CN1064714C - 用转炉钢包渣作调渣剂改造低Si铁水或半钢炼钢渣系的方法 - Google Patents

用转炉钢包渣作调渣剂改造低Si铁水或半钢炼钢渣系的方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种用转炉钢包渣作调渣剂改造低Si铁水或半钢炼钢渣系的方法，属于炼钢技术领域。本发明是在转炉冶炼低Si铁水或半钢时，吹炼前加底灰白灰同时配加适量转炉钢包渣并在吹炼过程中碳焰高峰期到来之前分批适量加入转炉钢包渣进行调渣，以适当提高渣中SiO2、MgO、MnO等的含量，使炼钢终渣中大量形成3CaO·SiO2、提高炉渣的脱P、脱S能力，转炉钢包渣的加入量为20～30Kg/t钢。该方法能利用转炉钢包渣这种低熔点熟料，减少热损失，加快初渣的形成速度，调整炉渣流动性，减少渣量；同时降低渣的熔点，降低白灰和萤石消耗，并改善溅渣护炉效果。

Description

用转炉钢包渣作调渣剂改造低Si铁水或半钢炼钢渣系的方法
本发明为一种用转炉钢包渣作调渣剂改造炼钢渣系的方法，属于炼钢技术领域。
目前，国内外许多钢铁厂采用低Si铁水炼钢或采用双联工艺半钢炼钢，如宝钢、首钢、攀钢、承钢等。但由于铁水中Si含量较低(＜0．4％)，或半钢中Si、Ti等元素含量痕迹，因而使炉渣组成单一、碱度较高，致使炉渣熔点高、初渣形成困难，炉渣粘度大，流动性差，所以其冶金性能不佳，脱硫、脱磷能力低，从而使渣量增大，渣料消耗、钢铁料消耗增加。为了改善这种冶金性能不良的渣系，曾采用不同的酸性调渣材料调渣，以达到减少渣量、降低能耗的效果，具体情况如下：
调渣剂 缺点
河砂 1、熔点高＞1600℃，初渣形成慢达5～8min。2、炉口粘结严重，“海绵”状粘结物致使炉口处理困难。3、属生料，热损失大。
火砖块 1、熔点高＞1600℃，初渣形成慢达5～8min。2、Al2O3含量较高，炉渣太稀，易发生金属喷溅。
辉绿岩、玄武岩 　　结晶水含量高，热损失严重。
污泥、白云石粉制球 　　用量大，占用场地多。
焙烧玄武岩 　　玄武岩开采困难
安山岩配锰矿助熔剂 　　成本高
石英砂 　　熔点高，初渣形成慢。
由于至今还不能提供一种能够解决上述缺点的调渣剂，使用上述铁水或半钢的钢铁厂仍不得不采用上述调渣剂调渣。
本发明的目的就是提供一种用转炉钢包渣作调渣剂改造炼钢渣系的方法。本发明利用组成复杂的钢包渣，在转炉冶炼低Si铁水或半钢时吹炼过程中参与造渣，该方法能利用转炉钢包渣这种低熔点熟料，一方面减少热损失，另一方面加快初渣的形成速度，调整炉渣流动性，提高其脱磷、脱硫能力，减少渣量；同时降低白灰和萤石消耗，并改善溅渣效果。
本发明的目的是这样实现的：
本发明是在转炉冶炼低Si铁水或半钢时，吹炼前加底灰白灰同时配加适量转炉钢包渣，并在吹炼过程中碳焰高峰期到来之前分批适量加入转炉钢包渣进行调渣，以适当提高渣中SiO2、MgO、MnO等的含量，使炼钢终渣中大量形成3CaO·SiO2、提高炉渣的脱P、脱S能力，转炉钢包渣的加入量为20～30Kg／t钢。
下面对本发明方法进行详细描述：
1、将转炉钢包渣凝固后破碎成≥3mm的粒度。
2、在用转炉冶炼低Si铁水或半钢时，在吹炼前，加底灰白灰同时配加第一批所述转炉钢包渣10～15kg／t钢，上述底灰白灰要比平时减少加入量6～12kg／t钢，以加速初渣形成。
3、在吹炼过程中碳焰高峰期到来之前分一次或几次再加入所述转炉钢包渣10～15kg／t钢，同时比正常情况减少白灰加入量6～12kg／t钢，控制终渣碱度在3．5～4．5之间。
所述转炉钢包渣可为所有类型的转炉钢包渣，但采用下述成份的转炉钢包渣效果较好，其主要成份(重量％)为：SiO2 20．6～33．9％  CaO 30．5～48．6％  MgO 6．7～14．6％  Al2O3 4．4～7．45％  TFe 0．61～9．05％  MnO 5．1～8．6％  S≤0．135％  P2O5 0．07～0．63％，余为杂质。
