CN102994689B - 一种炼钢低碱度铸余渣热态应用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种炼钢低碱度铸余渣热态应用的方法。本方法为采用钢包低碱度铸余渣5-7kg/t钢热态随半钢加入转炉内，充分利用熔融铸余渣热量，可在吹炼2min后快速成渣，免除了常规半钢冶炼工艺复合造渣剂和增热剂的加入，降低生产费用。配合造渣制度实现低温条件下快速造高碱度炉渣，在正常冶炼周期内将铁水中的磷含量从0.35-0.80%快速高效脱除最终达到钢种目标要求。炼钢基本实现了铸余渣的全循环利用，减轻废渣排放环境压力和处理费用，环保效益明显。本方法不需要对原有装备进行改造，脱磷效率高，对转炉冶炼周期和产能影响小，炼铁能扩大储量大低成本高磷矿的应用，降低生产成本。

Description

一种炼钢低碱度铸余渣热态应用的方法
技术领域
本发明涉及一种炼钢低碱度铸余渣热态利用的方法，属于冶金技术领域。 
背景技术
宝钢、攀钢等一些钢厂对精炼后钢包渣处理的工艺进行过研究，通过对钢包铸余渣进行冷却、破碎、钢渣分离处理，钢粒进行回收，渣粒作为转炉炼钢助熔剂、LF精炼渣或废弃处理，可以安全、环保地将高温钢包渣进行处理。
马钢等一些钢厂研究了钢包铸余渣粒化生成钢丸和渣粒的工艺方法，把钢包渣进行液化升温熔化，倾倒采用气力粒化器喷出高速气流将钢包渣流股击碎成为细小液滴，控冷雾化器喷出气水混合流对钢包渣液滴进行强化冷却，使小液滴在飞行过程中冷却凝固分离为钢粒和小渣球，提高钢包渣的利用价值。
邯钢等一些钢厂研究了一种炼钢热态浇余钢渣回收循环利用的方法，将钢包内的热态浇余钢渣倒入空钢包内，向其内出钢，然后进行精炼，缩短了高碱度炉渣的成渣时间，，有效吸收钢水中夹杂物，提高钢水的清洁度，利于脱硫，降低电耗和冷渣料消耗，降低生产成本。
武钢集团昆明钢铁股份有限公司采用高磷矿配钒钛矿炼铁，为综合利用铁中钒资源，含钒钛高磷铁水提钒后进行冶炼，提钒后为磷含量0.35-0.80%的半钢，因此，冶炼前期低温高效脱磷显得至关重要，这就要求半钢吹炼前期必须快速实现大渣量高碱度炉渣。提钒后的半钢硅含量接近痕迹，吹炼渣中缺乏SiO2组分，对成渣不利，大部分钢厂采用加入酸性复合造渣剂的方式造渣，增加了生产成本，成渣慢，且半钢冶炼本身热量不足，加入的造渣剂熔化吸热，加剧了冶炼钢水过氧化，钢铁料消耗高，钢中氧化物夹杂增加。因此寻求经济高效的造渣材料，对半钢高效脱磷和降低生产成本具有非常重要的意义。
常规钢包渣处理及应用存在的问题：
1）钢包铸余渣进行冷却、破碎、钢渣分离处理，钢粒进行回收，渣粒作为转炉炼钢助熔剂、LF精炼渣或废弃处理，没有有效利用渣中热能，废弃的余渣造成环境压力。
2）钢包铸余渣经过加热、破碎、冷却分离处理，钢粒进行回收，渣粒作为转炉炼钢助熔剂、LF精炼渣或废弃处理，没有有效利用渣中热能，还增加电能消耗，废弃的余渣造成环境压力。
3）将炼钢浇余热态钢渣回收倒入空钢包内，向其内出钢，然后进行精炼循环利用，可有效利用铸余渣热能，可减少石灰消耗，对精炼化渣有利，但因铸余渣硫容量接近饱和，限制了LF精炼进一步脱硫，且铸余渣累积到一定程度必然产生废弃现象。
