CN112813222A - 一种转炉高废钢比铁水的吹炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转炉高废钢比铁水的吹炼方法，主要解决转炉废钢比为19％～25％条件下转炉吹炼过程中发生喷溅的技术问题。本发明一种转炉高废钢比铁水的吹炼方法，包括：向转炉中投入金属主料，采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的质量百分比为，铁水75～81％，轻型废钢19～25％；转炉冶炼前期，控制吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的25～35％；转炉冶炼中期，控制吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的55～60％；转炉冶炼后期，控制吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的10～15％；转炉留渣；转炉溅渣护炉，溅渣时加入镁球或白云石量≤6kg/t钢。本发明方法工艺稳定，钢水冶炼成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种转炉冶炼钢水的方法，特别涉及一种转炉高废钢比铁水的吹炼方法，具体而言，涉及铁水消耗控制为75～81％的炼钢方法，属于氧气转炉炼钢技术领域。
背景技术
中国近几年的钢铁产量在8亿吨左右，但废钢耗量在不到1亿吨。这与中国钢铁的装备情况，以及废钢的价格高于铁水的价格有关。2019年以来，中国的废钢资源日趋非常丰富，预计到2025年中国的废钢产生量将达2亿吨～3亿吨，2030年有可能达到3.2亿吨～3.5亿吨，随着废钢资源的增加，将会出现钢材价格上升、钢铁产量增加、废钢价格下降、新增电炉增长较快4个明显特点。
钢铁企业环保技术的进步，用煤管控加强，铁水产量将显著削减。为保证产能规模、提高竞争力，必然会提高废钢的使用量，目前已有钢厂在鱼雷罐加废钢，加入废钢比例达2-6％；且转炉大幅提高废钢使用量，转炉废钢比达17-25％；特别是转炉废钢比达到19％～25％，铁水消耗控制为75～81％条件，转炉用于调温及化渣的冷却料如矿石等用量极少，基本低于8公斤/吨，转炉冶炼难以控制过程喷溅，从而造成钢铁料消耗大，严重时喷溅产物会烧坏设备且冒黄烟污染环境，使得生产难以进行。
转炉废钢比为19％～25％、铁水消耗为75～81％条件，现有的转炉冶炼工艺不能做到安全、稳定生产，主要是转炉冶炼过程不能控制过程喷溅，钢铁料消耗大，容易损坏设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种转炉高废钢比铁水的吹炼方法，主要解决转炉废钢比为19％～25％条件下转炉吹炼过程中发生喷溅的技术问题。
本发明的技术思路是，转炉废钢比为19％～25％，通过转炉留适量渣，在溅渣时控制转炉含氧化镁冷料的加入量，之后通过控制转炉冶炼前期、转炉脱碳前期及转炉脱碳的中后期底吹流量及供氧流量，通过控制加料节奏来控制转炉因低而导致的喷溅问题。
本发明采用的技术方案是，一种转炉高废钢比铁水的吹炼方法，包括以下步骤：
1)向转炉中投入金属主料，采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的质量百分比为，铁水75～81％，轻型废钢19～25％；铁水化学成份的重量百分比为，C：4.0～4.7％，Si：0.15-0.45.0％，Mn：0.2～0.5％，P：0.10～0.21％，S：0.002～0.020％，铁水温度为1250-1330℃；
2)转炉冶炼前期，控制吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的25～35％；供氧强度为2.7～3.0Nm3/(min·t)，底吹供气(氮气或氩气)强度为0.15-0.19Nm3/(min·t)；氧枪采用低枪位控制，氧枪低枪位为：H0+H0*(0.01～0.13)，H0为转炉内钢液面高度；转炉造渣辅料为冶金生石灰和轻烧白云石，冶金生石灰的加入量为20～35kg/t钢，轻烧白云石的加入量为10～15kg/t钢；在氧枪通氧点火时，加入冶金生石灰总质量的1/2～2/3和全部的轻烧白云石；吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的20～25％时，铁水温度≥1450℃，加入剩余的冶金生石灰；
3)转炉冶炼中期，控制吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的55～60％；供氧强度为2.8～3.2Nm3/(min·t)，底吹供气(氮气或氩气)强度为0.08-0.12Nm3/(min·t)；氧枪采用基准枪位控制，氧枪基准枪位为H0+H0*(0.14～0.26)，H0为转炉内钢液面高度；
4)转炉冶炼后期，控制吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的10～15％；供氧强度为3.0～3.5Nm3/(min·t)，底吹氮气强度为0.1-0.2Nm3/(min·t)；氧枪采用低枪位控制，氧枪低枪位为：H0+H0*(0.01～0.13)，H0为转炉内钢液面高度；取样检测转炉吹炼终点钢水中w[C]和钢水温度，检测到转炉吹炼终点钢水中w[C]为0.030％～0.10％、转炉吹炼终点钢水温度为1620～1660℃时，转炉吹炼结束；转炉吹炼结束后出钢；
5)转炉留渣，转炉出钢结束后进行留渣，留渣量为20～40kg/t钢；
6)转炉溅渣护炉，溅渣时加入镁球或白云石量≤6kg/t钢，转炉溅渣护炉作业时间为3.0～4.0min。
重复本发明步骤，开始下一炉钢水的冶炼。
