CN113088616A - 一种回炉钢炼钢时高效控制钢水锰含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种回炉钢炼钢时高效控制钢水锰含量的方法，通过适当增加渣量、提高首批造渣料加入比例、控制较低的终渣碱度、高枪位冶炼、转炉终点控制、出钢过程加入顶渣、优化出钢后倒渣工艺，实现了一炉次即可将钢水成品锰含量控制在不超过0.15％，提高了炼钢生产效率，有利于炼钢厂生产组织的稳定顺行。

Description

一种回炉钢炼钢时高效控制钢水锰含量的方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种回炉钢炼钢时高效控制钢水锰含量的方法。

背景技术

由于钢水的成分或温度不合格，或者后工序设备发生故障，使钢水不能上机或不能继续浇铸时，就需要将钢水返回转炉重新吹炼，这就是回炉钢。转炉用回炉钢炼钢时，根据回炉钢的多少，再配加适量的铁水和废钢，使总装入量达到正常的装入量水平。回炉钢按发生的工序可分为开浇前回炉钢和开浇后回炉钢。开浇前回炉钢是指钢水还没有上铸机或钢水已到达铸机但还没有开浇而发生的回炉；开浇后回炉钢是指钢水在浇铸过程中因设备故障或其它原因导致钢水不能继续浇铸而发生的回炉。

因生产计划协调存在困难，有时需要用锰含量为1.2％～1.8％的回炉钢冶炼成品锰含量不超过0.15％的低锰钢种。考虑到钢水在精炼处理过程中不可避免地存在轻微回锰现象，因此为了确保成品钢水锰含量不超过0.15％，一般需要将转炉终点钢水锰含量控制在0.12％以内。如果锰含量为1.2％～1.8％的回炉钢水占整包钢水量的80％以上时，为了确保转炉终点锰含量低于0.12％，一般是将该类回炉钢分为两炉次进行冶炼，每炉次回炉钢装入量约为总回炉钢量的50％。这样增加了生产组织难度，打乱了炼钢厂的生产节奏。申请号为CN201710002305的《一种转炉回炉钢水处理的方法》专利主要涉及的内容为在用回炉钢炼钢时如何提高过程控制稳定性，并未涉及转炉终点成分的控制。为了确保炼钢厂生产组织的稳定顺行，开展在利用高占比的高锰回炉钢生产低锰钢时如何通过一炉次冶炼就能将转炉终点钢水锰含量控制在目标以内的研究是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回炉钢炼钢时高效控制钢水锰含量的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种回炉钢炼钢时高效控制钢水锰含量的方法，包括以下步骤：

1)不配加废钢、铁块冷系钢铁料，仅配加铁水，并使回炉钢重量+铁水重量＝正常装入量；

2)开吹前加入适量硅铁，使金属液中的硅含量达到0.50％～0.70％，回炉钢中锰含量低取下限，锰含量高取上限；

3)开吹后首批料加入占比由常规工艺的50％～60％提高至80％；

4)控制终渣碱度不超过2.5；

5)控制吹炼前期枪位和拉碳枪位分别较常规工艺高100mm和50mm；

6)控制转炉终点钢水碳含量不高于0.05％，终点钢水温度不高于1650℃；

7)出钢时加入小颗粒石灰(5.0～8.0)Kg/吨钢和小颗粒萤石(2.0～3.0)Kg/吨钢；

8)出钢后采用小流慢倒的方式尽量将钢包内的顶渣倒出。

本发明具有以下有益效果：本发明通过优化转炉装入制度、造渣制度、吹炼枪位控制、终点控制，采用出钢渣洗工艺以及出钢后倒渣工艺，实现了一炉次即可将钢水成品锰含量控制在不超过0.15％，提高了炼钢生产效率，有利于炼钢厂生产组织的稳定顺行。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。

用占整包钢水量80％以上、锰含量在1.2％～1.8％的回炉钢冶炼锰含量不高于0.15％低锰钢时，为了确保一炉次冶炼就将转炉终点锰含量控制在要求范围内，需要将钢水中的锰氧化生成的MnO尽量转移到炉渣中，并尽量减少因出钢下渣造成的回锰现象，具体所采用的技术方案如下：

