CN103060509A

CN103060509A - 一种高硅铁水冶炼方法

Info

Publication number: CN103060509A
Application number: CN2012100947341A
Authority: CN
Inventors: 唐洪乐; 虞大俊; 吴康; 洪建国
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2012-03-31
Filing date: 2012-03-31
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2032-03-31
Also published as: CN103060509B

Abstract

本发明公开了一种高硅铁水冶炼方法，包括冶炼前期吹氧控制、造渣料组成和碱度与放渣稳定调控、前期放渣控制和后期放渣控制等的调控手段，实现了对高硅铁水的脱硅冶炼。本发明公开的高硅铁水冶炼方法，以高硅铁水和轻型废钢为原料通过控制不同时期的吹氧量以控制冶炼造渣节奏，有效降低冶炼铁水硅含量，提高了铁水的冶炼效果和冶炼质量。

Description

一种高硅铁水冶炼方法

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶炼方法，特别是一种高硅铁水冶炼方法。

背景技术

大型高炉在开炉或休风时，生产出的铁水硅含量特别高，一般都在2.0%以上，最高达4.3%。

由于大高炉产铁量多，铁水硅含量高，铁水粘度较大，给浇铸生铁块带来一定的压力；大部分钢铁厂转炉冶炼前没有铁水预处理脱硅，转炉用高硅铁水冶炼时，难以控制过程喷溅，从而造成钢铁料消耗大，严重时喷溅产物会烧坏设备且冒黄烟污染环境，使得生产难以进行。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种高硅铁水冶炼方法，以高硅铁水和轻型废钢为原料通过控制不同时期的吹氧量以控制冶炼造渣节奏，有效降低冶炼铁水硅含量，提高了铁水的冶炼效果和冶炼质量。

本发明公开的高硅铁水冶炼方法包括以下步骤：

a、采用顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的重量百分比为，高硅铁水75-85%，余量为轻型废钢；

b、前期冶炼通氧的控制：开吹后的前1/15的氧气量供氧强度为3.7-4.3Nm³/t·min；化渣期供氧强度为3.0-3.4 Nm³/t·min；吹炼结束的供氧强度为3.2-3.6 Nm³/t·min；

c、步骤b中吹下枪后，加入造渣料，造渣料包括MgO、生石灰和铁矿石；

d、前期放渣控制：控制前期放渣的吹氧量为全部冶炼阶段总吹氧量的2/5，吹炼时间为3-6min，放渣前加入压渣剂；

e、后期放渣控制：在整个冶炼过程中，吹氧量为全部冶炼阶段总吹氧量的6/8-7/8时进行后期放渣，并加入生石灰和矿石调整转炉的终点温度和成份。

本发明公开的高硅铁水冶炼方法，通过控制不同时期和冶炼阶段的吹氧量来控制冶炼节奏，转炉冶炼前期主要是氧化硅，采用比正常供氧强度稍低供氧的方式，主要目的是利于前期硅氧化并适当地延长硅氧化时间，通过加入一定配比的生石灰、矿石及带MgO的造渣料来调整前期渣的碱度、温度、TFe（全铁）含量，促进前期形成泡沫渣。

吹炼初期采用比正常供氧强度稍高的供氧方式，以利于点火避免加入的造渣料堆积在一起，之后恢复正常流量，通过加少量石灰及矿石保证终点成份、温度满足后工序生产要求。

在提高冶炼钢铁成品质量的同时，还有效地降低了喷溅的出现，降低了原料消耗率，提高了产出，保护了设备的安全，提高了生产的连续性，提高了生产效率，降低了生产成本和设备的维护成本。

本发明公开的高硅铁水冶炼方法的一种改进，步骤a步骤中原料组成的重量百分比为：C：4.0～4.7%，Si：>2.0%,Mn：0.2～1.3%，P：0.15～0.21%，S：0.002～0.020%，余量为Fe。

本改进通过采用高硅含量铁水为原料，有效地降低了钢铁冶炼生产过程中的原料损耗，节约了钢铁生产的成本，提高了产出率，进而提高了生产效益。

本发明公开的高硅铁水冶炼方法的又一种改进，步骤b中前期冶炼吹氧量为全部冶炼阶段总吹氧量的2/8。

本改进通过控制前期冶炼吹氧量，有利于前期硅氧化并延长转炉中的硅氧化时间，利于炉渣的形成。

本发明公开的高硅铁水冶炼方法的又一种改进，步骤c造渣料中MgO占造渣料的重量百分比为5.0-7.0%，生石灰控制二元碱度为0.5-1.5，添加铁矿石调节前期放渣温度为1450-1470℃。

