CN113528738B - 一种全量铁水的转炉冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种全量铁水转炉冶炼控制方法，包括以下步骤：溅渣护炉完毕后将炉渣全部倒出后将铁水装炉；根据铁水成分、温度、装入量和生产钢种等计算入炉石灰、白云石和矿石等散装料加入量；过程吹炼工序。过程吹炼工序通过调整供氧制度和造渣制度，避免了转炉全量铁水冶炼过程中的喷溅，降低了因喷溅导致的环境污染、设备损坏等发生几率，为实现转炉过程稳态冶炼打下了基础。提升了全量铁水转炉冶炼过程脱磷效果，避免了因前期温度高导致终点磷高再次处理带来的各种弊端。

Description

一种全量铁水的转炉冶炼方法
技术领域
本发明涉及一种全量铁水的转炉冶炼方法，属于钢铁冶金行业中转炉炼钢技术领域。
背景技术
在转炉炼钢过程中，入炉金属料主要包括铁水和废钢两部分，废钢除了作为金属料外还起到平衡熔池热量的作用。然而在废钢入炉设备(行车等)检修或者废钢卡炉口等异常情况下废钢无法入炉，导致转炉不得不采用全量铁水进行冶炼。转炉采用全量铁水进行冶炼时，因前期无废钢熔化吸收热量导致熔池前期温度高且温度上升快，给转炉冶炼过程的稳定控制带来一系列问题。主要问题有：
(1)由于前期温度高易造成化渣不良引起金属喷溅现象；且过程熔池温度高加剧碳氧反应，易引起爆发式喷溅；
(2)前期化渣不良，终点磷高。
中国专利文献CN109423533A(CN201710743408.1)公开了一种全量铁水转炉冶炼控制方法，采取兑铁之前加入的55～70％矿石前后摇炉后再兑铁冶炼的方法，避免了全量铁水转炉冶炼过程中的喷溅，避免了终点高温过氧化。但是，该方法在兑铁时易引起炉口喷溅现象发生，且干法除尘条件下转炉采用此方法易引起开吹打火不良造成泄爆事故等。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种全量铁水转炉高效冶炼的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种全量铁水转炉冶炼控制方法，包括以下步骤：
(1)溅渣护炉完毕后将炉渣全部倒出后将铁水装炉；
(2)根据铁水条件和钢种终点控制要求计算散装料加入量；
(3)过程吹炼工序：
a)开吹～1min，采用枪位1300～1400mm，供氧流量23000～25000m3/h，期间加入矿石量为矿石总量的50～60％；
b)供氧1～3min，采用枪位1550～1600mm，供氧流量25000～26000m3/h，期间加入石灰总量的60～80％，白云石13～15kg/t，矿石总量的10～20％；
c)供氧3～5min，采用枪位1600mm～1650mm，供氧流量25000～26000m3/h，期间加入剩余的20～40％石灰；
d)供氧5～12min，采用枪位1550～1600mm，供氧流量25000～26000m3/h，期间加入剩余矿石；
e)供氧13min～终点提枪，采用常规终点压枪枪位1100～1200mm，供氧流量26000～27000m3/h。
优选的，步骤(2)中所述铁水条件包括铁水成分、温度和装入量；所述钢种终点控制要求包括终点碳、终点温度和终点磷含量。优选的，步骤(2)中所述散装料包括入炉石灰、白云石和矿石。
进一步优选的，步骤(2)中，铁水装入量为135～145吨；铁水温度为1250～1350℃；铁灰成分为：C 4.7～5.5％，Si 0.2～0.6％，Mn 0.25～0.4％。
进一步优选的，步骤(2)中所述钢种终点控制条件为：终点碳0.04～0.08％；终点温度1625～1650℃；终点磷含量≤0.02％。
优选的，步骤b)中石灰为一次性加入。
优选的，步骤c)中分3～5批加入剩余石灰，每批石灰加入量控制在2.0～4.0kg/t。
优选的，步骤d)中分批次加入剩余矿石，每批次矿石量控制在3.0～4.5kg/t，间隔时间控制在40～50s。
在本发明中，所述“开吹～1min”指的是从开始吹氧到吹氧1分钟这个期间；“供氧1～3min”是指从吹氧1分钟开始到吹氧3分钟这个期间；“供氧3～5min”是指从吹氧3分钟到吹氧5分钟这个期间；“供氧5～12min”是指从吹氧5分钟开始到吹氧12分钟这个期间；“供氧13min～终点提枪”是指从吹氧13分钟开始到吹氧结束这个期间。
本发明的有益效果：
1、避免了转炉全量铁水冶炼过程中的喷溅，降低了因喷溅导致的环境污染、设备损坏等发生几率，为实现转炉过程稳态冶炼打下了基础；
2、提升了全量铁水转炉冶炼过程脱磷效果，避免了因前期温度高导致终点磷高再次处理带来的各种弊端。
具体实施方式
下面根据实施例对本发明做详细说明，但不限于此。
实施例1～6
一种全量铁水转炉冶炼控制方法，包括以下步骤：
(1)溅渣护炉完毕后将炉渣全部倒出后将铁水装炉；
(2)根据铁水成分、温度、装入量和生产钢种等计算入炉石灰、白云石和矿石等散装料加入量；实施例1～6入炉铁水情况和冶炼钢种见表1。
(3)过程吹炼工序：开吹～1min，采用枪位1300～1400mm，供氧流量23000～25000m3/h，期间加入矿石量为矿石总量的50～60％，实施例1～6开吹枪位、供氧流量和矿石加入量见表2；
供氧1～3min，采用枪位1550～1600mm，供氧流量25000～26000m3/h，期间一次性加入石灰总量的60～80％，白云石13～15kg/t，矿石总量的10～20％，实施例1～6冶炼1～3min枪位、供氧流量和渣料加入情况见表3；
供氧3～5min采用枪位1600mm～1650mm，供氧流量25000～26000m3/h，期间分3～5批加入剩余的20％～40％石灰，每批石灰加入量控制在2.0～4.0kg/t，实施例1～6冶炼3～5min枪位、供氧流量和石灰加入情况见表4；
供氧5～12min采用枪位1550～1600mm，供氧流量25000～26000m3/h，期间分批次加入剩余矿石，每批次矿石量控制在3.0～4.5kg/t，间隔时间控制在40～50s，实施例1～6冶炼5～12min枪位、供氧流量和矿石加入情况见表5；供氧13min～终点提枪，采用常规终点压枪枪位1100～1200mm，供氧流量26000～27000m3/h。
各实施例冶炼过程均无喷溅冒黄烟现象发生，终点成分、温度等均达到出钢要求，实施例终点控制情况见表6。
表1实施例1～6冶炼钢种、铁水成分和温度表
Figure BDA0003171241310000041
表2实施例1～6开吹以及氧枪控制参数表
实施例 矿石加入量/(kg/t) 开吹枪位/mm 供氧流量/m<sup>3</sup>/h
实施例1 38.50 1320 23500
实施例2 30.77 1350 23000
实施例3 29.23 1360 24000
实施例4 38.52 1300 25000
实施例5 30.12 1400 24500
实施例6 31.15 1360 24600
表3实施例1～6冶炼1～3min枪位、供氧流量和散装料加入量统计表
Figure BDA0003171241310000042
Figure BDA0003171241310000051
表4实施例1～6冶炼3～5min枪位、供氧流量和石灰加入情况统计表
Figure BDA0003171241310000052
表5实施例1～6冶炼5～12min枪位、供氧流量和矿石加入情况统计表
Figure BDA0003171241310000053
表6实施例1～6终点控制情况统计表
实施例 终点碳/％ 终点温度/℃ 终点磷含量/％
实施例1 0.05 1632 0.012
实施例2 0.08 1638 0.020
实施例3 0.07 1640 0.019
实施例4 0.045 1628 0.016
实施例5 0.07 1645 0.020
实施例6 0.08 1650 0.017
对比例
全量铁水的转炉冶炼方法，包括以下步骤：
(1)溅渣护炉完毕后将炉渣全部倒出后将铁水装炉；
(2)根据铁水成分、温度、装入量和生产钢种等计算入炉石灰、白云石和矿石等散装料加入量；
钢种：Q235B；铁水重量：139.26t；铁水温度：1298℃；
铁水成分：C:4.26％、Si:0.45％、Mn:0.31％、P:0.139％、S:0.011％；
(3)过程吹炼工序：开吹～3min，采用枪位18500mm，供氧流量25600m3/h，期间加入矿石量为15.38kg/t；供氧4～5min，采用枪位1720mm，供氧流量26300m3/h，期间一次性加入石灰30.76kg/t，白云石13.26kg/t；供氧5～7min采用枪位1630mm，供氧流量26000m3/h，期间分5批加入石灰，每批石灰加入量在3.0～5.0kg/t；供氧7～12min采用枪位1550mm，供氧流量26600m3/h，期间分6批共加入矿石23.5kg/t；终点供氧13min～终点提枪，采用常规终点压枪枪位1200mm，供氧流量27000m3/h。
终点碳：0.06％；终点温度：1639℃；终点磷含量0.036％。
现有控制方法易出现过程化渣不良，过程易出现喷溅冒黄烟现象，且终点易出现磷高现象。在前期无废钢情况下，本发明通过合理控制供氧条件和造渣制度，通过前期大量矿石熔化反应吸收的热量，控制熔池前期温度平稳上升，达到转炉冶炼过程的稳定控制。