4）精炼后钢包铸余渣处理作为转炉炼钢助熔剂可以得到有效利用，但因碱度较高，一般在2.5以上，半钢冶炼仍需要配加酸性造渣剂进行造渣，且半钢冶炼本身热量不足，加入的冷态助熔剂和造渣剂熔化吸热，加剧了冶炼钢水过氧化，钢铁料消耗高，钢中氧化物夹杂增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种炼钢低碱度铸余渣热态利用的方法。快速实现大渣量高碱度炉渣，充分发挥转炉的脱磷优势，将半钢中的磷含量降低至钢种要求的范围内并保证产品质量。
本发明是这样实现的：铸余渣主要为转炉下渣和钢水脱氧吹氩上浮产物，不经过LF精炼处理，因此碱度在2.0以下，可在吹炼2min快速成渣，配合合理的造渣制度，选用炼钢铸余渣热态随半钢加入转炉内，实现大渣量高碱度炉渣，在冶炼周期内将铁水中的磷含量从0.35-0.80%降低至钢种要求的范围内。
转炉冶炼高碱度热终渣全部溅干留在转炉内，可充分利用转炉冶炼高碱度热终渣，减少石灰消耗；进半钢前加入部分石灰，利用进半钢的热力学条件和动力学条件快速熔化部分石灰成渣；根据半钢基本不含硅的特性，采用钢包低碱度铸余渣热态随半钢加入转炉内，充分利用熔融铸余渣热量，炼钢基本实现了铸余渣的全循环利用，成渣速度快；吹炼开始小批量多批次加入活性石灰，实现低温条件下快速造高碱度炉渣，快速高效脱磷最终达到钢种目标要求。
本方法采用钢包低碱度热态铸余渣随半钢加入转炉内，充分利用熔融铸余渣热量，快速成渣，免除了常规半钢冶炼工艺复合造渣剂和增热剂的加入，降低生产成本。
具体步骤如下： 
1、每炉钢出钢后，将高碱度热终渣留在转炉内，加入3～3.2 kg/ t钢（指半钢，铁水经过提钒处理后称为半钢，需要再冶炼才能成为钢水）菱镁球溅渣2.5～3.5min（时间保证将炉渣溅干，炉渣情况不同溅干时间有所变化），炉渣溅干全部留在转炉内；溅干后于半钢入炉前在炉底加入石灰15-18kg/t钢，然后将5-7kg/ t钢钢包低碱度热态铸余渣随半钢加入转炉冶炼；
 2、下枪吹炼渣料开始熔化时，少量多批次加入石灰，此步石灰加入总量12-16kg/ t钢，使炉渣碱度快速达到2.8-4.0（炉渣碱度指渣中CaO/SiO2，是实现高效脱磷的必要条件）；
3、吹炼8～10min（时间要根据转炉化渣情况调整，因此是一个范围）再分批加入石灰，此步石灰加入总量20-25/t钢，炉渣熔化后一次倒炉，一次倒炉温度1600-1630℃；
4、一次倒炉后补加石灰1.5～2.3Kg，继续吹炼脱磷升温，出钢终点温度达1650-1680℃，碳含量0.045～0.15%，磷含量小于≤0.035%，转炉出钢。
发明与现有技术比较具有以下优点
1、通过加入热态低碱度铸余渣造渣，免除了常规半钢冶炼工艺酸性复合造渣剂和增热剂的加入，降低生产费用。
2、炼钢基本实现了铸余渣的全循环利用，减轻废渣排放环境压力和处理费用，环保效益明显。
3、成渣速度快，易实现前期大渣量高碱度渣低温期高效脱磷目标。
4、一次倒炉后钢水成份碳0.07%-0.15%、P≤0.035%，点吹升温即可达到出钢要求。
5、对转炉冶炼周期影响小，不影响炼钢转炉—连铸的生产周期衔接。
6、高炉可扩大低成本大储量高磷矿的应用，降低企业生产成本。
7、不需要对现有装备进行改造。
具体实施方式
以下实施例用于详细阐述本发明，但本发明的保护范围并不仅限于以下实施例。
实施例1：
1、上炉钢出钢完毕，将高碱度热终渣加入200kg菱镁球溅渣3.5min全部溅干留于炉内（溅渣压力0.85MPa，溅渣枪位800mm～1400mm),溅干后于半钢入炉前在转炉底加入石灰1000kg，然后将钢包低碱度热态铸余渣350kg随半钢63t加入转炉冶炼（半钢碳含量2.99%、磷含量0.377%）。
低碱度铸余渣主要化学成分
