CN108103262A - 一种提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法 - Google Patents

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Abstract

一种提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法，包括废钢预热、铁水准备、废钢料准备、转炉操作、炉后操作、炉外处理等步骤；在转炉操作步骤中加入转炉的废钢钢水、废钢料、铁水分别所占总重量的百分比如下：废钢钢水33‑45％、废钢料9‑12％、余量为铁水。本发明方法在保证钢水质量、满足出钢温度要求的前提下提高了废钢吨钢的加入量，同时杜绝了煤气预热废钢给环境带来的不利影响，使吨钢废钢比进一步提高，大幅度降低铁耗。研究表明，采用本发明方法，在保证生产顺行、钢水质量的前提下吨钢废钢比可以达到40％以上。

Description

一种提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法
技术领域
本发明涉及一种钢铁冶炼方法，尤其是提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法，属钢铁冶炼技术领域。
背景技术
废钢相对矿石而言是一种清洁资源，可无限循环使用，与采用矿石、焦煤生产钢铁相比，使用废钢炼钢，可大幅度节能、节水，并减少废气、废水、废渣的排放。根据有关文献研究分析，每利用一吨废钢可以节约综合能耗60％，减少CO、CO2、SO2等废气排放量86％，减少72％的废渣产生量，减少1.6吨二氧化碳排放。此外，随着钢铁行业近十几年的快速发展，国内钢铁累积量大幅提升，社会废钢量逐年增加，废钢资源供大于求，废钢较铁水价格优势明显。因此，转炉炼钢过程加大废钢的使用量，提高吨钢废钢比对钢铁企业节能减排、提高企业效益具有重要意义。
提高废钢比的瓶颈技术在于转炉系统热量的补偿。采用煤气废钢预热的方式提高吨钢废钢比是现阶段较为常用的手段，但是采用煤气进行废钢预热(铁包内/炉外)方式时存有下述问题：如在铁包内进行废钢预热，生产组织复杂；如在炉外废钢预热，倒运过程中的温损较大。此外，废钢加热过程中会产生二噁英等有害物质，污染环境。同时受煤气预热效果影响，预热后的废钢温度基本维持在700-800℃水平，因此很难大幅度的提高吨钢废钢比。
综上所述，寻找一种易操作、无污染、高热值预热废钢的方法来提高吨钢废钢比，是当前冶金工作者亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法，所述方法先预热废钢，再将废钢、废钢钢水及高炉铁水三者按比例组合进入转炉炼钢，从而提高转炉入炉废钢比，降低吨钢碳排放，达到增加企业经营效益、社会效益的目的。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：
一种提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法，按照下述步骤进行：
a、废钢预热：将废钢在感应加热炉内加热熔化为废钢钢水，废钢钢水温度≥1550℃；
b、铁水准备：将来源于高炉或经成分、温度均匀后的混铁炉的铁水装入铁水包，再将废钢钢水兑入铁水包；
c、废钢料准备：废钢斗内装入废钢料；
d、转炉操作：转炉炉内依次加入废钢料、兑有废钢钢水的铁水，进行冶炼；
e、炉后操作：出钢、脱氧合金化；
f、炉外处理，依据钢种质量要求实施吹氩或LF精炼；
上述d步骤中废钢钢水、废钢料、铁水分别占总重量的百分比如下：废钢钢水33-45％、废钢料9-12％、余量为铁水。
上述提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法，所述a步骤中废钢的外形尺寸不大于200毫米。
