CN103509907B - 一种转炉复吹中用生白云石配镁造渣的方法 - Google Patents
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Abstract
一种转炉复吹中用生白云石配镁造渣的方法：在转炉复吹的脱磷及脱硅期间，加入粒度为5~20mm、按照10~30kg/吨钢加入生白云石：当采用单渣法时，一次性将生白云石加完；当采用双渣法时，分两次将生白云石加入；废钢按照135~150kg/吨钢加入；按照常规进入后工序。本发明在转炉冶炼进行氧气顶底复吹前期，直接加入生白云石进行造渣，不仅能降低工序能耗，且能有效控制转炉炼钢温度富余情况下由于加入大量冷却剂造成喷溅的问题，还能使废钢用量减少，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢水冶炼中的造渣方法，具体地属于一种转炉复吹中用生白云石配镁造渣的方法。
背景技术
氧气顶底复吹转炉是一个强制供氧、通过氧化反应去除杂质元素以及氧化反应放热提高钢水温度的过程，为减轻氧化性炉渣对炉衬的侵蚀以及化渣需要，转炉造渣通常加入轻烧白云石、镁质剂等进行造渣操作。一般转炉都是使用轻烧白云石为主要配镁原料进行造渣操作，生白云石是生产转炉用轻烧白云石的原料，主要由钙镁碳酸盐岩构成，其分解反应为nCaMg(CO3)2=MgO+nCaO+(n+1)CO2，轻烧白云石系生白云石在近1000℃经过煅烧分解得到，轻烧白云石的气孔率和化学活性较高。
人们认为将生白云石直接加入转炉造渣，会存在两个方面的问题：一是认为生白云石需先分解然后再参与反应，影响成渣速度；二是认为分解反应吸热，冷却效应高，会使转炉内热量不足，不利于化渣，容易造成喷溅。所以转炉发明至今，一直都是选择以轻烧白云石为主作为配镁造渣材料。目前也有使用生白云石的，但通常是用于在后期调温稠渣或溅渣调料稠渣，并非用于造渣目的。
随着转炉炼钢顶底复吹工艺的不断发展，原来的空气转炉演变成顶吹氧气转炉，转炉炉内温度富裕，反倒需要加入大量冷料冷却。因此，经试验，发现生白云石的冷却效应对转炉温度控制不再成为制约环节，且顶底复吹转炉具备良好的动力学条件，完全能满足生白云石的快速成渣。直接使用生白云石代替轻烧白云石，不仅可以减少冷料的加入量，还可以减少废钢和此类冷却剂的加入量，有效控制转炉炼钢温度富余情况下由于加入大量冷却剂造成喷溅的问题。
现也有采用石灰石替代活性石灰造渣，但正常工艺一炉钢加入的活性石灰总量通常达到40-60kg/t，若采取石灰石替代活性石灰则加入量加大，易造成喷溅，采取石灰石部分替代活性石灰则替代量的确定及对温度不易控制。而生白云石的加入量的确定是以转炉配镁需求为依据计算，同时考虑其冷却效果，且转炉配镁基本保持稳定，对于生白云石的加入量控制也相对稳定，转炉冶炼过程平稳，尤其适宜于采用自动炼钢的转炉纳入模型控制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的在转炉冶炼中加入轻烧白云石配镁造渣存在的不足，提供一种在转炉冶炼进行氧气顶底复吹前期，直接加入生白云石进行造渣，不仅能降低工序能耗，且能有效控制转炉炼钢温度富余情况下由于加入大量冷却剂造成喷溅问题的转炉复吹中用生白云石配镁造渣的方法。
实现上述目的的措施：
一种转炉复吹中用生白云石配镁造渣的方法，其步骤：
1）在转炉复吹的脱磷及脱硅期间，加入粒度为5~20mm、按照10~30kg/吨钢加入生白云石，具体加入方式：
当采用单渣法时，一次性将生白云石加完；
当采用双渣法时，分两次将生白云石加入：在刚进行复吹开吹的同时，按照吨钢应加生白云石重量的60~70%加入，在双渣后的开吹的同时，将剩余的40~30%加入；
废钢按照135~150kg/吨钢加入；
2）按照常规进入后工序。
其特征在于：根据终渣配镁情况，如需要加入的生白云石超过30kg/吨钢时，超出部分用轻烧镁球替代。
其特征在于：当废钢加入后钢水温度呈现相对出钢设定的温度富裕而不能满足要求时，采用含有氧化铁的冷却剂调节温度，其加入量以使温度满足要求为止。
