CN103555878A - 一种安全高效的低硅铁水吹炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种安全高效的低硅铁水吹炼工艺,属于转炉冶炼技术领域。在转炉中装入重量百分比80.0~90.0%的低硅铁水和余量的废钢,在吹炼前期的0~2min,氧枪枪位设为140~160cm,供氧恒压为0.84~0.88MPa,流量为26000~28000m3/h。吹炼开始后加入渣料,用量按每t铁水计为石灰17.00~25.00kg,轻烧白云石13.50~19.00kg,铁矿石0~12.00kg,生铁0~80.00kg,并提高枪位至155~175cm。吹炼终期将枪位降至110~120cm吹炼85~95s,全程供氧吹炼时间达13~15min后提枪倒渣。本发明所述吹炼工艺有利于低硅铁水在吹炼过程中早化渣,化透渣和化好渣,脱磷效率明显提高。炉渣对钢液面覆盖完全,有利于减少喷溅造成的氧枪、炉口、烟罩等的粘钢问题,降低了钢料损耗,减少了维修、清理工作的强度,有利于节约成本和提高生产安全性,具有良好的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明属于转炉冶炼技术领域,具体涉及一种化渣效果好,脱磷效率高,喷溅少,安全高效的低硅铁水吹炼工艺。
背景技术
由于高炉使用的原燃料波动以及炼铁出于降低焦比等因素考虑,炼铁厂高炉供给炼钢厂转炉冶炼的铁水硅含量经常波动较大,这对转炉冶炼工艺提出了更高的要求,特别是铁水的硅含量偏低时,给转炉冶炼工艺带来了很多的技术难题。首先,低硅铁水在冶炼过程中,脱碳反应提前,碳的氧化优先于硅的氧化,炉渣中SiO2难于富集,初期渣中较早出现的硅酸二钙又阻碍了石灰的融化,使吹炼前期造渣困难,脱磷效果差。其次,随着吹炼过程的进行,渣中FeO含量逐渐降低,更不利于石灰的融化,也会引起化渣困难,炉渣易“返干”,流动性变差。再次,低硅铁水渣层过薄,量偏少,对钢液面覆盖不佳,炉渣泡沫化程度降低,金属喷溅严重,从而进一步引起氧枪粘钢等严重事故,不但增加了处理成本,还影响到生产的顺利进行。此外,铁水中的硅含量低,转炉吹炼点火成功后CO气体含量上升的很快,而O2含量下降的较慢,容易导致飞枪甚至卸爆。因此,研发一种化渣效果好,脱磷效率高,喷溅少,安全高效的低硅铁水吹炼工艺具有十分现实意义和推广应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种化渣效果好,脱磷效率高,喷减少,安全高效的低硅铁水吹炼工艺。
本发明的目的是这样实现的,一种安全高效的低硅铁水吹炼工艺,包括以下具体步骤:
A、在转炉中装入吹炼主料,主料组成的重量百分比为低硅铁水80.0~90.0%,余量为废钢,然后开始供氧吹炼,在吹炼前期的0~2min,枪位控制在140~160cm,供氧压力为0.84~0.88MPa,供氧流量为26000~28000m3/h;
B、在吹炼开始后加入渣料,渣料用量按每t铁水计为石灰17.00~25.00kg,轻烧白云石13.50~19.00kg,铁矿石0~12.00kg,生铁0~80.00kg,保持恒压供氧,并提高枪位至155~175cm;
C、在吹炼终期,保持恒压供氧,枪位降至110~120cm,吹炼85~95s加强熔池搅拌,全程供氧吹炼时间达13~15min后停止吹炼,提枪倒渣。
本发明具有以下有益效果:
所述吹炼工艺通过调整原料装入制度,有效控制了铁水的升温速度,抑制碳与氧的反应,渣中FeO的含量相对较高,从而改善了熔渣对石灰的侵润渗透程度,有利于石灰融化,渣中CaO的含量随之提高,FeO与CaO、SiO2形成低熔点的化合物进入渣中,使成渣和脱磷效果得到明显的改善。另一方面,渣料中含有的硅元素进入铁水,在一定程度上提高了SiO2的含量,而SiO2的富集有利于改善化渣和脱磷效果。
所述吹炼工艺改进了吹炼过程中氧枪的控制工艺,适度提高了开吹枪位,降低了供氧强度,在熔池搅拌不充分的情况下,使C和O的扩散趋缓,从而抑制了铁水的脱碳反应速度,形成FeO富集,进一步促进石灰的融化,所形成的低熔点化合物有利于炉渣粘度的降低,流动性更好。此外,适度提高枪位、降低氧气流量的吹炼工艺还有助于避免转炉烟气卸爆等事故的发生,提高生产安全性。
综上所述,本发明所述的吹炼工艺有利于低硅铁水在吹炼过程中早化渣,化透渣和化好渣,脱磷效率明显提高。而炉渣的泡沫化程度好,对钢液面的覆盖完全,也有利于减少喷溅造成的氧枪、炉口、烟罩等的粘钢问题,在一定程度上降低了钢料损耗,减少了维修、清理工作的强度,有利于节约成本和提高生产安全性,具有良好的推广应用价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变换,均落入本发明保护范围。
