CN104762436A - 降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法，属于冶金技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法。该方法包括以下步骤：半钢转炉冶炼结束后，在钢水中加入镁碳球，并顶吹氮气20～50s，吹氮结束后静置60～120s出钢。本发明方法能将半钢炼钢转炉终渣TFe含量控制在18％以内，终渣TFe降低明显，效果显著。且操作简单，镁碳球的用量较少，成本较低。

Description

降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法
技术领域
本发明涉及降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法，属于冶金技术领域。
背景技术
随着钢铁产品利润的不断下降，降低成本成为各大钢铁企业关注的焦点。降低终渣全铁(TFe)含量是减少钢铁料消耗，降低转炉冶炼成本的重要技术手段。而采用半钢炼钢的钢厂，由于提钒后的半钢中碳质量百分含量低(3.4～4.0％)，半钢中硅、锰发热成渣元素含量均为痕迹，渣系组元单一、成渣速度慢，与普通铁水炼钢相比，半钢炼钢终点炉渣中全铁含量更高(22～25％)，铁损更大。因此，亟需一种降低半钢炼钢终渣中全铁含量的方法。
目前，降低终渣TFe含量的方法主要有两种，一是通过对冶炼工艺进行优化。如专利文献CN201310495043公开了一种降低SPHC终渣全铁含量的控制方法，该发明提供一种降低SPHC终渣全铁含量的控制方法，在铁水预处理过程中，将入炉的铁水温度控制在1220～1300℃；将烧结矿的加入量控制在4.3～4.7吨，分批加入；第一批渣料采用石灰、石灰石和白云石，终点次批渣料采用石灰石，最后一批渣料采用石灰；在转炉冶炼终点4分钟前将所述次批渣料加完，终点副枪TSO测定前加入最后一批石灰；控制过程枪位；控制过程氧压；控制压枪时间；终点副枪TSO测定完毕后，开底吹强搅，时间保持2分钟。通过该控制方法，可以有效降低多炉次终渣全铁含量。但是，其工艺复杂，操作较为困难。
二是对炉渣进行改质处理。常用的方法为加入各种改质剂对炉渣进行改质，如专利文献CN201210158908公开了一种超低碳钢转炉终渣改质剂及其使用方法，其超低碳钢转炉终渣改质剂按质量百分比包括如下成分：30～50％CaCO3、5～10％CaF2、5～8％MgO及盐类<8％，其余为Al。该改质剂对钢水无污染，且对钢水还原性很好，能使炉渣中的FeO氧化含量迅速减少，大幅度降低顶渣的氧化性，改善钢水条件。但是，该改质剂的成分固定，采用了铝等价格较高的金属为主要原料，且加入量为总渣量的1/4，其成本较高。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法。
本发明降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法，包括以下步骤：半钢转炉冶炼结束后，在钢水中加入镁碳球，并顶吹氮气，吹氮时间为20～50s，吹氮结束后静置60～120s出钢。
优选的，采用氧枪顶吹氮气，氧枪供氮气强度为3.0～3.5m3/t·min，工作压力为0.6～0.8Mpa，氧枪枪位为1.8～2.1m。
进一步的，所述镁碳球的活性成分优选由以下重量百分比的组分组成：MgO 40～60％；CaO30～40％；C 5～10％。
进一步的，所述镁碳球的粒度优选为20～40mm。
其中，所述钢水优选氧活度不低于600ppm。
当钢水氧活度为600～800ppm时，镁碳球的加入量为2～3kg/t钢，吹氮时间为20～30s；当钢水氧活度大于800ppm时，镁碳球的加入量为3～4kg/t钢，吹氮时间为30～50s。
本发明方法在冶炼结束后加入改质剂，并配合顶吹氮气，通过向转炉内加入镁碳球，并顶吹氮气，不仅可促进搅拌，还可加强钢-渣之间的还原反应，最终达到降低终渣TFe含量的目的。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明方法能将半钢炼钢转炉终渣TFe含量控制在18％以内，终渣TFe降低明显，效果显著。
(2)本发明方法操作简单，镁碳球的用量较少，成本较低。
(3)本发明在降低终渣TFe含量的同时，能起到调整炉渣粘度的作用，能减少出钢过程下渣，有利于提高钢水质量，降低炼钢成本。
具体实施方式
本发明降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法，包括以下步骤：半钢转炉冶炼结束后，在钢水中加入镁碳球，并顶吹氮气20～50s，吹氮结束后静置60～120s出钢。
本发明通过加入改质剂镁碳球，并且结合顶吹氮气，不仅能够促进搅拌，还能加强钢-渣之间的还原反应，最终达到降低终渣TFe含量的目的。
进一步的，可采用氧枪顶吹氮气，氧枪供氮气强度为3.0～3.5m3/t·min，工作压力为0.6～0.8Mpa，氧枪枪位为1.8～2.1m。
