CN104032068B

CN104032068B - 一种转炉出钢的方法

Info

Publication number: CN104032068B
Application number: CN201410277223.2A
Authority: CN
Inventors: 梁新腾; 曾建华; 李扬洲; 龚洪君; 杨森祥; 杨晓东; 喻林; 陈均; 何为; 陈路
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2014-06-19
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2034-06-19
Also published as: CN104032068A

Abstract

本发明公开了一种转炉出钢的方法，该方法包括在转炉出钢过程中，往熔融态的钢水中加入炉渣调节剂，然后将出钢后剩余的炉渣进行溅渣护炉，其中，所述炉渣调节剂为石灰石。本发明提供的转炉出钢的方法能够获得很好的溅渣护炉效果，极具工业应用前景。

Description

一种转炉出钢的方法

技术领域

本发明涉及一种转炉出钢的方法。

背景技术

溅渣护炉的基本原理是在转炉出钢后，炉渣留在转炉中，并通过喷枪向渣中吹氮气，使炉渣溅起并附着在炉衬上，形成对炉衬的保护层，减轻炼钢过程对炉衬的机械冲刷和化学侵蚀，从而达到保护炉衬、提高炉龄的目的。

“废钢渣用于转炉炼钢压渣调渣的实践与分析”(龚洪君，四川冶金，第31卷第1期)介绍了在吹炼终点加入碳质材料(增碳剂)和废钢渣进行炉渣改性处理，然后将得到的炉渣进行溅渣护炉，并具体提到了在实际中可以采用无烟煤加废钢渣的模式对炉渣终渣进行调渣，通过无烟煤降低渣的氧化性，从而提高炉渣的溅渣护炉效果。虽然采用该方法能够使大部分转炉实现不倒炉直接出钢并获得较好的溅渣护炉效果，有一定的经济效益和社会效益，但是由于需要使用无烟煤，因此生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺陷而提供一种可以不需要使用无烟煤的新的转炉出钢的方法。

本发明的发明人经过深入研究后发现，炉渣的粘度是炉渣最重要的性质之一。粘度是炉渣内部各运动层间产生摩擦力的体现，摩擦力较大，熔渣的粘度也就较大。溅渣护炉对炉渣的终点粘度有特殊的要求，要达到“溅得起、粘得住、耐侵蚀”的要求。本发明的发明人通过大量试验探究了温度对炉渣粘度的影响，其中，表1和图1均为在不同温度下炉渣粘度的变化情况。

表1

从表1和图1的结果可以看出，炉渣粘度随着温度的升高而降低。采取适当措施降低出钢温度能够降低炉渣的过热度，提高炉渣的熔点和粘度，减轻高温炉渣对炉衬的侵蚀，从而有利于提高溅渣层的耐蚀性和抗冲刷性能并改善炉渣与炉衬之间的粘附作用。因此，降低炉渣温度是一个提高溅渣护炉效果的十分有效的办法。而在转炉出钢过程中，如果往熔融态的钢水中加入石灰石，具有非常好的溅渣护炉效果。推测其原因，可能是由于：一方面，石灰石在高温钢水的作用下会发生热分解而吸收大量的热量，由于出钢时间通常较短并且石灰石的密度较轻，加入的石灰石主要作用于炉渣，在对钢水温度影响不大的前提下能够有效提高了炉渣的粘度，改善炉渣与炉衬之间的粘附作用；另一方面，石灰石的加入还能够降低炉渣中MgO的过饱和度，降低终渣的过热度，因此能够缩短溅渣孕育时间，并抑制炉衬中石墨被炉渣氧化，气隙消失，使炉渣与炉衬粘结更好。基于此发现，完成了本发明。

具体地，本发明提供了一种转炉出钢的方法，该方法包括在转炉出钢过程中，往熔融态的钢水中加入炉渣调节剂，然后将出钢后剩余的炉渣进行溅渣护炉，其中，所述炉渣调节剂为石灰石。

从实施例的结果可以看出，采用本发明的方法进行转炉出钢得到的溅渣层的寿命可以高达30炉，溅渣护炉效果非常好。此外，石灰石来源充足，成本低，因此，本发明提供的转炉出钢的方法极具工业应用前景。

根据本发明的一种优选实施方式，当所述石灰石的粒度小于25mm，且至少90重量％的颗粒的粒度为5-20mm时，能够更显著地提高溅渣护炉效果。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为转炉炉渣的粘度随温度的变化情况。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的转炉出钢的方法包括在转炉出钢过程中，往熔融态的钢水中加入炉渣调节剂，然后将出钢后剩余的炉渣进行溅渣护炉，其中，所述炉渣调节剂为石灰石。