其特征在于：在相同配镁条件下，以出钢的设定温度为基准，当计算的钢水温度有富裕度时，如加入的生白云石不超过30kg/吨钢，则全部加入生白云石，如加入的生白云石超过30kg/吨钢，则超出部分采用轻烧镁球替代致使满足炉渣中MgO的含量要求；当计算的钢水温度低于出钢设定温度时，则按照每低10℃，相应减少生白云石加入量为5kg/吨钢，并加入轻烧镁球致使满足炉渣中MgO的含量要求。
本发明与现有技术相比，其特点：
其一，本发明使用生白云石系轻烧白云石的原料，直接入炉不需煅烧，节省了能源。而且生白云石进料、上料管理简单，使用生白云石没有轻烧白云石过烧、粉化等质量劣化问题，转炉终渣控制稳定。
其二，本发明使用生白云石价格低廉，降低了转炉冶炼成本。
其三，本发明使用小粒度生白云石，前期快速分解反应，有利于控制前期适当低温，促进前期去磷成渣，生白云石在炉内分解出的CO2可起到前期强化供氧的作用，且促进炉渣的搅拌，生白云石在炉内分解瞬间生成的CaO、MgO活性度最高，也有利于前期去磷。前期加入利于生白云石快速分解成渣，同时避免吹炼中后期加入产生喷溅或渣泡。
其四，本发明使用生白云石对于冷却剂的加入量控制更适应转炉实际热平衡控制，可以有效的消除为控制转炉富裕温度而加入大量冷却剂造成喷溅的问题，稳定转炉过程操作。
其五，本发明以生白云石为主配镁，由于生白云石的加入时机选择在在复吹前期加入，并控制加入量在10~30kg/吨钢，使吹炼过程平稳，化渣良好，终渣合适。
其六，本发明生白云石加入时机选择前期加入，避免了中期加入喷溅、后期加入炉渣泡沫化严重等问题，生白云石分解反应时间充分。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
实施例1
本实施例实施条件：200t的转炉，铁水温度为1300℃，铁水硅含量0.3%；根据实施的钢种，其出钢温度设定为1660℃，经包括废钢计算后，钢水温度可达1690℃，其温度富裕度为30℃；要求炉渣中MgO的含量在7%，采用的为单渣法冶炼。
该实施例用生白云石配镁造渣的方法，其步骤：
1）在200吨的转炉复吹的脱磷及脱硅期间，加入粒度为5~20mm、按照20kg/吨钢加入生白云石达配镁要求；
由于采用单渣法，故一次性将20kg/吨钢生白云石加完；废钢按照140kg/吨钢加入；由于钢水温度较出钢设定温度富裕30℃，故通过按照10kg/吨钢加入含氧化铁的冷却剂将温度调到要求；
2）按照常规进入后工序。
本实施例在实施中，未产生喷溅问题；按照常规采用轻烧白云石造渣，加入的废钢应在155kg/吨钢，本实施例为140kg/吨钢，比采用轻烧白云石少用15kg/吨钢废钢。
实施例2
本实施例实施条件：250t的转炉，铁水温度为1305℃，铁水硅含量0.35%；根据实施的钢种，其出钢温度设定为1670℃，经包括废钢计算后，钢水温度可达1680℃，其温度富裕度为10℃；要求炉渣中MgO的含量在6%，采用的为双渣法冶炼。
该实施例用生白云石配镁造渣的方法，其步骤：
1）在250吨的转炉复吹的脱磷及脱硅期间，加入粒度为5~20mm、按照29kg/吨钢加入生白云石；
由于采用双渣法，故分两次将生白云石加入：在刚进行复吹开吹的同时，按照吨钢应加生白云石重量的70%加入，即为20.6kg/吨钢加入，在双渣后的开吹的同时，将剩余的30%即为8.4kg/吨钢加入；
废钢按照145kg/吨钢加入；
由于钢水温度较出钢设定温度富裕10℃，故按照7kg/吨钢加入含氧化铁的冷却剂将温度调到要求；
2）按照常规进入后工序。
本实施例在实施中，未产生喷溅问题；按照常规采用轻烧白云石造渣，加入的废钢应在158kg/吨钢，本实施例为145kg/吨钢，比采用轻烧白云石少用13kg/吨钢废钢。
实施例3
本实施例实施条件：250t的转炉，铁水温度为1305℃，铁水硅含量0.3%；根据实施的钢种，其出钢温度设定为1675℃，经包括废钢计算后，钢水温度可达1666℃，其温度低9℃；要求炉渣中MgO的含量在7%，采用的为单渣法冶炼。
该实施例用生白云石配镁造渣的方法，其步骤：
1）在250吨的转炉复吹的脱磷及脱硅期间，加入粒度为5~20mm、按照31kg/吨钢加入生白云石；根据加入的生白云石以不超出30kg/吨钢的原则，故超出部分采用轻烧煤球折算代替，以满足炉渣中Mg的含量在7%的要求；