本发明的镁碳球可采用市售，为了进一步降低终渣TFe含量，优选的镁碳球活性成分由以下重量百分比的组分组成：MgO 40～60％；CaO 30～40％；C 5～10％。
为了增大镁碳球与钢水的接触面积，从而增大反应接触面，优选镁碳球的粒度为20～40mm。
本发明方法适用于氧活度不低于600ppm的钢水。在转炉冶炼结束后用副枪TSO对钢水氧活度进行测量，当钢水氧活度不低于600ppm时采用该方法来降低终渣TFe含量。
优选的镁碳球加入量及吹氮时间均与钢水氧活度有关。当钢水氧活度为600～800ppm时，镁碳球的加入量为2～3kg/t钢，吹氮时间为20～30s；当钢水氧活度大于800ppm时，镁碳球的加入量为3～4kg/t钢，吹氮时间为30～50s。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
某厂120t转炉采用半钢炼钢，转炉冶炼终点采用副枪TSO探头测得钢水氧活度为621ppm，根据钢水氧活度通过料仓向炉内加入镁碳球240kg后(镁碳球成分为：MgO 40％，CaO 40％，C 10％，其余为少量杂质；粒度：20～40mm)，采用顶枪吹氮20s，吹氮强度为3m3/t·min，工作压力为0.6Mpa，吹炼枪位为2.1m，吹氮结束后静置60s出钢，取样分析钢渣中TFe含量仅为17.2％。
实施例2
某厂200t转炉采用半钢炼钢，转炉冶炼终点采用副枪TSO探头测得钢水氧活度为796ppm，通过料仓向炉内加入镁碳球600kg后(镁碳球成分为：MgO 50％，CaO 35％，C 8％，其余为少量杂质；粒度：20～40mm)，采用顶枪吹氮30s，吹氮强度为3.2m3/t·min，工作压力为0.7Mpa，吹炼枪位为1.9m，吹氮结束后静置90s出钢，取样分析钢渣中TFe含量仅为17.8％。
实施例3
某厂120t转炉采用半钢炼钢，转炉冶炼终点采用副枪TSO探头测得钢水氧活度为869ppm，通过料仓向炉内加入镁碳球360kg后(镁碳球成分为：MgO 50％，CaO 30％，C 9％，其余为少量杂质；粒度：20～40mm)，采用顶枪吹氮35s，吹氮强度为3.5m3/t·min，工作压力为0.8Mpa，吹炼枪位为1.8m，吹氮结束后静置100s出钢，取样分析钢渣中TFe含量仅为17.1％。
实施例4
某厂120t转炉采用半钢炼钢，转炉冶炼终点采用副枪TSO探头测得钢水氧活度为1101ppm，通过料仓向炉内加入镁碳球480kg后(镁碳球成分为：MgO 60％，CaO 30％，C 5％，其余为少量杂质；粒度：20～40mm)，采用顶枪吹氮50s，吹氮强度为3.5m3/t·min，工作压力为0.8Mpa，吹炼枪位为1.8m，吹氮结束后静置120s出钢，取样分析钢渣中TFe含量仅为17.1％。
对比例1
某厂120t转炉采用半钢炼钢，转炉冶炼终点采用副枪TSO探头测得钢水氧活度为1101ppm，通过料仓向炉内加入镁碳球480kg后(镁碳球成分为：MgO 60％，CaO 30％，C 5％，其余为少量杂质；粒度：20～40mm)，静置120s出钢，取样分析钢渣中TFe含量为19.8％。

Claims (6)

1.降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：半钢转炉冶炼结束后，在钢水中加入镁碳球，并顶吹氮气，吹氮时间为20～50s，吹氮结束后静置60～120s出钢。
2.根据权利要求1所述的降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法，其特征在于：采用氧枪顶吹氮气，氧枪供氮气强度为3.0～3.5m3/t·min，工作压力为0.6～0.8Mpa，氧枪枪位为1.8～2.1m。
3.根据权利要求1或2所述的降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法，其特征在于：所述镁碳球的活性成分由以下重量百分比的组分组成：MgO 40～60％；CaO 30～40％；C 5～10％。
4.根据权利要求3所述的降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法，其特征在于：所述镁碳球的粒度为20～40mm。
5.根据权利要求1～4任一项所述的降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法，其特征在于：所述钢水的氧活度不低于600ppm。
6.根据权利要求5所述的降低半钢炼钢终渣全铁含量的方法，其特征在于：当钢水氧活度为600～800ppm时，镁碳球的加入量为2～3kg/t钢，吹氮时间为20～30s；当钢水氧活度大于800ppm时，镁碳球的加入量为3～4kg/t钢，吹氮时间为30～50s。
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