CN110205437A - 降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，属于钢铁冶炼技术领域，包括以下步骤：向转炉兑入半钢后，加入活性石灰、高镁石灰和复合造渣剂，同时以氧枪供氧，底吹供气进行吹炼；所述底吹供气的气体为N2、CO2和Ar。本发明通过改变吹炼过程中气体的种类以及供气强度，可以有效降低转炉终渣中TFe的含量。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法。
背景技术
我国是钒钛磁铁矿大国，拥有丰富的钒钛磁铁矿资源，国内攀钢、承钢、昆钢、威钢等钢铁企业都是采用钒钛磁铁矿进行冶炼，与铁水炼钢相比，由于半钢中的Si含量为痕迹、C含量较铁水低而热源不足，所以半钢炼钢需要加入含有SiO2、FeO和Fe2O3的复合渣，冶炼后期需要控制补吹更多氧气来满足转炉终点温度控制要求，但其结果将导致半钢炼钢转炉终点钢水C含量较低、氧活度较高，转炉终点氧含量平均值为650ppm，转炉终点氧含量偏高，从而导致转炉终点TFe含量高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法。
一种半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，包括以下步骤：向转炉兑入半钢后，加入活性石灰、高镁石灰和复合造渣剂，同时以氧枪供氧，底吹供气进行吹炼；所述底吹供气的气体为N2、CO2和Ar。
其中，上述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，所述底吹供气的方式为：吹炼开始至吹炼1/3阶段，底吹气体为N2,；吹炼1/3阶段至吹炼2/3阶段，底吹气体为CO2；吹炼2/3阶段至吹炼结束，底吹气体为CO2和Ar。
其中，上述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，所述底吹供气的方式为：吹炼开始至吹炼1/3阶段，供气强度为0.06～0.25Nm3/t·min；吹炼1/3阶段至吹炼2/3阶段，供气强度为0.10～0.35Nm3/t·min；吹炼2/3阶段至吹炼结束，供气强度为0.20～0.45Nm3/t·min。
其中，上述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，所述底吹供气的方式为：吹炼开始至吹炼1/3阶段，供气强度为0.08～0.10Nm3/t·min；吹炼1/3阶段至吹炼2/3阶段，供气强度为0.12～0.20Nm3/t·min；吹炼2/3阶段至吹炼结束，供气强度为0.20～0.25Nm3/t·min。
其中，上述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，吹炼2/3阶段至吹炼结束，所述底吹气体中CO2和Ar的体积比为3：1。
其中，上述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，活性石灰的添加量为10～14kg/t钢；高镁石灰的添加量为10～14kg/t钢；复合造渣剂的添加量为8～12kg/t钢。
其中，上述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，所述活性石灰中CaO≥85wt％；所述高镁石灰含有48-55wt％的CaO和30-40wt％的MgO；所述复合造渣剂中SiO2≥40wt％；所述半钢的化学成分按重量百分比计为：C 4.2～4.40％，Si 0.10～0.15％，Mn0.01～0.03％，P≤0.07％，S≤0.03％，其余为Fe和不可避免杂质。
其中，上述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，所述转炉终渣的碱度为3～4。
其中，上述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，所述吹炼过程中，氧枪的枪位控制为：基本枪位为1.4-2m，吹炼枪位为1.4m-1.8m，开吹枪位为2m，拉碳枪位为1.4m。
其中，上述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，所述吹炼过程中，吹氧进度为0-40％，氧枪供氧强度为2.5-3.0m3/t·min，吹氧进度为40％-100％，氧枪供氧强度为3.5-4.5m3/t·min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过改变吹炼过程中气体的种类以及供气强度，可以将转炉终渣中TFe的含量降低至14～15％。
具体实施方式
