CN106086300A - 一种铁水的增碳处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种铁水的增碳处理方法，所述方法包括：向待增碳铁水中添加高炉喷吹煤粉；对包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水进行机械搅拌脱硫处理，从而得到增碳铁水。本发明利用高炉喷吹煤粉作为增碳剂，并利用机械搅拌脱硫方式将高炉喷吹煤粉溶入待增碳铁水中，由于高炉喷吹煤粉具有颗粒小、反应界面积大且表面未钝化的特点，同时，机械搅拌脱硫方式能够提高增碳剂与铁水之间的接触面积，促进增碳剂的溶化，因此，通过机械搅拌脱硫方式能够将高炉喷吹煤粉溶入到碳含量接近饱和的铁水中，使得铁水的碳含量得到大大的提高。

Description

一种铁水的增碳处理方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种铁水的增碳处理方法。

背景技术

铁水是高炉的主要产物，主要用于炼钢厂使用。根据碳含量在铁水中的饱和条件，当高炉生产的铁水碳含量维持在较低值的情况下，铁水碳含量还有一定的提升空间，炼钢厂可以利用增碳剂提高铁水碳含量。然而，当铁水碳含量接近饱和，则，增碳剂在铁水中的溶化速率将会降低，铁水碳含量难以再继续提高。

发明内容

本发明通过提供一种铁水的增碳处理方法，解决了现有技术中当铁水碳含量接近饱和时难以再继续提高铁水碳含量的技术问题。

本发明实施例提供了一种铁水的增碳处理方法，所述方法包括：

向待增碳铁水中添加高炉喷吹煤粉；

对包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水进行机械搅拌脱硫处理，从而得到增碳铁水。

优选的，在所述向待增碳铁水中添加高炉喷吹煤粉之后，且，在所述对包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水进行机械搅拌脱硫处理之前，所述方法还包括：

利用机械搅拌脱硫机对包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水进行预搅拌。

优选的，预搅拌的搅拌时间为1.5～2.5min。

优选的，所述对包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水进行机械搅拌脱硫处理，包括：

向包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水中添加脱硫剂；

对添加有所述脱硫剂的所述待增碳铁水进行脱硫搅拌。

优选的，脱硫搅拌的搅拌时间为10～14min。

优选的，脱硫搅拌的搅拌转数为115～136转/min。

优选的，所述高炉喷吹煤粉中各成分的质量百分含量为：

固定碳70～75％、灰分8.5～10.5％、挥发分18.0～20.0％、硫0.45～0.55％和全水1.0～1.5％。

优选的，所述待增碳铁水与添加的所述高炉喷吹煤粉之间的质量关系为：

对于碳含量范围为4.0～4.3％的所述待增碳铁水，每吨所述待增碳铁水对应添加所述高炉喷吹煤粉3.3～5.0kg。

优选的，所述脱硫剂中各成分的质量百分含量为：

氧化钙90％和氟化钙10％。

优选的，在所述对包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水进行机械搅拌脱硫处理之后，所述方法还包括：

对所述增碳铁水进行扒渣处理。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明利用高炉喷吹煤粉作为增碳剂，并利用机械搅拌脱硫方式将高炉喷吹煤粉溶入待增碳铁水中，由于高炉喷吹煤粉具有颗粒小、反应界面积大且表面未钝化的特点，同时，机械搅拌脱硫方式能够提高增碳剂与铁水之间的接触面积，促进增碳剂的溶化，因此，通过机械搅拌脱硫方式能够将高炉喷吹煤粉溶入到碳含量接近饱和的铁水中，使得铁水的碳含量得到大大的提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的第一个实施例中铁水的增碳处理方法的流程图；

图2为本发明的第一个实施例中步骤102的流程图；

图3为本发明的第二个实施例中铁水的增碳处理方法的流程图。

具体实施方式

为解决现有技术中当铁水碳含量接近饱和时难以再继续提高铁水碳含量的技术问题，本发明提供一种水的增碳处理方法。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种铁水的增碳处理方法，并提供以下两个实施例。

在本发明的第一个实施例中，如图1所示，铁水的增碳处理方法包括：

步骤101：向待增碳铁水中添加高炉喷吹煤粉。

步骤102：对包含有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水进行机械搅拌脱硫处理，从而得到增碳铁水。

