后得到的产物，其碳含量介于铁水和钢水之间。所述半钢可以为以半钢的总量为基准，C为3.5-4.0重量％、Mn为0.025-0.035重量％、V≤0.035重量％、Si＜0.01重量％、S≤0.30重量％、P为0.060-0.080重量％，余量为铁的半钢。

根据本发明的冶炼方法，优选的情况下，所述半钢的温度可以为1360-1430℃。

术语“增碳剂碳收率”是指半钢中增加的碳元素总量与加入半钢中的增碳剂中碳元素总量的比值。

根据本发明的冶炼方法，从增碳剂碳收率上考虑，所述增碳剂的加入时机非常重要，必须控制在出半钢过程中加入增碳剂，因为如果在出半钢前先将增碳剂加入钢包中，则存在增碳剂烧损量较大、增碳剂碳收率较低的问题。如果在出半钢结束后将增碳剂加入钢包中，则存在增碳剂不能完全溶解到半钢中、增碳剂碳收率较低且不能有效解决热源不足的问题的问题。因此，必须严格控制增碳剂的加入时机。

根据本发明的冶炼方法，为了进一步提高增碳剂碳收率，优选情况下，所述增碳剂开始加入的时机为在出半钢到钢包中的半钢的量为半钢总量的6.7重量％之后，加入结束的时机为出半钢到钢包中的半钢的量为半钢总量的66.7重量％之前；进一步优选的情况下，所述增碳剂开始加入的时机为出钢到钢包中的半钢的量为半钢总量的6.7-10重量％之间，加入结束的时机为出半钢到钢包中的半钢的量为半钢总量的60-66.7重量％之间。

根据本发明的冶炼方法，由于能够保持较高的增碳剂碳收率，因此，相对来说能够减少增碳剂的加入量。另外，由于增碳剂的加入量不多，由增碳剂引起的温降小。优选的情况下，以半钢的重量计，相对于1吨所述半钢，所述增碳剂的加入量为1.2-2.5kg；进一步地，从半钢的增碳效果以及增碳剂碳收率上来考虑，更优选以半钢的重量计，相对于1吨所述半钢，所述增碳剂的加入量为1.43-2.14kg。在上述范围内，一方面能够充分保证半钢的增碳效果，使后续工艺能够顺利进行，另一方面增碳剂碳收率高，增碳剂用量小，从而由增碳剂引起的温降小。

根据本发明的冶炼方法，优选的情况下，增碳剂的加入方式为连续式。更优选以相同的速度进行添加。其加入速度可以根据上述开始加入到结束加入所需的时间来选择，该选择方法为本领域技术人员所公知。例如根据出半钢的速度、上述加入的时机以及结束的时机计算出所需时间，在根据所需时间得到增碳剂的加入速度。

根据本发明的冶炼方法，所述增碳剂可以为本领域常规使用的各种增碳剂，优选的情况下，所述增碳剂为类石墨增碳剂。以增碳剂的总量计，所述增碳剂中：C≥80重量％，H₂O≤1.5重量％，S≤0.40重量％，P≤0.10重量％。

根据本发明的冶炼方法，为了进一步提高半钢的增碳效果以及增碳剂碳收率，优选所述增碳剂的粒度为1-30mm；更优选所述增碳剂的粒度为2-10mm。

由于本发明主要涉及对转炉提钒得到的半钢进行增碳，因此对含钒铁水的转炉提钒、半钢的转炉冶炼等所涉及的步骤没有特别的要求，可以参照现有技术进行。具体操作和条件已为本领域技术人员所公知，因此本发明在此不再赘述。