一种安全高效的低硅铁水吹炼工艺,包括以下具体步骤:
A、在转炉中装入吹炼主料,主料组成的重量百分比为低硅铁水80.0~90.0%,余量为废钢,然后开始供氧吹炼,在吹炼前期的0~2min,枪位控制在140~160cm,供氧压力为0.84~0.88MPa,供氧流量为26000~28000m3/h;
B、在吹炼开始后加入渣料,渣料用量按每t铁水计为石灰17.00~25.00kg,轻烧白云石13.50~19.00kg,铁矿石0~12.00kg,生铁0~80.00kg,保持恒压供氧,并提高枪位至155~175cm;
C、在吹炼终期,保持恒压供氧,枪位降至110~120cm,吹炼85~95s加强熔池搅拌,全程供氧吹炼时间达13~15min后停止吹炼,提枪倒渣。
所述主料组成的重量百分比优选为低硅铁水84.0~87.5%,余量为废钢。
所述低硅铁水的温度为1290~1310℃。
所述低硅铁水的元素重量百分比为Si:0.070~0.200%,P:0.087~0.125%。
所述氧气的纯度≥99.5%。
所述供氧压力优选0.86MPa,供氧流量优选27000m3/h。
所述渣料用量按每t铁水计优选为石灰19.00~23.00kg,轻烧白云石15.00~17.50kg,铁矿石3.80~7.50kg,生铁47.00~78.00kg。
所述吹炼终期,保持恒压供氧,枪位降至110~120cm,优选吹炼90s。
所述渣料的加入分2批进行,第一批在吹炼开始后加入,所加渣料为石灰、轻烧白云石和铁矿石,加入量分别占各自总用量的60%、80%和100%;第二批在吹炼6~8min时加入,所加渣料为石灰和轻烧白云石,加入量分别占各自总用量的40%和20%。
所述吹炼后钢水的元素重量百分比为P:0.016~0.020%,C:0.080~0.160%。
所述吹炼后钢水的温度为1650~1670℃。
所述吹炼后钢渣组成的重量百分比为SiO2:10.00~11.00%,CaO:43.00~45.50%,TFe:17.00~19.50%。
实施例1
铁水采用120t顶底复吹转炉吹炼,首先在转炉中装入吹炼主料,主料组成的重量百分比为低硅铁水84.0%,实际装入量为138t,余量为废钢,实际装入量为26t。铁水的温度为1305℃,其元素重量百分比为C:4.200%、Si:0.120%、Mn:0.420%、S:0.026%、P:0.120%。然后开始供氧吹炼,氧气的纯度≥99.5%,供氧压力为0.86MPa,供氧流量为27000m3/h,在吹炼前期的0~2min,枪位控制在150cm。
在吹炼开始后加入渣料,渣料用量按每t铁水计为石灰19.47kg,轻烧白云石15.22kg,铁矿石4.00kg,生铁77.00kg,渣料的加入分2批进行,第一批在吹炼开始后加入,所加渣料为石灰、轻烧白云石和铁矿石,加入量分别占各自总用量的60%、80%和100%;第二批在吹炼8min时加入,所加渣料为石灰和轻烧白云石,加入量分别占各自总用量的40%和20%。此阶段保持恒压供氧,并提高枪位至170cm。
在吹炼终期,仍就保持恒压供氧,枪位降至115cm,吹炼90s加强熔池搅拌,全程供氧吹炼时间达14min后停止吹炼,提枪倒渣,吹炼结束后钢水的元素重量百分比为P:0.020%,C:0.090%,钢水温度为1664℃,钢渣组成的重量百分比为SiO2:10.10%,CaO:43.32%,TFe:19.05%。
实施例2
铁水采用120t顶底复吹转炉吹炼,首先在转炉中装入吹炼主料,主料组成的重量百分比为低硅铁水87.0%,实际装入量为133t,余量为废钢,实际装入量为20t。铁水的温度为1295℃,其元素重量百分比为C:4.850%、Si:0.200%、Mn:0.390%、S:0.032%、P:0.113%。然后开始供氧吹炼,氧气的纯度≥99.5%,供氧压力为0.84MPa,供氧流量为28000m3/h,在吹炼前期的0~1.5min,枪位控制在160cm。
在吹炼开始后加入渣料,渣料用量按每t铁水计为石灰22.93kg,轻烧白云石17.29kg,铁矿石6.70kg,生铁47.70kg,渣料的加入分2批进行,第一批在吹炼开始后加入,所加渣料为石灰、轻烧白云石和铁矿石,加入量分别占各自总用量的60%、80%和100%;第二批在吹炼7min时加入,所加渣料为石灰和轻烧白云石,加入量分别占各自总用量的40%和20%。此阶段保持恒压供氧,并提高枪位至175cm。
在吹炼终期,仍就保持恒压供氧,枪位降至110cm,吹炼85s加强熔池搅拌,全程供氧吹炼时间达13min后停止吹炼,提枪倒渣,吹炼结束后钢水的元素重量百分比为P:0.017%,C:0.160%,钢水温度为1655℃,钢渣组成的重量百分比为SiO2:10.95%,CaO:44.11%,TFe:18.63%。
