CN105132612B - 一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法 - Google Patents

一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法，主要解决现有技术中转炉“双渣+留渣”冶炼工艺前期炉渣难以倒出及倒渣率波动大的技术问题。一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法，包括以下步骤：加废钢、兑铁水；转炉吹炼脱硅、脱磷；加入炉渣发泡剂；倒前期渣；转炉吹炼脱碳；转炉出钢；留渣。本发明通过控制转炉吹炼脱硅、脱磷期枪位、供氧强度、石灰及铁矿石加入量，使得转炉前期渣脱磷率达到60%以上；本发明通过运用炉渣发泡剂和钢渣罐上的称量设备，准确控制转炉“双渣+留渣”冶炼工艺前期炉渣的倒出量，控制转炉炉渣重量占总炉渣重量的50%～70%，实现转炉“双渣+留渣”冶炼工艺目的。

Description

一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法
技术领域
本发明涉及转炉炼钢少渣冶炼工艺，特别涉及一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法，属于转炉炼钢技术领域。
背景技术
转炉炼钢工艺中，转炉铁损与炉渣渣量密切相关。近年来，面对竞争激烈的市场环境，为了降低生产成本，提高竞争力，国内外钢铁企业相继开始试验研究日本新日铁公司的MURC（Multi-refining Converter）转炉炼钢工艺—“双渣+留渣”冶炼工艺，“双渣+留渣”冶炼工艺流程为：加入废钢、兑入铁水→转炉脱硅、脱磷→排前期脱磷渣→吹炼脱碳升温→转炉出钢→留渣。该工艺将常规转炉冶炼划分为2个阶段。第１阶段（前期）主要进行脱硅、脱磷处理，脱硅、脱磷结束后摇炉倒出部分高磷含量的炉渣，然后进行第２阶段（后期）吹炼，主要进行脱碳升温和部分脱磷，吹炼结束后出钢，并将炉渣留在炉内供下一炉冶炼使用，下一炉在留渣的情况下装入废钢、铁水，然后重复进行第１和第２阶段吹炼，并以此循环往复。其中第1阶段倒出足够的高磷含量的炉渣是整个过程的关键环节之一，第1阶段的倒渣率低不仅仅会影响到终点磷含量控制，同时会使原辅料消耗与钢铁料消耗大幅增加。
中国专利CN 102212643 A公开了“一种转炉少渣冶炼工艺”，该专利对少渣冶炼工艺进行了介绍，但该专利并未涉及如何控制前期排渣问题。
中国专利CN 102965466 A公开了“一种提高转炉脱磷阶段倒渣量的工艺”，该工艺主要通过炉渣流动性的控制来实现前期倒渣，其存在的问题有：（1）该工艺的炉渣中FeO含量控制过低，倒炉时渣中带铁严重；（2）该工艺未对炉渣泡沫化程度进行控制，对倒出炉渣的量未进行直观的测量，仅仅通过摇炉角度和排渣时间是很难稳定的控制前期排渣量的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法，主要解决现有技术中转炉“双渣+留渣”冶炼工艺前期炉渣难以倒出及倒渣率波动大的技术问题。
本发明方法通过采用合理的造渣制度、吹炼制度，加入适量炉渣发泡剂、控制倒渣点，确保在转炉少渣冶炼能够稳定、顺利地倒出前期炉渣。
本发明采用的技术方案是：
一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法，包括以下步骤：
a、采用转炉顶底复合冶炼,投入金属主料的原料组成的重量百分比为，铁水75～92%，余量为轻型废钢；
b、转炉吹炼脱硅、脱磷,转炉脱硅、脱磷期的供氧量为冶炼炉次总供氧量的26%～34%,转炉脱硅、脱磷期的枪位控制为高枪位→低枪位→高枪位，供氧强度控制为2.7～3.5Nm3/min/吨钢,先采用高枪位，控制吹氧量为总供氧量的4%～6%；再采用低枪位，加强搅拌，控制吹氧量为总供氧量的18%～22%；最后再采用高枪位，提高炉渣中FeO含量，控制吹氧量为总供氧量的4%～6%；转炉脱硅、脱磷期石灰的加入量，入炉铁水中w[Si]≤0.3%时，不需要加入石灰；入炉铁水中0.3%＜w[Si]≤0.7%时，石灰加入量为3～11kg/吨钢；入炉铁水中0.7%＜w[Si]时，石灰加入量为8～15kg/吨钢,铁矿石加入量为0～30kg/吨钢；
c、转炉脱硅、脱磷期结束后向转炉内加入炉渣发泡剂，炉渣发泡剂为冷压球，其化学组分的重量百分比为，TFe 47%～57%、CaO 8.5%～13%、MgO 2.8%～3.6%、SiO2 2.8%～5.5%、ZnO 5.0%～5.5%、MnO 0.68%～0.75%和H2O 3%～6%，加入量为2～8kg/吨钢；
d、前后摇转炉1～3次，角度为15～20°，后将转炉炉体倾动至65～70°，在该角度保持5～10秒后，再缓慢将转炉炉体倾动至75～85°进行前期倒渣。
e、转炉吹炼脱碳，脱碳期的供氧量为冶炼炉次总供氧量的66%～74%，供氧强度控制为3.1～3.6Nm3/min/吨钢；石灰加入量为20～40kg/吨钢，轻烧镁球加入量为5～10kg/吨钢；转炉脱碳渣（转炉终点渣）二元碱度（w(CaO)/w(SiO2)）为3.3～4.3；炉渣中MgO质量分数为8.5%～11.5%。
f、转炉吹炼结束后出钢；
g、转炉出钢结束后，将脱碳渣全留在转炉内进行溅渣护炉。
重复本发明步骤，开始下一炉钢水的冶炼。
进一步，本发明步骤b中，转炉脱硅、脱磷期吹炼时，高枪位控制为H0+H0*(0.2～0.5)；低枪位控制为：H0+H0*(0.05～0.18)，H0为转炉内钢液面高度。
又，本发明步骤b中，控制转炉吹炼脱硅、脱磷期炉渣二元碱度（w(CaO)/w(SiO2)）为1.3～1.7，炉渣中FeO质量分数为15%～25%；熔池温度为1380～1450℃，可以使得转炉前期炉渣脱磷率达到60%以上。
本发明步骤c中炉渣发泡剂其由转炉干法电除尘灰冷压成球后制成。
本发明步骤d中通过利用钢渣罐上的称量设备及转炉摇炉台上的渣罐重量显示器，前期倒渣过程中可以精确、稳定的控制倒渣量和倒渣率。
本发明步骤e中所述的轻烧镁球化学成分的重量百分比为MgO 60%～70%、CaO 20%～30%、SiO2≤7%，烧损≤10%。
本发明相比现有技术具有如下积极效果：
1.本发明方法，转炉“双渣+留渣”冶炼工艺进行炼钢时，每一炉的倒渣率可控制在50%～70%，为循环运用转炉“双渣+留渣”冶炼工艺提供了保障。
2.本发明方法，使转炉“双渣+留渣”冶炼工艺吨钢石灰消耗下降38%～52%、吨钢轻烧镁球消耗下降38%～56%、吨钢氧气消耗下降1.1～1.8Nm3和吨钢钢铁料消耗下降3～8kg。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
在150吨顶底复吹转炉上采用“双渣+留渣”冶炼工艺进行炼钢，包括以下步骤：加入废钢、兑入铁水；转炉吹炼脱硅、脱磷；加入炉渣发泡剂；倒前期渣；转炉吹炼脱碳；转炉出钢；留渣。表1至表4为采用本发明方法进行转炉少渣冶炼的关键控制参数。
表1 转炉冶炼金属料条件
表2 转炉吹炼脱硅、脱磷期工艺参数
表3 本发明转炉冶炼前期倒渣工艺参数
表4 转炉冶炼指标
本发明实施例1至4，相比于转炉常规冶炼工艺，其优势主要体现在转炉造渣物料消耗大幅度下降方面，其中石灰消耗分别降低23.7、26.4、23.5和21.4kg/t钢，降低幅度分别为44.5%、49.5%、44.1%和41.2%；轻烧镁球消耗分别降低6.3、6.7、6.1和5.1kg/t钢，降低幅度分别为50.4%、53.6%、48.8%和40.8%；钢铁料消耗分别降低4.7、5.9、3和3.3kg/t钢；氧气消耗分别降低1.63、1.76、1.2和1.19Nm3/t钢。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (4)