本改进通过设定造渣料中MgO含量以及通过生石灰和铁矿石调节的碱度和前期放渣温度，有效地保持了矿渣的活性，有利于矿渣的形成和排放。

本发明公开的高硅铁水冶炼方法的又一种改进，步骤d中放渣前加入压渣剂的质量为1.33-3.33Kg/t。

本改进通过在放渣前加入1.33-3.33Kg/t的压渣剂，有效地提高了渣料的排出效率，提高了冶炼铁水的质量。

本发明公开的高硅铁水冶炼方法的又一种改进，压渣剂的主要成分为：TFe（全铁）：45～65%；CaO：6～10%；SiO₂:8-10%；MgO：0.8-4%；P≤0.4%；S≤0.25%；水份≤0.8%；余量为不可避免的杂质。

本改进设置压渣剂的组分有效地提高了冶炼铁水的出渣效率和出渣效果，提高了冶炼铁水的质量。

本发明公开的高硅铁水冶炼方法的又一种改进，压渣剂采用转炉除尘灰制备。

本改进通过采用转炉除尘灰为压渣剂，材料来源广泛，成本低廉，同时实现了转炉废料的循环利用，有效降低了生产成本。

本发明公开的高硅铁水冶炼方法的又一种改进，压渣剂压制成球。

本改进通过将压渣剂制备为球形，有利于对压渣剂进行投送，保证压渣剂的投送密度和投送均匀性，投送操作简单方便，易于控制。

本发明公开的高硅铁水冶炼方法的又一种改进，冶炼过程中，转炉碳氧积不大于26PPm*100。

本改进通过设定转炉碳氧积，有效地保证了转炉冶炼过程中良好的底吹效果，提高冶炼质量。

同时通过采用特定的出渣温度和压渣剂加入量在提高冶炼钢铁成品质量的同时，还有效地降低了喷溅的出现，降低了原料消耗率，提高了产出，保护了设备的安全，提高了生产的连续性，提高了生产效率，降低了生产成本和设备的维护成本。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明公开的高硅铁水冶炼方法包括以下步骤：

作为一种优选，步骤a步骤中原料组成的重量百分比为：C：4.0～4.7%，Si：>2.0%,Mn：0.2～1.3%，P：0.15～0.21%，S：0.002～0.020%，余量为Fe。

通过采用高硅含量铁水为原料，有效地降低了钢铁冶炼生产过程中的原料损耗，节约了钢铁生产的成本，提高了产出率，进而提高了生产效益。

作为一种优选，步骤b中前期冶炼吹氧量为全部冶炼阶段总吹氧量的2/8。

通过控制前期冶炼吹氧量，有利于前期硅氧化并延长转炉中的硅氧化时间，利于炉渣的形成。

作为一种优选，步骤c造渣料中MgO占造渣料的重量百分比为5.0-7.0%，生石灰控制二元碱度为0.5-1.5，添加铁矿石调节前期放渣温度为1450-1470℃。

通过设定造渣料中MgO含量以及通过生石灰和铁矿石调节的碱度和前期放渣温度，有效地保持了矿渣的活性，有利于矿渣的形成和排放。

作为一种优选，步骤d中放渣前加入压渣剂的质量为1.33-3.33Kg/t。

通过在放渣前加入1.33-3.33Kg/t的压渣剂，有效地提高了渣料的排出效率，提高了冶炼铁水的质量。

作为一种优选，压渣剂的主要成分为：TFe（全铁）：45～65%；CaO：6～10%；SiO₂:8-10%；MgO：0.8-4%；P≤0.4%；S≤0.25%；水份≤0.8%；余量为不可避免的杂质。

通过设置压渣剂的组分有效地提高了冶炼铁水的出渣效率和出渣效果，提高了冶炼铁水的质量。

作为一种优选，压渣剂采用转炉除尘灰制备。

通过采用转炉除尘灰为压渣剂，材料来源广泛，成本低廉，同时实现了转炉废料的循环利用，有效降低了生产成本。

作为一种优选，压渣剂压制成球。

通过将压渣剂制备为球形，有利于对压渣剂进行投送，保证压渣剂的投送密度和投送均匀性，投送操作简单方便，易于控制。

作为一种优选，冶炼过程中，转炉碳氧积不大于26PPm*100。

通过设定转炉碳氧积，有效地保证了转炉冶炼过程中良好的底吹效果，提高冶炼质量。

如表1至表4所示的实施例，以150吨的转炉上冶炼为例，其主要金属料为铁水、废钢。

金属料比例及铁水含磷量见表1。

转炉冶炼前期进行脱硅处理，加入生石灰、和矿石。

前期脱磷结束后加入压渣剂，具体成份及使用量见表2。

倒渣后，根据化渣情况加入石灰及矿石进行调渣。

整个过程的供氧强度见表3。

冶炼所得终点化学成份见表4。

如表1至表4所示的实施例，以150吨的转炉上冶炼为例，具体操作如下：

a、采用顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组分重量百分比为：铁水比为75～85%，轻型废钢比为15～25%；