所述石灰石的主要成分为碳酸钙。尽管现有的所有石灰石均能够用于本发明中以提高溅渣护炉效果，但为了避免钢水在转炉出钢过程中引入不需要的杂质，优选地，以所述石灰石的总重量为基准，所述石灰石中含有至少95重量％的CaCO₃。此外，从溅渣护炉效果与石灰石的原料易得性的角度综合考虑，特别优选地，以所述石灰石的总重量为基准，所述石灰石中含有97-99重量％的CaCO₃。

所述石灰石可以以粉末的形式使用，也可以以固体小颗粒的形式使用。本发明对所述石灰石的粒度没有特别地限定，但是优选地，所述石灰石的粒度小于25mm，且至少90重量％的颗粒的粒度为5-20mm，更优选地，所述石灰石中92-98重量％的颗粒的粒度为5-20mm，将所述石灰石的粒度控制在上述优选范围内，不仅能够保证石灰石迅速分解吸热，从而将炉渣的温度降低以提高溅渣护炉效果，而且还能够保证石灰石基本漂浮在钢水表面，主要作用于炉渣而不对钢水造成影响，极具工业应用前景。

在本发明中，所述粒度是指颗粒上的任意两个不同点之间的最大直线距离。例如，当所述颗粒为球形时，所述粒度指其直径。

本发明对所述石灰石的用量没有特别地限定，其通常应该根据熔融态的钢水的量进行选择。例如，相对于1吨的钢水，所述石灰石的用量可以为0.5-3kg，优选为1-2.5kg。

本发明提供的加入石灰石的方式适合对目前所有炉渣进行降温增粘，特别适合对含有以下组分的炉渣进行降温增粘：以转炉炉渣的总重量为基准，所述炉渣中含有35-45重量％的CaO、10-15重量％的SiO₂、8-15重量％的MgO、4-8重量％的MnO、15-25重量％的FeO、1-3重量％的Al₂O₃。

本发明对所述转炉出钢过程中钢水的温度没有特别地限定，只要保证石灰石加入之后能够被分解即可，例如，加入所述石灰石之前钢水的温度可以为1650-1750℃，优选为1670-1720℃。

本发明的主要改进之处在于在出钢过程中加入石灰石对炉渣的粘度进行调节，而出钢、溅渣护炉等具体操作方式和条件均可以按照现有的方法进行，对此本领域技术人员均能知悉，在此不作赘述。

此外，本发明对所述溅渣护炉形成的溅渣层的厚度没有特别地限定，可以为本领域的常规选择，例如可以为1-10mm，优选为3-7mm，这样既能够提高转炉的寿命，又能够避免溅渣层占用转炉过多的内部空间而影响钢水冶炼。本领域技术人员公知，所述溅渣层的厚度可以通过溅渣护炉过程中的吹氮强度进行控制，具体为本领域技术人员公知，在此不作赘述。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

该实施例用于说明本发明提供的转炉出钢的方法。

某厂120t转炉，出钢量130t。在转炉出钢过程中，往内装有1700℃的熔融态钢水的正在出钢的转炉内加入石灰石(石灰石中含有98重量％的CaCO₃，石灰石的粒度小于25mm，且95重量％的颗粒的粒度为5-20mm)，石灰石的加入量为1.5kg石灰石/吨钢，出钢完毕后得到温度为1680℃的钢水以及温度为1450℃、粘度为0.6Pa·s的炉渣，炉渣中含有35重量％的CaO、15重量％的SiO₂、15重量％的MgO、7重量％的MnO、25重量％的FeO、3重量％的Al₂O₃，接着将炉渣采用常规方法进行溅渣护炉，形成厚度为5mm的溅渣层。该溅渣层的寿命达20炉，由此可见溅渣护炉效果非常好。

实施例2

该实施例用于说明本发明提供的转炉出钢的方法。

某厂120t转炉，出钢量133t。在转炉出钢过程中，往内装有1670℃的熔融态钢水的正在出钢的转炉内中加入石灰石(石灰石中含有98重量％的CaCO₃，石灰石的粒度小于25mm，且92重量％的颗粒的粒度为5-20mm)，石灰石的加入量为1.1kg石灰石/吨钢，出钢完毕后得到温度为1650℃的钢水以及温度为1400℃、粘度为0.7Pa·s的炉渣，炉渣中含有45重量％的CaO、10重量％的SiO₂、12重量％的MgO、7重量％的MnO、23重量％的FeO、3重量％的Al₂O₃，接着将炉渣采用常规方法进行溅渣护炉，形成厚度为6mm的溅渣层。该溅渣层的寿命达15炉，由此可见溅渣护炉效果较好。