上述提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法，上述c步骤中废钢料的最大外形尺寸不大于250mm。
上述的提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法，废钢料为轻型废钢或重型废钢或二者的组合。
本发明方法克服了现行业采用煤气预热废钢加热提高吨钢废钢比技术的不足，通过感应加热预热熔化部分废钢为废钢钢水，再将废钢、废钢钢水及高炉铁水三者有机组合进入转炉炼钢进行钢水冶炼操作，在保证钢水质量、满足出钢温度要求的前提下提高了废钢吨钢的加入量，同时杜绝了煤气预热废钢给环境带来的不利影响，使吨钢废钢比进一步提高，大幅度降低铁耗。研究表明，采用本发明方法，在保证生产顺行、钢水质量的前提下吨钢废钢比可以达到40％以上。
具体实施方式
本发明方法匹配长流程炼钢工艺过程，通过采用感应加热预热熔化部分废钢为废钢钢水；将来源于高炉或经成分、温度均匀后的混铁炉的铁水装入铁水包，再将废钢钢水兑入铁水包；然后在转炉炉内依次加入废钢料、兑有废钢钢水的铁水，按照转炉操作模式进行冶炼。其中，废钢钢水、废钢料、铁水分别所占总装入量的百分比如下：废钢钢水33-45％、废钢料11-17％、余量为铁水。上述添加比例可在保证转炉炼钢要求的前提下，尽量多消耗废钢，提高吨钢废钢比，而且还无需在转炉炼钢过程添加提温剂，从而有利于降低生产成本。转炉炼钢过程，在提高废钢比的基础上根据钢种出钢温度要求调整高位料仓含铁冷料的加入量，确保出钢温度满足钢种控制要求；上述废钢钢水温度≥1550℃，熔化废钢钢水用废钢料最大外形尺寸≤200mm，转炉炉内加入的废钢料最大外形尺寸≤250mm；所述废钢料为轻型废钢或重型废钢。本发明方法在确保钢水产量不变、生产顺行、钢水质量符合控制要求的前提下，可以明显降低铁水消耗，提高了废钢吨钢的加入量，避免煤气废钢预热温损大、产生有害物质的弊端。
以下提供几个具体的实施例：
实施例为冷轧基料钢水采用发明的转炉冶炼方法：
实施例1
a、废钢预热：感应炉内加入废钢30t进行预热，熔化为废钢钢水，废钢钢水温度控制在1550℃，所述废钢的最大外形尺寸≤200mm；
b、铁水准备：铁水包内装入铁水52.10t，铁水来源于高炉，将铁水包内倒入预热后的废钢钢水；
c、废钢料准备：废钢斗内装入9.75t废钢料，废钢料为重型废钢，其最大外形尺寸≤250mm；
d、转炉操作：转炉炉内依次加入废钢料、兑有废钢钢水的铁水，降氧枪开始冶炼。冶炼过程加入白灰33kg/t钢、轻烧白云石25kg/t钢、烧结矿27kg/t钢，转炉冶炼终点钢水C含量为0.05％，Mn含量为0.12％，P含量为0.019％，S含量为0.020％，Cr含量为0.01％、Ni含量为0.02％、Cu含量为0.02％、出钢温度控制在1626℃。
e、炉后操作：出钢、脱氧合金化。
f、炉外处理：炉后吹氩站调整钢水化学成分、游离氧含量满足控制要求，软水5min、镇静3min后上钢浇注。
实施例1中转炉装入量91.80t，出钢量为86吨，吨钢废钢比43.30％，吨钢铁耗606kg/t。
实施例2
a、废钢预热：感应炉内加入废钢38t进行预热，熔化为废钢钢水，废钢钢水温度控制在1575℃，所述废钢的其最大外形尺寸≤200mm；
b、铁水准备：铁水包内装入铁水44.30t，铁水来源于混铁炉，将铁水包内倒入预热后的废钢钢水；
c、废钢料准备：废钢斗内装入12.52t废钢料，废钢料为重型废钢，其最大外形尺寸≤250mm；
d、转炉操作：转炉炉内依次加入废钢料、兑有废钢钢水的铁水，降氧枪开始冶炼。冶炼过程加入白灰38kg/t钢、轻烧白云石24kg/t钢、烧结矿28kg/t钢，转炉冶炼终点钢水C含量为0.04％，Mn含量为0.13％，P含量为0.019％，S含量为0.021％，Cr含量为0.01％，Ni含量为0.02％，Cu含量为0.02％、出钢温度控制在1627℃。
e、炉后操作：出钢、脱氧合金化。
f、炉外处理：炉后吹氩站调整钢水化学成分、游离氧含量满足控制要求，软水6min、镇静3min后上钢浇注。