在机械搅拌(Knotted Reactor，KR)脱硫处理的过程中，通过机械搅拌脱硫机中的搅拌头提供搅拌动力，从而能够提高反应界面积，同时，由于高炉喷吹煤粉具有颗粒小、反应界面积大且表面未钝化的特点，因此，本申请在向待增碳铁水中添加高炉喷吹煤粉之后，再对待增碳铁水进行KR脱硫处理，能够进一步提高高炉喷吹煤粉与铁水之间的接触面积，促进高炉喷吹煤粉的溶化，最终提高了铁水的碳含量，即使铁水的碳含量接近饱和仍然能够进一步提高铁水的碳含量，将铁水的碳含量在原有基础上提高0.20～0.35％。进一步，如果待增碳铁水按照全三脱工艺冶炼，则还能够降低脱碳炉提温剂消耗及常规工艺中废钢的比例，铁水消耗小，冶炼成本低。

在步骤101中，高炉喷吹煤粉中各成分的质量百分含量为固定碳70～75％、灰分8.5～10.5％、挥发分18.0～20.0％、硫0.45～0.55％和全水1.0～1.5％，高炉喷吹煤粉中小于200目的固体颗粒物的质量百分含量为65～75％，目是衡量固体颗粒物直径大小的单位。待增碳铁水与添加的高炉喷吹煤粉之间具有如下关系：对于碳含量范围为4.0～4.3％的待增碳铁水，每吨待增碳铁水对应添加高炉喷吹煤粉3.3～5.0kg，其中，碳含量指的是碳的质量百分含量。

具体来讲，如图2所示，步骤102包括：

步骤1021：向包含有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水中添加脱硫剂。

步骤1022：对添加有脱硫剂的待增碳铁水进行脱硫搅拌。

在脱硫搅拌过程中，搅拌时间的范围为10～14min，搅拌转数为115～136转/min。脱硫剂中各成分的质量百分含量为：氧化钙90％和氟化钙10％。

在对添加有脱硫剂的待增碳铁水进行脱硫搅拌之后，所述方法还包括：

对增碳铁水进行扒渣处理。

在具体实施过程中，扒渣处理的时间范围为7～11min。冶炼过程将产生大量废渣漂浮在铁水的表面，通过扒渣处理能够将铁水中的浮渣清除掉，避免浮渣污染增碳铁水。

在本发明的第二个实施例中，如图3所示，铁水的增碳处理方法包括：

步骤201：向待增碳铁水中添加高炉喷吹煤粉。

步骤202：利用机械搅拌脱硫机对包含有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水进行预搅拌。

步骤203：对包含有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水进行机械搅拌脱硫处理，从而得到增碳铁水。

通过对添加有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水进行预搅拌，能够保证高炉喷吹煤粉在待增碳铁水中充分混匀，从而，使得在接下来的KR脱硫处理过程中能够得到更好的效果，进一步提高了铁水的碳含量。在预搅拌过程中，利用机械搅拌脱硫机中的搅拌头对添加有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水进行搅拌，搅拌时间的范围为1.5～2.5min。

在步骤201中，高炉喷吹煤粉中各成分的质量百分含量为固定碳70～75％、灰分8.5～10.5％、挥发分18.0～20.0％、硫0.45～0.55％和全水1.0～1.5％，高炉喷吹煤粉中小于200目的固体颗粒物的质量百分含量为65～75％，目是衡量固体颗粒物直径大小的单位。待增碳铁水与添加的高炉喷吹煤粉之间具有如下关系：对于碳含量范围为4.0～4.3％的待增碳铁水，每吨待增碳铁水对应添加高炉喷吹煤粉3.3～5.0kg。

进一步，本发明的第二个实施例中的步骤203与本发明的第一个实施例中的步骤102所执行的过程相同。具体来讲，本发明的第二个实施例中的步骤203包括：

向包含有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水中添加脱硫剂；

对添加有脱硫剂的待增碳铁水进行脱硫搅拌。

在脱硫搅拌过程中，搅拌时间的范围为10～14min，搅拌转数为115～136转/min。脱硫剂中各成分的质量百分含量为：氧化钙90％和氟化钙10％。

在对添加有脱硫剂的待增碳铁水进行脱硫搅拌之后，所述方法还包括：

对增碳铁水进行扒渣处理。

在具体实施过程中，本发明的第二个实施例中所执行的扒渣过程与本发明的第一个实施例中的扒渣过程相同。

针对本发明的第二个实施例，需要说明的是，在向待增碳铁水中添加高炉喷吹煤粉后，将会把添加有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水运至KR站，KR站内有机械搅拌脱硫机，步骤202所执行的是不加脱硫剂的搅拌过程，步骤203所执行的是加脱硫剂的搅拌过程，即，在KR站，在向待增碳铁水中加脱硫剂之前先进行预搅拌，接着向待增碳铁水中加入脱硫剂，然后再对加入脱硫剂的待增碳铁水进行脱硫搅拌。