以下通过实施例对本发明进行进一步的说明，但本发明并不仅限于下述实施例。

以下实施例中增碳剂碳收率采用半钢中增加的碳元素总量与加入半钢中的增碳剂中碳元素总量的比值计算而得到。

以下实施例中的增碳剂购自安徽省蚌埠市鑫源碳素有限公司。

以下实施例中由类石墨增碳剂引起的温降＝加入类石墨增碳剂得到的半钢的温降-不加入类石墨增碳剂得到的半钢的温降。

实施例1

将高炉铁水经过组罐、脱硫、提钒后得到140吨温度为1400℃的半钢(C为3.80重量％、Mn为0.030重量％、V为0.030重量％、Si为0.004重量％、S为0.008重量％、P为0.070％重量，余量为Fe)，将上述半钢出钢到钢包中，并在转炉出半钢到钢包的过程中，向钢包中加入类石墨增碳剂(C为82重量％，H₂O为1.0重量％，S为0.35重量％，P为0.10重量％，粒度2-10mm)，相对于半钢的总量，类石墨增碳剂的加入量为1.79kg/t半钢。其中，转炉出半钢的速度为28t/min，类石墨增碳剂在出半钢的量为半钢总量的6.7重量％时开始加入，在出半钢的量为半钢总量的66.7重量％时加完，在加入过程中控制加入速度恒定。半钢出尽后进行取样，分析半钢成分，得到增碳后的半钢中：C为3.925重量％、Mn为0.030重量％、V为0.030重量％、S为0.0084重量％、P为0.0702重量％，增碳后的半钢温度1381℃。半钢增碳0.125％，增碳剂碳收率为85.2％，半钢温降19℃，由类石墨增碳剂引起的温降为4℃(不加入类石墨增碳剂时，提钒转炉出半钢过程温降15℃)。此钢水可用于后步工序半钢转炉炼钢。

对比例1

按照实施例1的方式进行，不同的是将类石墨增碳剂预先加入到钢包中，得到增碳后的半钢中：C为3.888重量％、Mn为0.030重量％、V为0.030重量％、S为0.0084重量％、P为0.0702重量％，增碳后的半钢温度1381℃。半钢增碳0.088％，增碳剂碳收率为60％，半钢温降19℃，由类石墨增碳剂引起的温降为4℃(不加入类石墨增碳剂时，提钒转炉出半钢过程正常温降15℃)。

实施例2

将高炉铁水经过组罐、脱硫、提钒后得到140吨温度为1400℃的半钢(C为3.80重量％、Mn为0.030重量％、V为0.030重量％、Si为0.004重量％、S为0.008重量％、P为0.070％重量，余量为Fe)，在转炉出半钢过程中向钢包中加入类石墨增碳剂(C为82重量％，H₂O为1.0重量％，S为0.35重量％，P为0.10重量％，粒度2-10mm)，相对于半钢的总量，类石墨增碳剂的加入量为1.43kg/t半钢。其中，转炉出半钢的速度为28t/min，类石墨增碳剂在出半钢的量为半钢总量的10％时开始加入，在出半钢的量为半钢总量的66.7重量％时加完，在加入过程中控制加入速度恒定。半钢出尽后进行取样，分析半钢成分，得到的增碳后的半钢中：C为3.895重量％、Mn为0.030重量％、V为0.030重量％、S为0.0083重量％、P为0.070重量％，增碳后的半钢温度为1382℃。半钢增碳0.095重量％，增碳剂碳收率为81.02％；半钢温降18℃，由类石墨增碳剂引起的温降为3℃(不加入类石墨增碳剂时，提钒转炉出半钢过程正常温降15℃)。此钢水可用于后步工序半钢转炉炼钢。

实施例3

将高炉铁水经过组罐、脱硫、提钒后得到140吨温度为1400℃的半钢(C为3.80重量％、Mn为0.030重量％、V为0.030重量％、Si为0.004重量％、S为0.008重量％、P为0.070％重量，余量为Fe)。转炉出半钢到钢包的过程中，向钢包中加入类石墨增碳剂(C为82重量％，H₂O为1.0重量％，S为0.35重量％，P为0.10重量％，粒度2-10mm)，相对于半钢的总量，类石墨增碳剂的加入量为2.14kg/t半钢。其中，转炉出半钢的速度为28t/min，类石墨增碳剂在出半钢的量为半钢总量的10重量％时开始加入，在出半钢的量为半钢总量的60重量％时加完，在加入过程中控制加入速度恒定。半钢出尽后进行取样，分析半钢成分，得到增碳后的半钢中：C为3.947重量％、Mn为0.030重量％、V为0.030重量％、S为0.0085重量％、P为0.0705重量％，增碳后的半钢温度1380℃。出半钢过程增碳0.147％，增碳剂碳收率为83.77％，半钢温降20℃，由类石墨增碳剂引起的温降为5℃(不加入类石墨增碳剂时，提钒转炉出半钢过程正常温降15℃)。此钢水可用于后步工序半钢转炉炼钢。