具体的，一种半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，包括以下步骤：向转炉兑入半钢后，加入活性石灰、高镁石灰和复合造渣剂，同时以氧枪供氧，底吹供气进行吹炼；所述底吹供气的气体为N2、CO2和Ar。
由于前期碳氧反应剧烈，直需采用小流量的N2搅拌即可，中期碳氧反应速率降低需要大流量底吹CO2增加碳氧反应，后期碳氧反应速率进一步降低，氧铁反应剧烈，此时需要更大流量底吹CO2和Ar抑制氧铁反应同时不抑制渣中P再被氧化入铁中。同时如果供气强度不在本发明的范围内，则不能有效降低终渣中TFe的含量。因此，本发明底吹供气的方式为：吹炼开始至吹炼1/3阶段，底吹气体为N2，供气强度为0.06～0.25Nm3/t·min；吹炼1/3阶段至吹炼2/3阶段，底吹气体为CO2，供气强度为0.10～0.35Nm3/t·min；吹炼2/3阶段至吹炼结束，底吹气体为CO2和Ar，供气强度为0.20～0.45Nm3/t·min。优选地，吹炼2/3阶段至吹炼结束，所述底吹气体中CO2和Ar的体积比为3：1。采用上述措施后得到终点渣样中TFe含量为14～15％。
本发明中，底吹供气的3个阶段是以时间划分。吹氧进度也是以时间划分。
在本发明中，所述活性石灰、高镁石灰和复合造渣剂为本领域在炼钢中所常用的活性石灰、高镁石灰和复合造渣剂。所述活性石灰主要含有CaO，且以所述活性石灰的总重量为基准，CaO的含量为85-90wt％。所述高镁石灰主要含有MgO和CaO，以所述高镁石灰的总重量为基准，MgO的含量为30-40wt％，CaO的含量为48-55wt％。所述复合造渣剂的主要成分是SiO2，所述复合造渣剂可以为SiO2含量为40-70wt％的酸性炼钢造渣材料；优选情况下，所述复合造渣剂中SiO2的含量为40-60wt％，铁的氧化物(Fe2O3及FeO)的含量为15-20wt％，CaO的含量为10-15wt％，MgO的含量为3-9wt％，其余为不可避免的杂质。
本发明中，半钢的化学成分按重量百分比计为：C 4.2～4.40％，Si 0.10～0.15％，Mn 0.01～0.03％，P≤0.07％，S≤0.03％，其余为Fe和不可避免杂质。
本发明中，氧枪的枪位是指氧枪喷头的喷头末端至熔池液面的距离。所述吹炼过程中，氧枪的枪位控制为：基本枪位为1.4-2m，吹炼枪位为1.4m-1.8m，开吹枪位为2m，拉碳枪位为1.4m，这样设置枪位的目的是为了防止烧枪，同时保证熔渣具有很好的流动性，以早化渣、多去磷并保护炉衬。
本发明总的吹炼控制原则是：快速化渣，早化渣，炉渣活跃，过程不返干、不喷溅。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
下述实施例中合格的钢水是指满足不同种类钢种终点碳含量、温度以及磷含量要求的钢水。
实施例1
入炉半钢条件为温度1310℃，C 4.25％，Si 0.011％，Mn 0.014，P 0.066％，S0.022％。
200t转炉冶炼，转炉兑入220t半钢后，开吹的同时向炉内加入活性石灰12kg/t钢，高镁石灰13kg/t钢及酸性复合造渣剂10kg/t钢，氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，拉碳枪位1.4m，控制终点炉渣碱度为3-4。吹氧进度为0-40％时，氧枪供氧强度为2.5-3.5m3/t·min；吹氧进度为40％至100％时，氧枪供氧强度为3.5-4.5m3/t·min，直至吹炼终点，得到合格钢水。转炉底吹气体模式：吹炼开始至1/3阶段采用N2，供气强度为0.08Nm3/t·min；吹炼1/3～2/3阶段采用CO2，供气强度为0.15Nm3/t·min；吹炼2/3～出钢前这阶段采用CO2与Ar混合气体，CO2与Ar的体积比为3:1，供气强度为0.2Nm3/t·min。采用上述措施后得到终点渣样中TFe含量为15％。
实施例2
入炉半钢条件为温度1320℃，C 4.35％，Si 0.010％，Mn 0.024，P 0.056％，S0.028％。
200t转炉冶炼，转炉兑入220t半钢后，开吹的同时向炉内加入活性石灰11.2kg/t钢，高镁石灰12.3kg/t钢及酸性复合造渣剂11kg/t钢，氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，拉碳枪位1.4m，控制终点炉渣碱度为3-4。吹氧进度为0-40％时，氧枪供氧强度为2.5-3.5m3/t·min，吹氧进度为40％至100％时，供氧强度为3.5-4.5m3/t·min，直至吹炼终点，得到合格钢水。转炉底吹气体模式：吹炼开始至1/3阶段采用N2，供气强度为0.085Nm3/t·min；吹炼1/3～2/3阶段采用CO2，供气强度为0.16Nm3/t·min；吹炼2/3～出钢前这阶段采用CO2与Ar混合气体，CO2与Ar的体积比为3:1，供气强度为0.23Nm3/t·min。采用上述措施后得到终点渣样中TFe含量为14.6％。