实施例3
铁水采用120t顶底复吹转炉吹炼,首先在转炉中装入吹炼主料,主料组成的重量百分比为低硅铁水87.5%,实际装入量为133t,余量为废钢,实际装入量为19t。铁水的温度为1295℃,其元素重量百分比为C:4.380%、Si:0.170%、Mn:0.440%、S:0.021%、P:0.098%。然后开始供氧吹炼,氧气的纯度≥99.5%,供氧压力为0.88MPa,供氧流量为26000m3/h,在吹炼前期的0~1min,枪位控制在140cm。
在吹炼开始后加入渣料,渣料用量按每t铁水计为石灰19.92kg,轻烧白云石17.29kg,铁矿石7.08kg,生铁72.00kg,渣料的加入分2批进行,第一批在吹炼开始后加入,所加渣料为石灰、轻烧白云石和铁矿石,加入量分别占各自总用量的60%、80%和100%;第二批在吹炼6min时加入,所加渣料为石灰和轻烧白云石,加入量分别占各自总用量的40%和20%。此阶段保持恒压供氧,并提高枪位至155cm。
在吹炼终期,仍就保持恒压供氧,枪位降至120cm,吹炼95s加强熔池搅拌,全程供氧吹炼时间达15min后停止吹炼,提枪倒渣,吹炼结束后钢水的元素重量百分比为P:0.018%,C:0.140%,钢水温度为1665℃,钢渣组成的重量百分比为SiO2:10.55%,CaO:45.31%,TFe:17.49%。
Claims (10)
1.一种安全高效的低硅铁水吹炼工艺,其特征在于包括以下具体步骤:
A、在转炉中装入吹炼主料,主料组成的重量百分比为低硅铁水80.0~90.0%,余量为废钢,然后开始供氧吹炼,在吹炼前期的0~2min,枪位控制在140~160cm,供氧压力为0.84~0.88MPa,供氧流量为26000~28000m3/h;
B、在吹炼开始后加入渣料,渣料用量按每t铁水计为石灰17.00~25.00kg,轻烧白云石13.50~19.00kg,铁矿石0~12.00kg,生铁0~80.00kg,保持恒压供氧,并提高枪位至155~175cm;
C、在吹炼终期,保持恒压供氧,枪位降至110~120cm,吹炼85~95s加强熔池搅拌,全程供氧吹炼时间达13~15min后停止吹炼,提枪倒渣。
2.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺,其特征在于所述主料组成的重量百分比优选为低硅铁水84.0~87.5%,余量为废钢。
3.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺,其特征在于所述低硅铁水的温度为1290~1310℃。
4.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺,其特征在于所述低硅铁水的元素重量百分比为Si:0.070~0.200%,P:0.087~0.125%。
5.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺,其特征在于所述氧气的纯度≥99.5%。
6.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺,其特征在于所述供氧压力优选0.86MPa,供氧流量优选27000m3/h。
7.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺,其特征在于所述渣料用量按每t铁水计优选为石灰19.00~23.00kg,轻烧白云石15.00~17.50kg,铁矿石3.80~7.50kg,生铁47.00~78.00kg。
8.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺,其特征在于所述吹炼终期,保持恒压供氧,枪位降至110~120cm,优选吹炼90s。
9.如权利要求1~8任一项所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺,其特征在于所述渣料的加入分2批进行,第一批在吹炼开始后加入,所加渣料为石灰、轻烧白云石和铁矿石,加入量分别占各自总用量的60%、80%和100%;第二批在吹炼6~8min时加入,所加渣料为石灰和轻烧白云石,加入量分别占各自总用量的40%和20%。
10.如权利要求1~8任一项所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺,其特征在于所述吹炼后钢水的元素重量百分比为P:0.016~0.020%,C:0.080~0.160%。
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