实施例3

该实施例用于说明本发明提供的转炉出钢的方法。

某厂120t转炉，出钢量135t。在转炉出钢过程中，往内装有1660℃的熔融态钢水的正在出钢的转炉内加入石灰石(石灰石中含有98重量％的CaCO3，石灰石的粒度小于25mm，且98重量％的颗粒的粒度为5-20mm)，石灰石的加入量为2.3kg石灰石/吨钢，出钢完毕后得到温度为1600℃的钢水以及温度为1430℃、粘度为0.55Pa·s的炉渣，炉渣中含有40重量％的CaO、15重量％的SiO₂、15重量％的MgO、8重量％的MnO、20重量％的FeO、2重量％的Al₂O₃，接着将炉渣采用常规方法进行溅渣护炉，形成厚度为7mm的溅渣层。该溅渣层的寿命达30炉，由此可见溅渣护炉效果非常好。

实施例4

该实施例用于说明本发明提供的转炉出钢的方法。

按照实施例3的方法进行转炉出钢，不同的是，所用的石灰石的粒度为5-30mm，且50重量％的颗粒的粒度为5-20mm，得到温度为1590℃的钢水以及温度为1400℃、粘度为0.58Pa·s的炉渣，接着将炉渣采用常规方法进行溅渣护炉，形成厚度为7mm的溅渣层。该溅渣层的寿命达20炉，由此可见溅渣护炉效果非常好。

对比例1

该对比例用于说明参比的转炉出钢的方法。

某厂120t转炉，出钢量135t。在转炉出钢过程中，往内装有1660℃的熔融态钢水的正在出钢的转炉内加入无烟煤和废钢渣按1:1重量混合得到的混合调渣剂，混合调渣剂的加入量为4kg混合调渣剂/吨钢，其中，所述废钢渣含有37.14重量％的CaO、9.44重量％的SiO、13.07重量％的MgO、5.89重量％的Fe2O₃、7.94重量％的FeO、13.07重量％的MgO、8.11重量％的TFe、0.962重量％的V₂O₃、1.1重量％的MnO、3.28重量％的Al₂O₃，得到温度为1630℃的钢水以及温度为1400℃、粘度为0.5Pa·s的炉渣，接着将炉渣采用常规方法进行溅渣护炉，形成厚度为7mm的溅渣层。该溅渣层的寿命达18炉，由此可见溅渣护炉效果较好。

对比例2

该对比例用于说明参比的转炉出钢的方法。

按照实施例2的方法进行转炉出钢，不同的是，将石灰石用对比例1所述的混合调渣剂替代，且混合调渣剂的加入量为1.1kg石灰石/吨钢，得到温度为1650℃的钢水以及1380℃、粘度为0.4Pa·s的炉渣，接着将炉渣采用常规方法进行溅渣护炉，形成厚度为6mm的溅渣层。该溅渣层的寿命达12炉，由此可见溅渣护炉效果较好。

从以上结果可以看出，本发明提供的转炉出钢的方法能够获得很好的溅渣护炉效果。此外，与采用无烟煤和废钢渣的混合物作为调渣剂相比，采用石灰石作为调渣剂不仅能够避免使用成本较高的无烟煤，而且还能够在较低的用量下实现很好的溅渣护炉效果，极具工业应用前景。此外，从本发明实施例1与实施例4的对比可以看出，当所述石灰石的粒度小于25mm，且至少90重量％的颗粒的粒度为5-20mm时，能够更显著地提高溅渣护炉效果。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种转炉出钢的方法，该方法包括在转炉出钢过程中，往熔融态的钢水中加入炉渣调节剂，然后将出钢后剩余的炉渣进行溅渣护炉，其特征在于，所述炉渣调节剂为石灰石；相对于1吨的钢水，所述石灰石的用量为1-2.5kg；加入所述石灰石之前钢水的温度为1650-1750℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述石灰石的总重量为基准，所述石灰石中含有至少95重量％的CaCO₃。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，以所述石灰石的总重量为基准，所述石灰石中含有97-99重量％的CaCO₃。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述石灰石的粒度小于25mm，且至少90重量％的颗粒的粒度为5-20mm。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述石灰石中92-98重量％的颗粒的粒度为5-20mm。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述炉渣中含有35-45重量％的CaO、10-15重量％的SiO₂、8-15重量％的MgO、4-8重量％的MnO、15-25重量％的FeO、1-3重量％的Al₂O₃。