本发明方法的工作原理如下：
1、本发明针对转炉炼钢所用的铁水条件，特别是半钢炼钢时渣中SiO2来源少，初渣形成困难，炉渣冶金性能不良，脱磷、脱硫能力低、渣量大的特点，采用转炉钢包渣作调渣剂改造炼钢渣系。从所述转炉钢包渣成份中可以看出，钢包渣中SiO2、MgO、Al2O3、MnO及TFe的含量都较高，P、S含量较低，而且其成份复杂、熔点较低，其熔点为1168～1263℃，平均在1250℃左右，又是熟料，冶炼热损失少。所以用所述钢包渣来调整组成单一的炼钢渣系，有利于早成渣，而且有利于减少热损失。
2、所述转炉钢包渣凝固后破碎成≥3mm的粒度，其目的在于不影响生产的情况下，可以分多批加入炉内，因为一次性全部加入炉内会造成初期渣碱度太低，影响其脱磷效果，而且使其对炉衬的侵蚀加剧；若用料斗分批加入，则将造成频繁的倒炉，从而影响生产。所以为了达到既不影响生产又能满足工艺要求的目的，要对其进行破碎，以利于由高位仓在吹炼过程中分多批加入炉中。
3、在吹炼前，随底灰白灰加入转炉钢包渣10～15kg／t钢，同时减少底灰白灰加入量6～12kg／t钢，其目的在于提高前期渣中SiO2、Al2O3、MnO及TFe等的含量，降低炉渣熔点，加快初渣的形成速度，快速形成有一定碱度(2．5左右)和流动性的初渣，达到在吹炼过程中为前期低温条件下的脱磷创造条件的目的，同时还可达到因降低渣中TFe含量而减轻对炉衬侵蚀的目的。
4、在吹炼过程中碳焰高峰期到来之前分一次或几次加入转炉钢包渣10～15kg／t钢，同时减少白灰加入量6～12kg／t钢，其目的在于缓解因批量加灰造渣时产生的严重“返干”现象。控制终渣碱度在3．5～4．5，能促使渣中形成大量的3CaO·SiO2，从而使炉渣的脱磷、脱硫能力得到提高，为减少渣量，降低各种消耗创造有利条件，也为提高溅渣护炉效果打下基础。
采用本发明后与现有技术相比，具有下述优点：1、消除了现有技术所采用的各种酸性材料调渣时存在的各类问题。使初渣形成的时间由原来的5～8min缩短到3min左右，而且吹炼过程中不发生“返干”现象。2、在要求同等的脱磷、脱硫量的情况下，加入钢包渣后可相应减少钢包渣加入量的60～80％的白灰加入量，降低了白灰的消耗。3、通过加入钢包渣调渣后，过程“返干”现象减少，使萤石消耗由原来的15kg／t钢左右降低到7kg／t钢左右。4、加入钢包渣调渣后，使渣系更加合理，溅渣护炉的效果得到改善，从而减轻了对炉衬的侵蚀，使炉龄得到大幅度的提高，炉龄由以前的平均炉龄1109次提高到1919次。5、转炉钢包渣属于炼钢厂的排废物，本发明对其再利用不存在来源及开采等问题，因而成本低，而且有利于减少环境污染、节约了排污费用。另外采用本发明可在加工钢包渣时大量回收其中的渣铁，减少浪费和损失。
实施例：
采用本发明所述方法，在20t氧气顶吹转炉进行了三炉用转炉钢包渣作调渣剂改造炼钢渣系的试验。
冶炼这三炉钢所用的原料、主要成份及装入量见表1，在开吹前各种渣料的加入量见表2，吹炼过程中的使用氧压、氧气耗量、供氧时间见表3，在吹炼过程中加入的各种渣料量及化渣情况见表4，一次倒炉的钢水成份及温度情况见表5，整个吹炼过程中各种渣料加入总量见表6。
所用转炉钢包渣的主要成份(重量％)为：SiO2 26．05％  CaO 37．17％MgO 9．99％  Al2O3 6．43％  TFe 8．43％  MnO 7．75％  S 0．118％  P2O50．581％，其余为杂质。其熔点为1250℃。转炉钢包渣的粒度≥3mm。
表1所用原料、主要成份及装入量
炉号 原料及装入量 C％ S％ Si％
2722155 半钢36t 3．6 0．060 痕迹