在实际中，高炉出铁后，通常铁水以铁包为容器用铁水罐车运至炼钢厂，当铁水包运至炼钢厂后，用铁水进厂处所在跨的12吨载荷的小天车将高炉喷吹煤粉加入铁包中，高炉喷吹煤粉将浮在铁水表面，接着，将加入高炉喷吹煤粉的铁包进KR站执行搅拌处理。

下面将为本发明的第二个实施例给出三组实验数据：

在第一组实验中，先将1151kg高炉喷吹煤粉投入待增碳铁水中，接着，将表面漂浮有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水进KR脱硫站处理，进站后，先在未加入脱硫剂的情况下利用机械搅拌脱硫机的搅拌头搅拌2分14秒，之后，加入脱硫剂1.686吨，搅拌10分25秒，再，扒渣处理9分02秒，最后出站。

在第二组实验中，先将983kg高炉喷吹煤粉投入待增碳铁水中，接着，将表面漂浮有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水进KR脱硫站处理，进站后，先在未加入脱硫剂的情况下利用机械搅拌脱硫机的搅拌头搅拌2分06秒，之后，加入脱硫剂2.188吨，搅拌12分48秒，再，扒渣处理10分56秒，最后出站。

在第三组实验中，先将1077kg高炉喷吹煤粉投入待增碳铁水中，接着，将表面漂浮有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水进KR脱硫站处理，进站后，先在未加入脱硫剂的情况下利用机械搅拌脱硫机的搅拌头搅拌2分32秒，之后，加入脱硫剂2.619吨，搅拌10分15秒，再，扒渣处理10分11秒，最后出站。

在添加高炉喷吹煤粉之前，对应上述三组实验中的待增碳铁水的主要成分、质量百分含量和温度，见下表1：

实验	C	Si	Mn	P	S	温度/℃
							1	4.288	0.204	0.170	0.121	0.0559	1400
2	4.247	0.107	0.142	0.115	0.0959	1360
							3	4.215	0.188	0.160	0.126	0.0819	1387

表1

对应上述三组实验，扒渣处理后出站的增碳铁水的主要成分、质量百分含量和温度，见下表2：‘

实验	C	Si	Mn	P	S	温度/℃
							1	4.529	0.178	0.177	0.123	0.0008	1367
2	4.450	0.063	0.147	0.116	0.0013	1324
							3	4.431	0.153	0.154	0.126	0.0018	1351

表2

在表1和表2中，对应每组数据中的余量均为Fe。

述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本发明利用高炉喷吹煤粉作为增碳剂，并利用机械搅拌脱硫方式将高炉喷吹煤粉溶入待增碳铁水中，由于高炉喷吹煤粉具有颗粒小、反应界面积大且表面未钝化的特点，同时，机械搅拌脱硫方式能够提高增碳剂与铁水之间的接触面积，促进增碳剂的溶化，因此，通过机械搅拌脱硫方式能够将高炉喷吹煤粉溶入到碳含量接近饱和的铁水中，使得铁水的碳含量得到大大的提高。

又，本发明通过对添加有高炉喷吹煤粉的待增碳铁水进行预搅拌，能够保证高炉喷吹煤粉在待增碳铁水中充分混匀，从而，使得在接下来的KR脱硫处理过程中能够得到更好的效果，进一步提高了铁水的碳含量。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种铁水的增碳处理方法，其特征在于，所述方法包括：

向待增碳铁水中添加高炉喷吹煤粉；

对包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水进行机械搅拌脱硫处理，从而得到增碳铁水。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述向待增碳铁水中添加高炉喷吹煤粉之后，且，在所述对包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水进行机械搅拌脱硫处理之前，所述方法还包括：

利用机械搅拌脱硫机对包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水进行预搅拌。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，预搅拌的搅拌时间为1.5～2.5min。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水进行机械搅拌脱硫处理，包括：

向包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水中添加脱硫剂；

对添加有所述脱硫剂的所述待增碳铁水进行脱硫搅拌。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，脱硫搅拌的搅拌时间为10～14min。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，脱硫搅拌的搅拌转数为115～136转/min。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高炉喷吹煤粉中各成分的质量百分含量为：

固定碳70～75％、灰分8.5～10.5％、挥发分18.0～20.0％、硫0.45～0.55％和全水1.0～1.5％。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待增碳铁水与添加的所述高炉喷吹煤粉之间的质量关系为：

对于碳含量范围为4.0～4.3％的所述待增碳铁水，每吨所述待增碳铁水对应添加所述高炉喷吹煤粉3.3～5.0kg。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱硫剂中各成分的质量百分含量为：

氧化钙90％和氟化钙10％。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对包含有所述高炉喷吹煤粉的所述待增碳铁水进行机械搅拌脱硫处理之后，所述方法还包括：

对所述增碳铁水进行扒渣处理。