CN104774995A - 一种氧气转炉炼钢渣料的配加方法 - Google Patents
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Abstract
一种氧气转炉炼钢造渣料的配加方法,所选用的原料中石灰石CaO含量53%~55% ,石灰CaO含量90%~92%且SiO2≤2.5%,轻烧白云石MgO含量28%~32%且SiO2≤2.5%,污泥球中T、Fe含量52%~56%,炼钢用铁矿石的T、Fe含量为61~63%。渣料重量百分配比如下:石灰石12%~14%,石灰28%~30%,轻烧白云石26%~28%,污泥球14%~16%,铁矿石15%~17%,分多批次加入。本发明通过优化石灰、白云石等渣料的分批次配加,优化炉渣的过程和终点控制,减少过程喷溅和冒烟现象,并且能显著降低冶炼成本。
Description
技术领域
本发明属于炼钢技术,具体涉及一种氧气转炉炼钢造渣料的配加方法。
技术背景
转炉炼钢的原材料分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水、废钢、铁合金,非金属料包括造渣料、熔剂、冷却剂,气体包括氧气、氮气、氩气、二氧化碳等。非金属料是在转炉炼钢过程中为了去除磷、硫等杂质,控制好炼钢过程的温度而加入的材料,主要有造渣料石灰、白云石等,熔剂萤石、氧化铁皮等,冷却剂铁矿石、废钢等,增碳剂和燃料焦炭、石墨籽、煤块、重油等。
目前已有技术在氧气转炉生产过程中通常采用石灰石、石灰、轻烧白云石、污泥球、铁矿石作为造渣材料,取消萤石等助熔剂材料。这样做存在的问题是:一方面,由于铁矿石的含氧量较高,钢水中的碳氧反应较为活跃,易造成冶炼前期出现较多的溢渣现象;另一方面,铁矿石中带有脉石,而脉石的存在会增加炉渣总用量,且铁矿石的一次加入量过多会引起喷溅和冒烟现象。
发明内容
本发明旨在提供一种氧气转炉炼钢渣料的配加方法,克服上述已有技术存在的缺陷。发明的技术方案:
一种氧气转炉炼钢造渣料的配加方法,所选用的原料中石灰石CaO含量53%~55% ,石灰CaO含量90%~92%且SiO2≤2.5%,轻烧白云石MgO含量28%~32%且SiO2≤2.5%,污泥球中T、Fe含量52%~56%,炼钢用铁矿石的T、Fe含量为61~63%。
渣料重量百分配比如下:石灰石12%~14%,石灰28%~30%,轻烧白云石26%~28%,污泥球14%~16%,铁矿石15%~17%。
配加工艺步骤:
(1)往转炉加入第一批造渣材料:石灰石7.8%~10.4%,石灰11.6%~17.4%, 轻烧白云石10.8%~16.2%,污泥球6%~9%,铁矿石6.4%~9.6%;然后进行兑铁水操作,转炉装入制度采用定量装入,铁水90%~94%,废钢6%~10%;
(2)开始供氧吹炼后0~5min,若炉渣泡沫化严重,可加入1.45%~4.35%石灰,以减少溢渣.如果冶炼正常则不加入造渣材料;
(3)开始供氧吹炼后6~8min,往转炉加入第二批造渣材料:石灰石1.3%~3.9%, 石灰5.8%~11.6%,轻烧白云石0%~5.4%,污泥球1.5%~4.5%,铁矿石3.2%~6.4%,
(4)开始供氧吹炼后9~11min,往转炉加入第三批造渣材料:石灰2.9%~8.7%, 铁矿石1.6%~4.7%。
本发明的有益效果:通过优化石灰、白云石等渣料的分批次配加,优化炉渣的过程和终点控制,减少过程喷溅和冒烟现象,并且能显著降低冶炼成本。
发明原理:
转炉装入制度采用定量装入,铁水90%~94%,废钢6%~10%%;供氧制度采用适当的低枪位位置的操作控制,氧气流量和氧气压力不变;通过调整石灰石、石灰、轻烧白云石、污泥球、铁矿石的配加时间,达到调整化渣和温度控制的目的。石灰石在冶炼开始前加入7.8%~10.4%,剩余在吹炼中前期加入。
石灰石的煅烧温度900~1200℃,这个温度低于转炉炉内和铁水的温度。石灰石颗粒投入转炉后,立刻就会由表及里地急剧升温,其中CaCO3 很快开始分解。因为热传递是从石灰石颗粒的外面往里面进行的,所以石灰石由表及里地逐层发生分解反应。因此在热量能够保证CaCO3分解需要的条件下,在投入转炉内的石灰石块还没有升温到化渣温度之前,其与铁水和炉渣接触的部位就已经转变为石灰了, 并直接与炉渣接触,而随着炉内温度的快速上升,表层形成的石灰参与不断参与造渣反应,内部的石灰石也不断裸露出来重复着同样的煅烧和造渣过程。由于参与反应的石灰是刚生成的,且石灰石的分解是固气两相反应,表面层中CO2的逸出也使得石灰有较高的气孔率,因此,石灰石加入炉内是能快速的得到活性度较高的石灰,迅速参与造渣反应。由于石灰石转炉炉内是在高温下逐层分解,并迅速参与造渣反应,不用担心出现石灰的欠烧或过烧现象。因此,选择石灰石在冶炼开始前加入总用量的7.8%~10.4%,剩余在吹炼中前期加入。