2722200 半钢34t、废钢2．5t 3．5 0．050 痕迹
2722201 半钢36t 3．6 0．055 痕迹
表2开吹前各种渣料的加入量
炉号 白灰(kg) 萤石(kg) 钢包渣(kg) 石墨(kg)
2722155 700 …… 400 470
2722200 750 …… 450 450
2722201 800 …… 500 ……
表3吹炼过程中的使用氧压、氧气耗量、供氧时间
炉号 使用氧压Mpa 氧气耗量Nm3 供氧时间min 化渣时间min
2722155 0．7～1．0 1812 13．0 4．5
2722200 0．8～1．0 1792 12．9 3．3
2722201 0．75～1．1 1405 9．6 2．7
表4吹炼过程中加入的各种渣料量(钢包渣分三次均匀加入)及化渣情况
炉号 白灰(kg) 萤石(kg) 钢包渣(kg) 化渣情况
2722155 1400 150 400 无“返干”
2722200 1300 100 500 无“返干”
2722201 1300 …… 440 无“返干”
表5一次倒炉的钢水成份、温度、终点C及出钢量
炉号 C％ P％ S％ 温度℃ 终点C 出钢量t
2722155 0．72 0．012 0．025 1617 0．09 32．75
2722200 0．35 0．010 0．026 1648 0．06 32．73
2722201 0．30 0．015 0．026 1590 0．075 32．96
表6整个吹炼过程中各种渣料加入总量
炉号 白灰(kg) 萤石(kg) 钢包渣(kg) 石墨(kg)
2722155 2100 150 800 470
2722200 2050 100 950 450
2722201 2100 …… 940 ……
上述三炉的终渣碱度分别4．2，3．6和3．9。实施例总结：
1、经采用本发明所述方法冶炼半钢后，上述三炉的白灰消耗量分别降低了13．3kg／t钢、19．8kg／t钢和15．17kg／t钢，萤石消耗量分别降低了10．8kg／t钢、7．6kg／t钢和12．1kg／t钢，而且化渣时间分别缩短2min、3．2min和3．8min。
2、经采用本发明所述方法后，溅渣护炉效果得到改善，从表观上看，溅渣层厚度有所增加。
3、经采用本发明所述方法后，对炉渣矿相分析原铁酸钙渣的物相组成发生改变。原来经检验分析为少量的3CaO·SiO2得到提高，现在其含量约为40％左右；原来15％左右的2CaO·SiO2含量降低到10％以下，铁酸钙的形成量由原来的30％～40％下降到现在的检验分析为少量。

Claims (2)

1、一种用转炉钢包渣作调渣剂改造低Si铁水或半钢炼钢渣系的方法，其特征在于所述方法为：
(1)、将转炉钢包渣凝固后破碎成≥3mm的粒度；
(2)、在转炉冶炼低Si铁水或半钢时，在吹炼前，加底灰白灰同时配加第一批所述转炉钢包渣10～15kg／t钢，所述底灰白灰要比平时减少加入量6～12kg／t钢，以加速初渣形成；
(3)、在吹炼过程中碳焰高峰期到来之前分一次或几次再加入所述转炉钢包渣10～15kg／t钢，同时比正常情况减少白灰加入量6～12kg／t钢，控制终渣碱度在3．5～4．5之间。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述转炉钢包渣的成份(重量％)为：SiO2 20．6～33．9％  CaO 30．5～48．6％  MgO 6．7～14．6％  Al2O34．4～7．45％  TFe 0．61～9．05％  MnO 5．1～8．6％  S≤0．135％  P2O5 0．07～0．63％，余为杂质。
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