CN113234886A - 一种实现转炉终点炉渣超低氧化铁的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种实现转炉终点炉渣超低氧化铁的控制方法，即在传统转炉基础上增加底吹喷粉系统，通过底吹喷粉系统操作，通过强底吹系统使吹炼中期存在的炉渣返干造成的炉渣脱磷能力下降得到有效的克服，转炉利用底吹喷粉系统，在拉碳至出钢得等待过程，通过底吹喷枪向炉内底吹部分N2、Ar气或CO2混合气，熔池继续搅拌，渣中氧化铁被还原，终点拉碳至出钢过程渣中氧化铁含量继续降低，底喷粉工艺下终点渣中氧化铁减少，可以降低金属铁的损失，提升铁收得率，降低转炉炼钢的钢铁料消耗。

Description

一种实现转炉终点炉渣超低氧化铁的控制方法
技术领域
本发明属于矿冶冶炼技术领域，涉及一种实现转炉终点炉渣超低氧化铁的控制方法。
背景技术
目前，转炉炼钢多采用顶底复吹转炉来进行，顶底复吹转炉炼钢用的方法是利用转炉顶吹氧枪向熔池吹氧、转炉底部通过供气原件向熔池吹入氮气、氩气或二氧化碳气体，完成炉渣有效搅拌，促进钢渣反应界面得到充分释放，提高冶炼效率，造渣料从炉口加入，转炉的总渣量较大，渣中的氧化铁含量高，金属损失大，钢铁料消耗高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种实现转炉终点炉渣超低氧化铁的控制方法，解决了现有转炉炼钢过程中的炉渣中的氧化铁含量高，金属损失大的问题。
为此，本发明采取以下技术方案：
一种实现转炉终点炉渣超低氧化铁的控制方法，包括如下步骤：
a.在原有转炉底部底吹透气砖的基础上，增加2个及以上底吹喷枪，使用氮气、氩气、CO2为载体，将石灰粉从喷枪喷入转炉炉内；
b.将吹炼过程划分为“前期-中期-后期”三个阶段，其中，前期供气为50-60%O2+30-40%N2，中期供气为30-40%O2+50-60%N2/CO2，后期供气为60-70%CO2+20-30%O2；
c.在拉碳至出钢过程，转炉处于竖直等待过程，通过底吹喷枪向炉内底吹部分CO2与Ar混合气，喷吹CO2流量为700-900 Nm3/h，Ar流量为1000-1300 Nm3/h。
进一步地，所述吹炼前期喷吹石灰粉400-500kg，后期喷吹石灰粉300-400kg，石灰粉喷吹总量控制为800-1000kg/炉，底吹供气强度达到0.21-0.25Nm3/t/min。
本发明的有益效果在于：
1.底吹喷粉炉次终渣碱度为2.35，最低碱度2.0时，远低于传统工艺2.75的监督要求，且可满足终点出钢要求。
2.以冶炼低碳钢渣中氧化铁为例，终点渣中氧化铁对比，传统冶炼工艺下终点渣中氧化铁含量平均为20.06 %，而底喷粉工艺下的终点渣中氧化铁平均含量为18.07 %，比传统工艺下渣中氧化铁含量低1.99 %。当渣中氧化铁控制在12-14%，终点磷含量仍可稳定控制在0.015%以下，满足出钢要求。
3.底喷粉工艺下，取终点拉碳时渣样与出钢过程渣样成分进行对比，拉碳时渣中氧化铁为17.50 %，出钢过程炉渣的氧化铁含量为15.11 %。由于拉碳至出钢过程，转炉处于竖直等待过程，此时底吹部分O2与Ar混合气，熔池继续搅拌，渣中氧化铁被还原，所以终点拉碳至出钢过程渣中氧化铁含量继续降低，底喷粉工艺下终点渣中氧化铁的减少，可以减少金属铁的损失，提升铁收得率，降低转炉炼钢的钢铁料消耗。
具体实施方式
下面结合实施方法对本发明的技术方案进行相关说明。
一种实现转炉终点炉渣超低氧化铁的控制方法，包括如下步骤：
a.在原有转炉底部底吹透气砖的基础上，增加2个底吹喷枪，使用氮气、氩气、CO2为载体，将石灰粉从喷枪喷入转炉炉内；
b.将吹炼过程划分为“前期-中期-后期”三个阶段，其中，
前期供气为60%O2+40%N2，主要用于快速供氧化渣；
中期供气为40%O2+60%N2/CO2，主要用于防止中期氧气比例下降、预防喷溅；
后期供气为70%CO2+30%O2，主要用于提升氧气比例、快速脱碳；
c.在拉碳至出钢过程，转炉处于竖直等待过程，通过底吹喷枪向炉内底吹部分CO2与Ar混合气，喷吹CO2流量为800 Nm3/h，Ar流量为1200 Nm3/h，该步骤能够促进熔池继续搅拌，使得渣中氧化铁被还原，降低渣中氧化铁含量减少金属的损失，提升铁收得率，降低转炉炼钢的钢铁料消耗。
进一步地，转炉过程吹炼枪位依据测量炉底的高度而确定，炉底高度与液面高度、喷粉工艺吹炼枪位、过程调整枪位的对照关系，参照下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
另外，本发明在冶炼前期喷吹石灰粉400-500kg，后期喷吹石灰粉300-400kg，石灰粉喷吹总量控制为800-1000kg/炉，底吹供气强度达到0.21-0.25Nm3/t/min。
酒钢120t转炉石灰加入量按照原有加料方案控制，即：
WCaO=2.14×（铁水含[Si]+铁水含[P]）×碱度×铁水量/（CaO%）有效CaO根据铁水P含量的不同和钢种的区别炉渣目标碱度有所不同，炉渣碱度按照2.0-2.5进行控制。
根据底吹氧耗和石灰加料量分析，将底部喷吹石灰粉的供粉强度为4kg/t/min，可以满足100%石灰底吹的目标。
Figure DEST_PATH_IMAGE004
根据工艺要求可喷吹1200~1800 kg石灰，其余的石灰需要由顶部料仓加入。
Figure DEST_PATH_IMAGE006
底喷粉工艺下，终渣氧化铁含量的降低可以减少渣中铁的损失，进而增加铁的收得率。试验过程发现氧化铁最低控制在13-14%时，终点磷含量仍可稳定控制在0.010%以下。

Claims (2)

1.一种实现转炉终点炉渣超低氧化铁的控制方法，包括如下步骤：
a.在原有转炉底部底吹透气砖的基础上，增加2个及以上底吹喷枪，使用氮气、氩气、CO2为载体，将石灰粉从喷枪喷入转炉炉内；
b.将吹炼过程划分为“前期-中期-后期”三个阶段，其中，前期供气为50-60%O2+30-40%N2，中期供气为30-40%O2+50-60%N2/CO2，后期供气为60-70%CO2+20-30%O2；
c.在拉碳至出钢过程，转炉处于竖直等待过程，通过底吹喷枪向炉内底吹部分CO2与Ar混合气，喷吹CO2流量为700-900 Nm3/h，Ar流量为1000-1300 Nm3/h。
2.根据权利要求1所述的一种底吹喷粉时钢水高效脱磷的方法，其特征在于，所述吹炼前期喷吹石灰粉400-500kg，后期喷吹石灰粉300-400kg，石灰粉喷吹总量控制为800-1000kg/炉，底吹供气强度达到0.21-0.25Nm3/t/min。
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