CN108913837A - 一种转炉高废钢比冶炼工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢铁冶炼方法技术领域，尤其涉及一种转炉高废钢比冶炼工艺。该转炉高废钢比冶炼工艺包括废钢备料、转炉冶炼、转炉吹炼和转炉出钢步骤，通过去除混铁炉周转工序，提高了冶炼效率，避免了温度损失，将废钢和铁水直接入转炉冶炼，实施一罐到底，通过前期加煤块提温，提高了铁水入炉温度，通过优化供氧枪位和供氧量，保证了热量平衡，实现了少渣冶炼。该发明很好的实现了高废钢比冶炼，降低了成本，提升了冶炼效率，整体工艺操作和控制保证了整个冶炼过程中的热量平衡、消除了温度损失。

Description

一种转炉高废钢比冶炼工艺

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼方法技术领域，尤其涉及一种转炉高废钢比冶炼工艺。

背景技术

废钢是在生产生活工程中淘汰或者损坏的作为回收利用的废旧钢铁；其含碳量一般小于2.0％，硫、磷含量均不大于0.05％。废钢由于其产生的情况不同，而存在各种不同的形状，其性能与产生此种废钢的成材基本相同，但也受到时效有效性、疲劳性等因素的影响，而性能有所降低。废钢因为杂质少，在转炉冶炼过程中是较好的冷却剂，使得渣量少、喷溅小、冷却效果稳定，便于控制转炉熔池内温度，而且转炉使用废钢还可以减少入炉料消耗量、降低生产成本。废钢相对于铁水的成本优势非常明显。

目前废钢资源日益增多，废钢价格呈下降趋势，相对于储量有限的铁矿石资源具有一定优势，而且矿石经过数道程序转化成铁水再到钢材，其间既需要人力物力，又会造成资源浪费，还会产生一定的环保危害。转炉炼钢行业中尚无成熟的高废钢比运行工艺，而且各公司入炉结构及钢铁料条件存在较大不同，限制了废钢加入量，无法保证高于15％的废钢量的顺利加入，使得废钢比例普遍低于15％，不利于企业降本增效，又不符合节能减排、循环经济和可持续发展的国家政策。现有通过将废钢比提高至大于20％的冶炼方案，然而，废钢比过高，会恶化转炉技术指标，如冶炼中喷溅溢渣严重的问题，导致综合冶炼效率不高的问题。

此外，现有转炉冶炼前需要混铁炉周转，温度、热量损失大、周期长，大大降低了转炉冶炼效率，而若去除混铁炉，废钢和铁水直接进转炉冶炼，一方面难以保证铁水温度，使转炉内温度失衡，另一方面转炉冶炼整个过程的热平衡也难以保证、无法做到少渣冶炼。现有为了补充热量损失有向转炉中加入载热材料的方案，但是载热材料如硅质合金价格高，大大提高了生产成本，也有采用加入煤粉的，但需要进行喷吹，整体设备复杂、费用高，且上述载热材料添加量缺乏标准，添加量不足或过多难以起到在冶炼过程中平衡、补充热量的作用，给冶炼工作效率及企业成本支出带来了负担。

发明内容

本发明提供了一种转炉高废钢比冶炼工艺，通过合适的废钢比控制，提高了冶炼效率，避免了温度损失，降低了成本，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种转炉高废钢比冶炼工艺，包括如下操作步骤：

(1)废钢备料：按18％-20％：80％-82％的质量百分比准备废钢、铁水，备用；

(2)转炉冶炼：按上述质量百分比，先向转炉内加入废钢，然后加入3-5Kg/炉吨钢量的煤块，最后加入铁水；

(3)转炉吹炼：先调节供氧枪位0.8-1m，控制流量2万-2.1万立方米/h，供氧时间不超过3min；然后调节供氧枪位1-1.6m，控制流量1.7-1.9万立方米/h，供氧时间7min；最后调节供氧枪位0.8-0.9m，控制流量1.9-2万立方米/h，供氧时间2min；期间，转炉内温度稳定在1630-1680℃之间；与此同时，加石灰和生白云石进行造渣；所述生白云石按8-12kg/吨炉钢量加入；