Claims (7)

1.一种全量铁水的转炉冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）溅渣护炉完毕后将炉渣全部倒出后将铁水装炉；
（2）根据铁水条件和钢种终点控制要求计算散装料加入量；铁水装入量为135~145吨；铁水温度为1250~1350℃；铁水成分为：C 4.7~5.5%，Si 0.2~0.6%，Mn 0.25~0.4%；
（3）过程吹炼工序：
a）开吹~1min，采用枪位1300~1400mm，供氧流量23000~25000m3/h，期间加入矿石量为矿石总量的50~60%；
b）供氧1~3min，采用枪位1550~1600mm，供氧流量25000~26000m3/h，期间加入石灰总量的60~80%，白云石13~15kg/t，矿石总量的10~20%；
c）供氧3~5min，采用枪位1600mm~1650mm，供氧流量25000~26000m3/h，期间加入剩余的20~40%石灰；
d）供氧5~12min，采用枪位1550~1600mm，供氧流量25000~26000m3/h，期间加入剩余矿石；
e）供氧13min~终点提枪，采用常规终点压枪枪位1100~1200mm，供氧流量26000~27000m3/h。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中所述铁水条件包括铁水成分、温度和装入量；所述钢种终点控制要求包括终点碳、终点温度和终点磷含量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中所述散装料包括入炉石灰、白云石和矿石。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中所述钢种终点控制条件为：终点碳0.04~0.08%；终点温度1625~1650℃；终点磷含量≤0.02%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b）中石灰为一次性加入。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c）中分3~5批加入剩余石灰，每批石灰加入量控制在2.0~4.0kg/t。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d）中分批次加入剩余矿石，每批次矿石量控制在3.0~4.5kg/t，间隔时间控制在40~50s。
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