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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