b、前期冶炼通氧的控制：开吹后前0～500Nm³氧气量的供氧强度为3.7～4.3Nm³/t.min；化渣期供氧强度为3.0～3.4Nm³/t.min，吹氧量为总吹氧量的2/8；至吹炼结束3.2～3.6Nm³/t.min；

c、在吹下枪后加入含有MgO的造渣料，造渣料包括MgO、生石灰和铁矿石，其中MgO占造渣料的重量百分比为5.0～7.0%，然后加入生石灰控制二元碱度在0.5～1.5，加入铁矿石调节前期放渣温度为1450、1455、1460、1455、1460、1465、1470以及1450-1470℃范围内的任一值；

d、前期放渣控制：控制吹氧量为正常吹炼吹氧量的2/5左右，吹炼时间为3～6min，放渣前加入200～500公斤压渣剂（转炉除尘灰，压制成球），其主要成份为：

TFe：45～65%、CaO：6～10%、MgO：0.8-4%、P≤0.4%、S≤0.25%、水份≤0.8%；

e、后期放渣控制：根据转炉前期放渣及过程吹炼情况，在总吹氧量的6/8～7/8再放一次渣，加入石灰、矿石调整转炉终点温度、成份。

铁水化学成份重量百分比为C：4.0～4.7%，Si：>2.0%,Mn：0.2～1.3%，P：0.15～0.21%，S：0.002～0.020%，在冶炼过程中，需对转炉底吹进行控制，转炉碳氧积保持≤26（单位为PPm×100，保持良好的底吹效果）。

表1 实施例1-11的原料配比与组成表

Figure 2012100947341100002DEST_PATH_IMAGE001

表2 实施例1-11的压渣剂加入剂量以及压渣剂主要成分表

Figure 2012100947341100002DEST_PATH_IMAGE002

表3 实施例1-11实施过程中供氧强度表（其中氧步指从开始吹炼时计起的氧量）

Figure 2012100947341100002DEST_PATH_IMAGE003

表4 实施例1-11冶炼终点钢水的化学成分及出钢温度表

Figure 2012100947341100002DEST_PATH_IMAGE004

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims

1.一种高硅铁水冶炼方法，其特征在于：所述高硅铁水冶炼方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高硅铁水冶炼方法，其特征在于：所述步骤a步骤中原料组成的重量百分比为：C：4.0～4.7%，Si：>2.0%,Mn：0.2～1.3%，P：0.15～0.21%，S：0.002～0.020%，余量为Fe。

3.根据权利要求1所述的高硅铁水冶炼方法，其特征在于：所述步骤b中前期冶炼吹氧量为全部冶炼阶段总吹氧量的2/8。

4.根据权利要求1所述的高硅铁水冶炼方法，其特征在于：所述步骤c造渣料中MgO占造渣料的重量百分比为5.0-7.0%，生石灰控制二元碱度为0.5-1.5，添加铁矿石调节前期放渣温度为1450-1470℃。

5.根据权利要求1所述的高硅铁水冶炼方法，其特征在于：所述步骤d中放渣前加入压渣剂的质量为1.33-3.33Kg/t。

6.根据权利要求5所述的高硅铁水冶炼方法，其特征在于：所述压渣剂的主要成分为：TFe（全铁）：45～65%；CaO：6～10%；SiO₂:8-10%；MgO：0.8-4%；P≤0.4%；S≤0.25%；水份≤0.8%；余量为不可避免的杂质。

7.根据权利要求6所述的高硅铁水冶炼方法，其特征在于：所述压渣剂采用转炉除尘灰制备。

8.根据权利要求7所述的高硅铁水冶炼方法，其特征在于：所述压渣剂压制成球。

9.根据权利要求1所述的高硅铁水冶炼方法，其特征在于：所述冶炼过程中，转炉碳氧积不大于26PPm*100。