实施例4

按照实施例1的方式进行不同的是类石墨增碳剂在出半钢的量为半钢总量的2重量％时开始加入，在出半钢的量为半钢总量的80重量％时加完，得到增碳后的半钢中：C为3.912重量％、Mn为0.030重量％、V为0.030重量％、S为0.0084重量％、P为0.0702重量％，增碳后的半钢温度1381℃。半钢增碳0.112％，增碳剂碳收率为76.3％，半钢温降19℃，由类石墨增碳剂引起的温降为4℃(不加入类石墨增碳剂时，提钒转炉出半钢过程正常温降15℃)。

实施例5

按照实施例1的方式进行不同的是类石墨增碳剂的加入量为1.1kg/t半钢，得到增碳后的半钢中：C为3.868重量％、Mn为0.030重量％、V为0.030重量％、S为0.0084重量％、P为0.0702重量％，增碳后的半钢温度1382℃。半钢增碳0.068％，增碳剂碳收率为75.4％，半钢温降18℃，由类石墨增碳剂引起的温降为3℃(不加入类石墨增碳剂时，提钒转炉出半钢过程正常温降15℃)。

实施例6

按照实施例1的方式进行不同的是类石墨增碳剂的加入量为2.6kg/t半钢，得到增碳后的半钢中：C为3.956重量％、Mn为0.030重量％、V为0.030重量％、S为0.0084重量％、P为0.0702重量％，增碳后的半钢温度1378℃。半钢增碳0.156％，增碳剂碳收率为73.17％，半钢温降18℃，由类石墨增碳剂引起的温降为7℃(不加入类石墨增碳剂时，提钒转炉出半钢过程正常温降15℃)。

通过实施例1-6以及对比例1可以看出，根据本发明的方法的半钢增碳效果以及增碳剂碳收率均优于对比例1。通过实施例1-4可以看出，当增碳剂开始加入的时机为出钢到钢包中的半钢的量为半钢总量的6.7-10重量％之间，加入结束的时机为出半钢到钢包中的半钢的量为半钢总量的60-66.7重量％之间时，能够进一步提高增碳剂碳收率。另外，通过实施例5-6可以看出，当所述增碳剂的加入量低于1.2kg时，半钢的增碳效果不充分，当类石墨增碳剂的加入量大于2.5kg时，虽然能够保证增碳效果，但是导致由增碳剂引起的温降过大。

Claims

1.一种含钒铁水的冶炼方法，该方法包括将含钒铁水进行转炉提钒，并将转炉提钒得到的半钢出钢到钢包中，并将该半钢进行转炉冶炼，其特征在于，该方法还包括在将半钢出钢到钢包的过程中，向钢包中加入增碳剂。

2.根据权利要求1中所述的方法，其中，所述增碳剂开始加入的时机为出钢到钢包中的半钢的量为半钢总量的6.7重量％之后，加入结束的时机为出钢到钢包中的半钢的量为半钢总量的66.7重量％之前。

3.根据权利要求2中所述的方法，其中，所述增碳剂开始加入的时机为出钢到钢包中的半钢的量为半钢总量的6.7-10重量％时，加入结束的时机为出钢到钢包中的半钢的量为半钢总量的60-66.7重量％时。

4.根据权利要求1中所述的方法，其中，以半钢的总量计，相对于1吨所述半钢，所述增碳剂的加入量为1.2-2.5kg。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，以半钢的总量计，相对于1吨所述半钢，所述增碳剂的加入量为1.43-2.14kg。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述增碳剂为类石墨增碳剂。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，以增碳剂的总量计，增碳剂中：C≥80重量％，H₂O≤1.5重量％，S≤0.40重量％，P≤0.10重量％。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，所述增碳剂的粒度为1-30mm。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其中，所述半钢的温度为1360-1430℃。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，以半钢的总量计，所述半钢中：C为3.5-4.0重量％、Mn为0.025-0.035重量％、V≤0.035重量％、Si＜0.01重量％、S≤0.30重量％、P为0.060-0.080重量％，余量为铁。