(4)转炉出钢。

步骤(1)废钢和铁水质量比优选为19％。

所述石灰加入量按转炉炼钢工艺石灰加入量计算公式加入。

本发明的有益效果：

本发明通过去除混铁炉周转工序，提高了冶炼效率，避免了温度损失，将废钢和铁水直接入转炉冶炼，实施一罐到底，通过前期加煤块提温，提高了铁水入炉温度，通过优化供氧枪位和供氧量，保证了热量平衡，实现了少渣冶炼。该发明很好的实现了高废钢比冶炼，降低了成本，提升了冶炼效率，整体工艺操作和控制保证了整个冶炼过程中的热量平衡、消除了温度损失，相比于现有冶炼工艺有超过20％的高废钢比工艺，将废钢比控制在18％-20％，消除了因废钢比过高恶化转炉技术指标的弊端，消除了废钢比超过20％容易导致的冶炼中喷溅溢渣严重的问题，避免金属料耗升高，大大降低了成本。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本发明进行详细阐述。

实施例1

一种转炉高废钢比冶炼工艺，包括如下操作步骤：

(1)废钢备料：按19％:81％质量比，准备15.5吨废钢和65.5吨铁水，实际废钢比例19.1％，铁水比例80.9％；铁水成分见下表：

成分	C，％	S，％	Si，％	Mn，％	P，％
						平均	4.34	0.037	0.40	0.27	0.123

(2)转炉冶炼：先向转炉内加入上述质量的废钢，然后加入4kg/炉吨钢量的煤块；按出钢量77t计算，合计加入煤块约300Kg/炉；最后加入上述质量的铁水；

(3)转炉吹炼：先调节供氧枪位0.8-1m，控制流量2万-2.1万立方米/h，供氧时间3min；然后调节供氧枪位1-1.6m，控制流量1.7-1.9万立方米/h，供氧时间7min；最后调节供氧枪位0.8-0.9m，控制流量1.9-2万立方米/h，供氧时间2min；期间，转炉内温度稳定在1630-1680℃之间；与此同时，按石灰23.2kg/t，生白云石10kg/t加入炉内进行造渣；

按出钢量77t计算，石灰加入量23.2*77＝1786kg；生白云石加入量10*77＝770kg；

石灰量计算依据：铁水硅0.4％，石灰氧化钙(CaO)87.55％，石灰二氧化硅(SiO₂)2.0％，转炉炉渣碱度2.2；

石灰指标见下表

计算：2.14*0.4％*2.2*1000/(87-2.2*2.0)％＝23.2kg/t。

(4)转炉出钢

出钢前，首先确认渣车及钢包车的位置，避免炉体倾动时，渣车误事，同时，钢包在到达炉下等待位，并试动钢包车，确认无故障则等待出钢信号(主控室主摇将炉体倾动控制权切换至炉后)；副摇接到出钢信号后，一只手操纵摇炉把子，一只手操纵钢包车把子，开动钢包车至钢流落点，摇动炉体开始出钢；开始时，采用快挡倾动炉体，使出钢口快速越过前期下渣区，减少前期下渣量，当见到钢水时，停顿一下，然后根据钢流逐步减挡压低炉口，在炉口不大量下渣的情况下，尽量压低炉口，保证出钢时钢液的高度；钢流见渣即出钢结束，用快挡快速摇起炉子，减少后期下渣；

在出钢过程中，采用挡渣球或者挡渣锥挡渣，其加入时机需综合考虑出钢口寿命、出钢时间、终渣情况、终点成分及出钢下渣量等因素；操作人员应严格控制投放臂在炉内的停留时间，一般情况下不得超过60秒，防止投放臂因受热而受损；

根据钢种要求，加入合金(10-20kg/t)；同时，优化使用钢包加揭盖和合金烘烤工艺使用，减少出钢钢包温降，降低出钢温度。

实施例2

一种转炉高废钢比冶炼工艺，包括如下操作步骤：

(1)废钢备料：按18％：82％的质量百分比，准备14.5吨废钢和66.5吨铁水；实际废钢比例17.9％，铁水比例82.1％；铁水成分如下表：

成分	C，％	S，％	Si，％	Mn，％	P，％
						平均	4.34	0.037	0.40	0.27	0.123

(2)转炉冶炼：按上述质量百分比，先向转炉内加入上述质量的废钢，然后加入3Kg/炉吨钢量的煤块；按出钢量77t计算，合计加入煤块约230kg/炉；最后加入上述质量的铁水；