石灰的有效CaO在90%左右,石灰石的有效CaO可以取50%。因此石灰石可以先加入,剩余渣料中需加入的石灰数量可以通过计算替代来确定。开始冶炼前加入石灰总用量的11.6%~17.4%,剩余石灰分多批在冶炼中期加入。
轻烧白云石在冶炼前期加完,并保持渣中MgO为8%~12%,以减少炉衬蚀损。冶炼后期根据渣况和溅渣护炉的要求确定是否补加轻烧白云石。
污泥球和铁矿石的加入数量,则根据铁水的化学热和物理热的收入和支出情况来确定。开吹时加入14%~16%的污泥球和15%~17%的铁矿石,以取代废钢的冷却作用。在硅及锰的氧化基本结束、头批渣料已经化好、碳焰初起的时候开始分批加入剩下的污泥球和铁矿石,以起到化渣和调整熔池温度的作用。吹炼末期不再加入铁矿石,主要进行升温和均匀温度工作。
具体实施方式
实施例一:一种氧气转炉炼钢造渣料配加方法
① 转炉冶炼前进行溅渣护炉,检查炉况。往转炉加入第一批造渣材料,石灰石603kg、石灰945kg、轻烧白云石1505kg、污泥球712kg、铁矿石497kg;
② 开始进行兑铁水操作,转炉装入制度采用定量装入,铁水90.5吨,废钢7.3吨;
③ 开始供氧吹炼后0~5min,冶炼平稳,未加入其它渣料;
④ 开始供氧吹炼后6~8min,石灰石201kg、石灰450kg、轻烧白云石198kg、污泥球205kg、铁矿石289kg;
⑤ 开始供氧吹炼后9~11min,石灰355kg、铁矿石211kg。
吹炼结束取样化验结果见表1。
表1 实施例一终点化学成分表
实施例二:一种氧气转炉炼钢造渣料配加方法
① 转炉冶炼前进行溅渣护炉,检查炉况。往转炉加入第一批造渣材料,石灰石597kg、石灰995kg、轻烧白云石1492kg、污泥球707kg、铁矿石512kg;
②开始进行兑铁水操作,转炉装入制度采用定量装入,铁水90.46吨,废钢7.98吨;
③开始供氧吹炼后0~5min,冶炼平稳,未加入其它渣料;
④开始供氧吹炼后6~8min,石灰石224kg、石灰506kg、轻烧白云石203kg、污泥球213kg、铁矿石306kg;
⑤开始供氧吹炼后9~11min,石灰309kg、铁矿石197kg。
⑥吹炼结束取样化验结果见下表2
表2 实施例二终点化学成分表
为验证采用本发明方法的终渣情况,随机抽取了一些冶炼炉次的终渣样,数据如表3:
表3 转炉终点渣样表
从表3可以看出,终渣碱度控制在3.0~3.5左右,满足转炉脱P、脱S的要求。
各种造渣材料的选用标准如表4~表8。
表4 炼钢用石灰石采购标准
表5 炼钢用冶金石灰采购标准
表6 炼钢用轻烧白云石采购标准
表7 炼钢用用污泥球采购标准
表8 炼钢用用铁矿石采购标准
Claims (1)
1. 一种氧气转炉炼钢造渣料的配加方法,所选用的原料中石灰石CaO含量53%~55% ,石灰CaO含量90%~92%且SiO2≤2.5%,轻烧白云石MgO含量28%~32%且SiO2≤2.5%,污泥球中T、Fe含量52%~56%,炼钢用铁矿石的T、Fe含量为61~63%,其特征在于:
渣料配比如下:石灰石12%~14%,石灰28%~30%,轻烧白云石26%~28%,污泥球14%~16%,铁矿石15%~17%;
配加工艺步骤:
(1)往转炉加入第一批造渣材料:石灰石7.8%~10.4%,石灰11.6%~17.4%, 轻烧白云石10.8%~16.2%,污泥球6%~9%,铁矿石6.4%~9.6%;然后进行兑铁水操作,转炉装入制度采用定量装入,铁水90%~94%,废钢6%~10%;
(2)开始供氧吹炼后0~5min,若炉渣泡沫化严重,可加入1.45%~4.35%石灰,以减少溢渣.如果冶炼正常则不加入造渣材料;
(3)开始供氧吹炼后6~8min,往转炉加入第二批造渣材料:石灰石1.3%~3.9%, 石灰5.8%~11.6%,轻烧白云石0%~5.4%,污泥球1.5%~4.5%,铁矿石3.2%~6.4%,
(4)开始供氧吹炼后9~11min,往转炉加入第三批造渣材料:石灰2.9%~8.7%, 铁矿石1.6%~4.7%。
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