进一步，本发明所述轻烧白云石化学成分的重量百分比为：CaO 54～60％，MgO 32～38％，SiO2≤4％，烧损≤8％。
进一步，本发明转炉冶炼过程，对转炉底吹进行控制，控制转炉碳氧积≤25，单位为ppm×100。
本发明方法基于申请人的如下研究：
申请人发现合理配比金属料，通过控制不同时期的转炉吹氧量及底吹供气强度、转炉造渣料的加入时机，控制冶炼节奏，转炉冶炼前期主要是氧化硅，采用比正常供氧强度稍低供氧的方式及较强的底吹供气强度，利于前期硅氧化并适当地延长硅氧化时间，通过加入一定配比的带MgO的造渣料来调整前期渣的碱度、温度、TFe含量，促进前期形成泡沫渣及温度缓慢、均匀上升。
吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的20～25％时，控制温度至1450℃时，通过加入造渣控制升温速度，适当提高供氧强度，以避免泡沫渣积聚，同时调节底吹供气强度，避免炉渣过硬而造成返干。
脱碳中、后期通过加入造渣料控制升温速度及调节化渣，最后保证终点成份、温度满足后工序生产要求。
本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、本发明彻底解决了现有转炉废钢比为19％～25％条件下转炉吹炼过程中发生喷溅，钢铁料消耗大的问题，钢水冶炼成本低。2、本发明方法工艺稳定，吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的20～25％时，控制温度至1450℃时，通过加入造渣控制升温速度，适当提高供氧强度，以避免泡沫渣积聚，同时调节底吹供气强度，避免炉渣过硬而造成返干，利用转炉温度控制。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明实施例1-8，用250吨顶底复吹转炉冶炼SPHC钢。
本发明实施例1-8的上一炉次的转炉的吨钢留渣量分别为10t、9t、12t、9t、13t、12t、13t、9t。
表1本发明实施例转炉冶炼金属料参数
表2本发明实施例转炉造渣辅料
表3本发明实施例转炉冶炼过程中供氧强度与枪位控制参数
表4本发明实施例转炉冶炼终点指标和终点钢水控制参数
本发明实施例1～8，可以将转炉废钢比分别达到18.53％，21.38％，18.88％，19.63％，20.24％，22.02％，23.96％和24.38％。转炉冶炼过程避免了高枪位操作，吹炼平稳，很好地控制了转炉终点钢水成分和温度。
实施例1-8，终点钢水中w[O]分别为0.000452，0.000572，0.000618，0.000530，0.000473，0.000460，0.000445，0.000462。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种转炉高废钢比铁水的吹炼方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：
1)向转炉中投入金属主料，采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的质量百分比为，铁水75～81％，轻型废钢19～25％；铁水化学成份的重量百分比为，C：4.0～4.7％，Si：0.15-0.45.0％，Mn：0.2～0.5％，P：0.10～0.21％，S：0.002～0.020％，铁水温度为1250-1330℃；
2)转炉冶炼前期，控制吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的25～35％；供氧强度为2.7～3.0Nm3/(min·t)，底吹氮气强度为0.15-0.19Nm3/(min·t)；氧枪采用低枪位控制，氧枪低枪位为：H0+H0*(0.01～0.13)，H0为转炉内钢液面高度；转炉造渣辅料为冶金生石灰和轻烧白云石，冶金生石灰的加入量为20～35kg/t钢，轻烧白云石的加入量为10～15kg/t钢；在氧枪通氧点火时，加入冶金生石灰总质量的1/2～2/3和全部的轻烧白云石；吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的20～25％时，铁水温度≥1450℃，加入剩余的冶金生石灰；
3)转炉冶炼中期，控制吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的55～60％；供氧强度为2.8～3.2Nm3/(min·t)，底吹氮气强度为0.08-0.12Nm3/(min·t)；氧枪采用基准枪位控制，氧枪基准枪位为H0+H0*(0.14～0.26)，H0为转炉内钢液面高度；
4)转炉冶炼后期，控制吹氧量为冶炼炉次总供氧量质量百分比的10～15％；供氧强度为3.0～3.5Nm3/(min·t)，底吹氮气强度为0.1-0.2Nm3/(min·t)；氧枪采用低枪位控制，氧枪低枪位为：H0+H0*(0.01～0.13)，H0为转炉内钢液面高度；取样检测转炉吹炼终点钢水中w[C]和钢水温度，检测到转炉吹炼终点钢水中w[C]为0.030％～0.10％、转炉吹炼终点钢水温度为1620～1660℃时，转炉吹炼结束；转炉吹炼结束后出钢；
5)转炉留渣，转炉出钢结束后进行留渣，留渣量为20～40kg/t钢；
6)转炉溅渣护炉，溅渣时加入镁球或白云石量≤6kg/t钢，转炉溅渣护炉作业时间为3.0～4.0min。
2.如权利要求1所述的转炉高废钢比铁水的吹炼方法，其特征是，所述轻烧白云石化学成分的重量百分比为：CaO 54～60％，MgO 32～38％，SiO2≤4％，烧损≤8％。
3.如权利要求1所述的转炉高废钢比铁水的吹炼方法，其特征是，转炉冶炼过程，对转炉底吹进行控制，控制转炉碳氧积≤25，单位为ppm×100。
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