实施例2中转炉装入量91.80t，出钢量为86吨，吨钢废钢比51.70％，吨钢铁耗515kg/t。
实施例3
a、废钢预热：感应炉内加入废钢41t进行预热，熔化为废钢钢水，废钢钢水温度控制在1600℃，所述废钢的其最大外形尺寸≤200mm；
b、铁水准备：铁水包内装入铁水34.85t，铁水来源于高炉，将铁水包内倒入预热后的废钢钢水；
c、废钢料准备：废钢斗内装入16.0t废钢料，废钢料为50％轻型废钢、50％重型废钢，其最大外形尺寸≤250mm；
d、转炉操作：转炉炉内依次加入废钢料、兑有废钢钢水的铁水，降氧枪开始冶炼。冶炼过程加入白灰38.5kg/t钢、轻烧白云石25.5kg/t钢、烧结矿28.1kg/t钢，转炉冶炼终点C含量为0.04％，Mn含量为0.13％，P含量为0.014％，S含量为0.021％，Cr含量为0.01％，Ni含量为0.02％，Cu含量为0.02％，出钢温度控制在1622℃。
e、炉后操作：出钢、脱氧合金化。
f、炉外处理：炉后吹氩站调整钢水化学成分、游离氧含量满足控制要求，软水6min、镇静3min后上钢浇注。
实施例3中转炉装入量91.80t，出钢量为86吨，吨钢废钢比62.10％，吨钢铁耗405kg/t。
对比例，对比例为冷轧基料钢水的常规冶炼方法，其操作步骤为：
a、铁水准备：铁水包内铁水平均装入量为71.38t，铁水来源于高炉或者混铁炉；
b、废钢准备：废钢斗内废钢平均装入量为20.47t，废钢种类为轻型废钢或重型废钢，其最大外形尺寸≤250mm；
c、转炉操作：转炉炉内依次加入准备好的废钢、铁水，降氧枪开始冶炼。
渣料以及含铁冷料平均加入量分别为：白灰35kg/t钢、轻烧白云石25kg/t钢、烧结矿25kg/t钢，转炉冶炼终点C含量均值为0.05％，Mn平均含量为0.12％，P含量均值为0.020％，S含量均值为0.025％，Cr含量为0.01％，Ni含量为0.02％，Cu含量为0.02％，出钢温度均值控制在1625℃。
d、炉后操作：出钢、脱氧合金化；
e、炉外处理：炉后吹氩站调整钢水化学成分、游离氧含量满足控制要求，软水5min、镇静3min后上钢浇注。
对比例常规冶炼方法转炉装入量91.80t、出钢量为86吨、吨钢废钢比22.30％，吨钢铁耗830kg/t。
由实施例和对比例比较可见，本发明方法在确保钢水产量不变、生产顺行、转炉冶炼终点钢水质量符合控制要求的前提下，可进一步提高废钢吨钢的加入量，降低铁水消耗，提高废钢吨钢的加入量。

Claims (4)

1.一种提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法，其特征在于：按照下述步骤进行：
a、废钢预热：将废钢在感应加热炉内加热熔化为废钢钢水，废钢钢水温度≥1550℃；
b、铁水准备：将来源于高炉或经成分、温度均匀后的混铁炉的铁水装入铁水包，再将废钢钢水兑入铁水包；
c、废钢料准备：废钢斗内装入废钢料；
d、转炉操作：转炉炉内依次加入废钢料、兑有废钢钢水的铁水，进行冶炼；
e、炉后操作：出钢、脱氧合金化；
f、炉外处理，依据钢种质量要求实施吹氩或LF精炼；
上述d步骤中废钢钢水、废钢料、铁水分别占总重量的百分比如下：废钢钢水33-45％、废钢料9-12％、余量为铁水。
2.根据权利要求1所述的提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法，其特征在于：所述a步骤中废钢的外形尺寸不大于200毫米。
3.根据权利要求2所述的提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法，其特征在于：上述c步骤中废钢料的最大外形尺寸不大于250mm。
4.根据权利要求3所述的提高吨钢废钢比的转炉炼钢方法，其特征在于：废钢料为轻型废钢或重型废钢或二者的组合。
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