1.一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：
a、采用转炉顶底复合冶炼,投入金属主料的原料组成的重量百分比为，铁水75～92％，余量为轻型废钢；
b、转炉吹炼脱硅、脱磷,转炉脱硅、脱磷期的供氧量为冶炼炉次总供氧量的26％～34％,转炉脱硅、脱磷期的枪位控制为高枪位→低枪位→高枪位，供氧强度控制为2.7～3.5Nm3/min/吨钢,先采用高枪位，控制吹氧量为总供氧量的4％～6％；再采用低枪位，控制吹氧量为总供氧量的18％～22％；最后再采用高枪位，控制吹氧量为总供氧量的4％～6％；转炉脱硅、脱磷期石灰的加入量，入炉铁水中w[Si]≤0.3％时，不加入石灰；入炉铁水中0.3％＜w[Si]≤0.7％时，石灰加入量为3～11kg/吨钢；入炉铁水中0.7％＜w[Si]时，石灰加入量为8～15kg/吨钢,铁矿石加入量为0～30kg/吨钢；转炉脱硅、脱磷期吹炼时，所述的高枪位为H0+H0*(0.28～0.5)；所述的低枪位为H0+H0*(0.07～0.21)，H0为转炉内钢液面高度；
c、转炉脱硅、脱磷期结束后向转炉内加入炉渣发泡剂，炉渣发泡剂为冷压球，其化学组分的重量百分比为，TFe 47％～57％、CaO 8.5％～13％、MgO 2.8％～3.6％、SiO2 2.8％～5.5％、ZnO 5.0％～5.5％、MnO 0.68％～0.75％和H2O 3％～6％，加入量为2～8kg/吨钢；
d、前后摇转炉1～3次，角度为15～20°，后将转炉炉体倾动至65～70°，在该角度保持5～10秒后，再缓慢将转炉炉体倾动至75～85°进行前期倒渣；
e、转炉吹炼脱碳，转炉脱碳期的供氧量为冶炼炉次总供氧量的66％～74％，供氧强度控制为3.1～3.6Nm3/min/吨钢；石灰加入量为20～40kg/吨钢，轻烧镁球加入量为5～10kg/吨钢；转炉脱碳渣二元碱度为3.3～4.3；炉渣中MgO质量分数为8.5％～11.5％；
f、转炉吹炼结束后出钢；
g、转炉出钢结束后，将脱碳渣全留在转炉内进行溅渣护炉。
2.如权利要求1所述的一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法，其特征是，转炉吹炼脱硅、脱磷期炉渣二元碱度为1.3～1.7，炉渣中FeO质量分数为15％～25％；熔池温度为1380～1450℃。
3.如权利要求1所述的一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法，其特征是，所述的炉渣发泡剂由转炉干法电除尘灰冷压成球后制成。
4.如权利要求1所述的一种转炉少渣冶炼前期倒渣的控制方法，其特征是，所述的轻烧镁球化学成分的重量百分比为MgO 60％～70％、CaO 20％～30％、SiO2≤7％，烧损≤10％。
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