由于采用单渣法，故一次性将30kg/吨钢的生白云石及轻烧煤球加完；
废钢按照138kg/吨钢加入；
由于钢水温度应为1666℃，较出钢设定温度低9℃，故应按照每降低10℃，相应减少生白云石加入量为5kg/吨钢的原则，实际加入的生白云石应为26kg/吨钢，由于此情况，会导致造渣时渣中的MgO的含量达不到7%；故加入轻烧镁球致使满足炉渣中MgO的含量要求；加入废钢后炉中的钢水温度达到要求，故不需要加入含氧化铁的冷却剂；
2）按照常规进入后工序。
本实施例在实施中，未产生喷溅问题；按照常规采用轻烧白云石造渣，加入的废钢应在152kg/吨钢，本实施例为138kg/吨钢，比采用轻烧白云石少用14kg/吨钢废钢。
实施例4
本实施例实施条件：200t的转炉，铁水温度为1305℃，铁水硅含量0.45%；根据实施的钢种，其出钢温度设定为1665℃，经包括废钢计算后，钢水温度可达1680℃，其温度富裕度为15℃；要求炉渣中MgO的含量在6%，采用的为单渣法冶炼。
该实施例用生白云石配镁造渣的方法，其步骤：
1）在200吨的转炉复吹的脱磷及脱硅期间，加入粒度为5~20mm、按照25kg/吨钢加入生白云石；
由于采用单渣法，故一次性将25kg/吨钢生白云石加完；废钢按照136kg/吨钢加入；由于钢水温度较出钢设定温度富裕15℃，故按照7kg/吨钢加入含氧化铁的冷却剂将温度调到了要求；
2）按照常规进入后工序。
本实施例在实施中，未产生喷溅问题；按照常规采用轻烧白云石造渣，加入的废钢应在156kg/吨钢，本实施例为136kg/吨钢，比采用轻烧白云石少用20kg/吨钢废钢。
实施例5
本实施例实施条件：200t的转炉，铁水温度为1320℃，铁水硅含量0.42%；根据实施的钢种，其出钢温度设定为1675℃，经包括废钢计算后，钢水温度可达1678℃，其温度富裕度为3℃；要求炉渣中MgO的含量在6.5%，采用的为双渣法冶炼。
该实施例用生白云石配镁造渣的方法，其步骤：
1）在200吨的转炉复吹的脱磷及脱硅期间，加入粒度为5~20mm、按照35kg/吨钢加入生白云石；其超出30kg/吨钢的限定，超出部分用轻烧镁球经折算后替代加入；
由于采用双渣法，故按照30kg/吨钢生白云石加入，将其分两次将生白云石加入：在刚进行复吹开吹的同时，按照吨钢应加生白云石重量的62%加入，即为18.6kg/吨钢加入，在双渣后的开吹的同时，将剩余的38%即为11.4kg/吨钢加入；经折算后的轻烧镁球一次性在第一次或第二次加入生白云石时加入即可；废钢按照147kg/吨钢加入；
由于钢水温度与出钢设定温度偏差小能够满足生产要求，故不需要加入含氧化铁的冷却剂进行调节；
2）按照常规进入后工序。
本实施例在实施中，未产生喷溅问题；按照常规采用轻烧白云石造渣，加入的废钢应在161kg/吨钢，本实施例为147kg/吨钢，比采用轻烧白云石少用14kg/吨钢废钢。
上述各实施例，不影响正常采用石灰石或活性石灰造渣。
上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。
Claims (1)
1.一种转炉复吹中用生白云石配镁造渣的方法，其步骤：
1）在转炉复吹的脱磷及脱硅期间，加入粒度为5~20mm、按照20~30kg/吨钢加入生白云石，具体加入方式：
当采用双渣法时，分两次将生白云石加入：在刚进行复吹开吹的同时，按照吨钢应加生白云石重量的60~70%加入，在双渣后的开吹的同时，将剩余的40~30%加入；
废钢按照135~150kg/吨钢加入；
在相同配镁条件下，以出钢的设定温度为基准，当计算钢水温度有富裕度时，如加入的生白云石不超过30kg/吨钢，则全部加入生白云石，如加入的生白云石超过30kg/吨钢，则超出部分采用轻烧镁球替代致使满足炉渣中MgO的含量要求；当计算的钢水温度低于出钢温度设定时，则按照每低10℃，相应减少生白云石加入量为5kg/吨钢，并加入轻烧镁球致使满足炉渣中MgO的含量要求；
2）按照常规进入后工序。
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