2、下枪吹炼渣料开始熔化时，开始少量多批次加入石灰，前期加入石灰550Kg，吹炼至3min后再加入石灰300kg。
3、吹炼至8分钟加入石灰1000Kg，12分钟再加入石灰400Kg，至13分35秒一次倒炉（炼钢吹炼至后期，炉长根据吹炼时间、转炉内化渣和反应情况，停止吹炼将转炉摇平测温取样分析，根据温度、钢水成分决定渣料加入量和吹炼时间，冶炼达到钢水合格），一次倒炉温度1618℃、碳含量0.11%、磷含量0.028%；
4、一次倒炉后补加石灰150Kg，继续脱磷升温45秒，出钢终点温度达1658℃，碳含量0.045%，磷含量0.017%，转炉出钢。
实施例2：
1、上炉钢出钢完毕，将高碱度热终渣加入200kg菱镁球溅渣2.8min全部溅干留于炉内（溅渣压力0.90MPa，溅渣枪位850mm～1200mm),溅干后于半钢入炉前在转炉底加入石灰1100kg，然后将钢包低碱度热态铸余渣320kg随63.5t半钢进入转炉冶炼（半钢碳含量3.51%、磷含量0.462%）。
2、下枪吹炼渣料开始熔化时，开始少量多批次加入石灰，前期加入石灰650Kg，吹炼至2.5min后加入石灰200kg。 
3、吹炼至8分钟加入石灰1200Kg，至12分钟再加入石灰300Kg，吹炼30秒化渣后一次倒炉。
4、一次倒炉温度1622℃、碳含量0.09%、磷含量0.028%。
5、一次倒炉后补加石灰100Kg，继续脱磷升温30秒，出钢终点温度达1655℃，碳含量0.05%，磷含量0.015%，转炉出钢。
实施例3：
1、上炉钢出钢完毕，将高碱度热终渣加入200Kg菱镁球溅渣3.2min全部溅干留于炉内（溅渣压力0.85MPa，溅渣枪位800mm～1400mm),溅干后于半钢入炉前在转炉底加入石灰1050kg，然后将钢包低碱度热态铸余渣390kg随62.8t半钢进入转炉冶炼（半钢碳含量3.47%、磷含量0.618%）。   
2、下枪吹炼渣料开始熔化时，开始多批次加入石灰，先加入石灰570kg，吹炼至3min后加入石灰360kg。
3、吹炼至9分钟加入石灰1000kg，至13分钟再加入石灰550kg，至14分化渣35秒一次倒炉。
4、一次倒炉温度1618℃、碳含量0.11%、磷含量0.034%。
5、一次倒炉后补加石灰150Kg，继续脱磷升温45秒，出钢终点温度达1662℃，碳含量0.045%，磷含量0.018%，转炉出钢。

Claims (1)

1.一种炼钢低碱度铸余渣热态应用方法，其特征在于采用钢包低碱度热态铸余渣随半钢加入转炉内，充分利用熔融铸余渣热量，快速成渣，具体步骤如下：
1）每炉钢出钢后，将高碱度热终渣留在转炉内，加入3～3.2 kg/ t钢菱镁球溅渣2.5～3.5min，终渣溅干全部留在转炉内；溅干后于半钢入炉前在炉底加入石灰15-18kg/t钢，然后将5-7kg/ t钢钢包低碱度热态铸余渣随半钢加入转炉冶炼；
 2）下枪吹炼渣料开始熔化时，少量多批次加入石灰，此步石灰加入总量12-16kg/ t钢；
3）吹炼8～10min再分批加入石灰，此步石灰加入总量20-2 5 kg / t钢，化渣后一次倒炉，一次倒炉温度1600-1630℃；
4）一次倒炉后补加石灰1.5～2.3kg，继续脱磷升温45秒，出钢终点温度达1650-1680℃，碳含量0.045～0.15%，磷含量小于≤0.035%，转炉出钢。
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