(3)转炉吹炼：先调节供氧枪位0.8-1m，控制流量2万-2.1万立方米/h，供氧时间3min；然后调节供氧枪位1-1.6m，控制流量1.7-1.9万立方米/h，供氧时间7min；最后调节供氧枪位0.8-0.9m，控制流量1.9-2万立方米/h，供氧时间2min；期间，转炉内温度稳定在1630-1680℃之间；与此同时，按石灰23.2kg/t，生白云石12kg/t加入炉内进行造渣；

按出钢量77t计算，石灰加入量23.2*77＝1786kg；生白云石加入量12*77＝924kg；

(4)转炉出钢

操作及注意事项同实施例1的转炉出钢操作。

实施例3

一种转炉高废钢比冶炼工艺，包括如下操作步骤：

(1)废钢备料：按20％：80％的质量百分比，准备16.2吨废钢和64.8吨铁水；实际废钢比例20％，铁水比例80％；铁水成分见下表：

成分	C，％	S，％	Si，％	Mn，％	P，％
						平均	4.34	0.037	0.40	0.27	0.123

(2)转炉冶炼：按上述质量百分比，先向转炉内加入上述质量的废钢，然后加入5Kg/炉吨钢量的煤块；按出钢量77t计算，合计加入煤块约385kg/炉；最后加入上述质量的铁水；

(3)转炉吹炼：先调节供氧枪位0.8-1m，控制流量2万-2.1万立方米/h，供氧时间3min；然后调节供氧枪位1-1.6m，控制流量1.7-1.9万立方米/h，供氧时间7min；最后调节供氧枪位0.8-0.9m，控制流量1.9-2万立方米/h，供氧时间2min；期间，转炉内温度稳定在1630-1680℃之间；与此同时，按石灰23.2kg/t，生白云石8kg/t加入炉内进行造渣；

按出钢量77t计算，石灰加入量23.2*77＝1786kg；生白云石加入量8*77＝616kg；

(4)转炉出钢

操作及注意事项同实施例1的转炉出钢操作。

转炉冶炼过程中，热量平衡即热量收入和热量支出平衡，热量收入主要包括：铁水温度物理热、铁水成分化学反应热等；热量支出主要包括铁水废钢吸热、造渣料加入量吸热、烟气热损、炉衬散热等。

各元素变化对终点温度的影响参考值

依据上表进行热平衡简单计算，采用本发明工艺方法，热量收入中铁水物理热约1300℃，化学反应产生热约500℃，热量支出约160℃，终点温度约1640℃，能够完全满足转炉冶炼的热平衡，消除了温度损失。若废钢比超过20％，会影响热量支出增加约15℃，而出钢温度降低15℃，无法满足后续连铸生产浇注温度需求，转炉需要进行点吹提温操作，导致转炉技术指标的恶化。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (3)

1.一种转炉高废钢比冶炼工艺，其特征在于：包括如下操作步骤：

(1)废钢备料：按18％-20％：80％-82％的质量百分比准备废钢、铁水，备用；

(2)转炉冶炼：按上述质量百分比，先向转炉内加入废钢，然后加入3-5Kg/吨炉钢量的煤块，最后加入铁水；

(3)转炉吹炼：先调节供氧枪位0.8-1m，控制流量2万-2.1万立方米/h，供氧时间不超过3min；然后调节供氧枪位1-1.6m，控制流量1.7-1.9万立方米/h，供氧时间7min；最后调节供氧枪位0.8-0.9m，控制流量1.9-2万立方米/h，供氧时间2min；期间，转炉内温度稳定在1630-1680℃之间；与此同时，加石灰和生白云石进行造渣；所述生白云石按8-12kg/吨炉钢量加入；

(4)转炉出钢。

2.根据权利要求1所述的一种转炉高废钢比冶炼工艺，其特征在于：步骤(1)废钢和铁水质量比优选为19％：81％。

3.根据权利要求1所述的一种转炉高废钢比冶炼工艺，其特征在于：所述石灰加入量按转炉炼钢工艺石灰加入量计算公式加入。