对比例1
入炉半钢条件为温度1326℃，C 4.28％，Si 0.010％，Mn 0.018，P 0.058％，S0.024％。
200t转炉冶炼，转炉兑入220t半钢后，开吹的同时向炉内加入活性石灰12.2kg/t钢，高镁石灰11.6kg/t钢及酸性复合造渣剂10.6kg/t钢，氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，拉碳枪位1.4m，控制终点炉渣碱度为3-4。吹氧进度为0-40％时，氧枪供氧强度为2.5-3.5m3/t·min，吹氧进度为40％至100％时，供氧强度为3.5-4.5m3/t·min之间，直至吹炼终点，得到合格钢水。转炉底吹气体模式：全程吹Ar强度为0.1Nm3/t·min。采用上述措施后得到终点渣样中TFe含量为22％。
根据上述实施例和对比例可以看出，采用本发明的方法后转炉终渣中TFe含量由22％降低至到15％以下，效益显著。
Claims (10)
1.降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：向转炉兑入半钢后，加入活性石灰、高镁石灰和复合造渣剂，同时以氧枪供氧，底吹供气进行吹炼；所述底吹供气的气体为N2、CO2和Ar。
2.根据权利要求1所述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，其特征在于，所述底吹供气的方式为：吹炼开始至吹炼1/3阶段，底吹气体为N2,；吹炼1/3阶段至吹炼2/3阶段，底吹气体为CO2；吹炼2/3阶段至吹炼结束，底吹气体为CO2和Ar。
3.根据权利要求2所述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，其特征在于，所述底吹供气的方式为：吹炼开始至吹炼1/3阶段，供气强度为0.06～0.25Nm3/t·min；吹炼1/3阶段至吹炼2/3阶段，供气强度为0.10～0.35Nm3/t·min；吹炼2/3阶段至吹炼结束，供气强度为0.20～0.45Nm3/t·min。
4.根据权利要求3所述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，其特征在于，所述底吹供气的方式为：吹炼开始至吹炼1/3阶段，供气强度为0.08～0.10Nm3/t·min；吹炼1/3阶段至吹炼2/3阶段，供气强度为0.12～0.20Nm3/t·min；吹炼2/3阶段至吹炼结束，供气强度为0.20～0.25Nm3/t·min。
5.根据权利要求2～4任一项所述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，其特征在于，吹炼2/3阶段至吹炼结束，所述底吹气体中CO2和Ar的体积比为3：1。
6.根据权利要求1所述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，其特征在于：活性石灰的添加量为10～14kg/t钢；高镁石灰的添加量为10～14kg/t钢；复合造渣剂的添加量为8～12kg/t钢。
7.根据权利要求1或6所述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，其特征在于：所述活性石灰中CaO≥85wt％；所述高镁石灰含有48-55wt％的CaO和30-40wt％的MgO；所述复合造渣剂中SiO2≥40wt％；所述半钢的化学成分按重量百分比计为：C4.2～4.40％，Si0.10～0.15％，Mn0.01～0.03％，P≤0.07％，S≤0.03％，其余为Fe和不可避免杂质。
8.根据权利要求1所述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，其特征在于：所述转炉终渣的碱度为3～4。
9.根据权利要求1所述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，其特征在于：所述吹炼过程中，氧枪的枪位控制为：基本枪位为1.4-2m，吹炼枪位为1.4m-1.8m，开吹枪位为2m，拉碳枪位为1.4m。
10.根据权利要求1所述的降低半钢炼钢转炉终渣中TFe含量的方法，其特征在于：所述吹炼过程中，吹氧进度为0-40％，氧枪供氧强度为2.5-3.0m3/t·min，吹氧进度为40％-100％，氧枪供氧强度为3.5-4.5m3/t·min。
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2019
- 2019-07-10 CN CN201910621112.1A patent/CN110205437B/zh active Active
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