1、适当增加渣量

在渣中MnO质量分数相同的情况下，增加渣量有利于增加渣中MnO总量。为了增加渣量可采用以下措施：

(1)不配加冷系钢铁料

增加渣量需增加造渣料的加入量，而造渣料加入量的增加，吸收了较多的热量，为了确保转炉终点有合适的出钢温度，用占整包钢水量80％以上、锰含量在1.2％～1.8％的回炉钢冶炼低锰钢时，不配加废钢、铁块等冷系钢铁料，只配加适当铁水，并使“回炉钢量+铁水量＝正常装入量”。

(2)配加适量硅铁

在炉渣碱度一定的情况下，造渣料的加入量主要取决于金属液中的硅含量，而由回炉钢和铁水组成的金属液中的硅含量一般为0.10％～0.20％。为了增加造渣料的加入量，适当配加硅铁，使金属液中的硅含量达到0.50％～0.70％，金属液中锰含量低时取下限，锰含量高时取上限。

2、提高首批造渣料加入比例

转炉炼钢造渣料一般是分批加入，正常工艺冶炼时首批造渣料的加入量占总加入量的50％～60％。用占整包钢水量80％以上、锰含量在1.2％～1.8％的回炉钢冶炼低锰钢时，提高首批造渣料加入量不仅有利于控制吹炼前期升温速度，而且增加了前期的成渣量，有利于促进MnO尽早向渣中转移，因此用该工艺炼钢时与常规工艺相比，首批造渣料的加入量占比由50％～60％提高至80％左右。

3、控制较低的终渣碱度

MnO属于弱碱性氧化物，降低炉渣碱度有利于提高渣中MnO的溶解度，因此采用该工艺炼钢时终渣碱度不宜超过2.5。

4、高枪位冶炼

为了促进快速成渣和提高终渣氧化性，吹炼前期枪位和拉碳枪位分别较常规工艺高100mm和50mm。

5、转炉终点控制

转炉终点钢水实施低碳低温控制，转炉终点钢水碳含量不高于0.05％，终点钢水温度不高于1650℃。

6、出钢过程加入顶渣

采用“铁水+废钢”的正常工艺炼钢时，转炉终渣(MnO)含量约为3％，用上述回炉钢炼钢时，转炉终渣中的MnO含量将达到12.0％～15.0％。而转炉在出钢过程中不可避免地存在或多或少的下渣现象，在后续工序处理过程中，渣中的MnO将被强还原性合金还原成Mn进入钢水中，从而造成钢中锰含量增加。出钢过程加入顶渣可稀释渣中的MnO，顶渣包括小颗粒石灰和小颗粒萤石，加入量分别为(5.0～8.0)Kg/吨钢和(2.0～3.0)Kg/吨钢。

7、出钢后倒渣工艺

出钢完毕后，将钢包内的顶渣尽量倒出，以减少顶渣中MnO的含量，减少后续工序处理时钢水回锰量。

本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (1)

1.一种回炉钢炼钢时高效控制钢水锰含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)不配加废钢、铁块冷系钢铁料，仅配加铁水，并使回炉钢重量+铁水重量＝正常装入量；

2)开吹前加入适量硅铁，使金属液中的硅含量达到0.50％～0.70％，回炉钢中锰含量低取下限，锰含量高取上限；

3)开吹后首批料加入占比由常规工艺的50％～60％提高至80％；

4)控制终渣碱度不超过2.5；

5)控制吹炼前期枪位和拉碳枪位分别较常规工艺高100mm和50mm；

6)控制转炉终点钢水碳含量不高于0.05％，终点钢水温度不高于1650℃；

7)出钢时加入小颗粒石灰(5.0～8.0)Kg/吨钢和小颗粒萤石(2.0～3.0)Kg/吨钢；

8)出钢后采用小流慢倒的方式尽量将钢包内的顶渣倒出。