CN113774183B - 一种利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法 - Google Patents

一种利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法 Download PDF

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Abstract

一种利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法,属于炼钢技术领域。该方法在转炉吹炼过程中,根据转炉内炉渣反应情况,加入造渣料,快速化渣、造渣,得到合格钢水;转炉溅渣时加入中间包耐材破碎料、白云石,对炉渣进行调渣处理。本发明能有效的提高炉渣中氧化镁含量,减少炉衬砖的侵蚀,提高转炉炉龄。同时实现了中间包废弃耐材的回收利用,降低了转炉炼钢造渣的成本。

Description

一种利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法
技术领域
本发明属于炼钢技术领域,涉及一种利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法。
背景技术
造渣是转炉炼钢的一项重要操作。造渣目的是快速成渣,使炉渣具有一定的碱度,尽快将其中的硫、磷等杂质去除到所炼钢种要求的范围内。通过控制渣料加入种类、加入量及加入时间,使炉渣具备一定碱度、氧化性、氧化镁、良好的流动性等,满足炼钢熔池内铁水反应,并能减少对炉衬砖的侵蚀。由于转炉冶炼时间短,必须快速成渣,才能满足冶炼进程和强化冶炼的要求。
现有造渣技术使用石灰、白云石、镁球、包渣进行造渣,但该类造渣材料均经过不同深度加工,势必造成价格增加,进而增加炼钢加工成本。因此,如何解决转炉炼钢造渣存在的问题,同时实现低成本炼钢造渣,是仍需研究的重要内容。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法,该方法能够有效的提高炉渣中氧化镁含量,减少炉衬砖的侵蚀,同时有助于前期化渣,形成低熔点化合物,促进炉渣脱硫、脱磷,并且实现了中间包废弃耐材的回收利用,降低了转炉炼钢造渣的成本。
为实现上述目的,本发明所采取的技术方案是:
一种利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法,在转炉吹炼过程中,根据转炉内炉渣反应情况,加入造渣料,快速化渣、造渣,得到合格钢水;所述转炉吹炼过程具体包括以下步骤:
(1)转炉开吹后,向炉内加入中间包耐材破碎料2~5kg/t钢、石灰5~10kg/t钢,吹炼2min之内加入包渣0~10kg/t;
(2)在吹炼5~10min内,加入中间包耐材破碎料0~5kg/t钢,石灰5~15kg/t钢,白云石5~10kg/t钢;
(3)吹炼10 min以后,进行投弹测温,若T≥T+10,则加入中间包耐材破碎料2~10kg/t钢,石灰0~5kg/t钢进行温度调整;所述T为投弹实测温度,T为该钢种炼钢模型的目标温度。
所述方法还包括转炉溅渣时加入中间包耐材破碎料、白云石,对炉渣进行调渣处理。
所述转炉溅渣时,加入中间包耐材破碎料2~5kg/t钢,白云石2~5kg/t钢。
所述中间包耐材破碎料MgO含量≥85wt%,粒度5~30mm。
所述包渣为破碎、筛分后的连铸钢包浇余,FeO含量≥17wt%,粒度15~35mm。
本发明转炉炼钢的钢种为HRB400E、HRB500E。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:(1)采用钢厂内部废弃的中间包耐材破碎料代替部分镁质物料,减少了镁资源的浪费,且实现了废弃中间包耐材的回收利用,降低了转炉炼钢造渣的成本;(2)废弃的中间包耐材破碎料MgO含量高,能有效提高渣中MgO,降低炉渣对炉衬侵蚀,提高转炉炉龄。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明采用废弃的中间包耐材破碎料进行造渣,该方法是在转炉吹炼过程中,根据转炉内炉渣反应情况,选择性加入废弃中间包耐材破碎料、石灰、白云石、包渣,快速化渣、造渣,脱除铁水中有害元素,得到合格钢水。出钢结束后,转炉溅渣时加入废弃中间包耐材破碎料、白云石,提高渣中MgO含量,使得炉渣挂在炉壁上,减少炉衬侵蚀。
与现有技术相比,本发明采用废弃的中间包耐材破碎料代替部分镁质物料,减少了镁资源的浪费,且实现了废弃中间包耐材的回收利用,降低了转炉炼钢造渣的成本。同时废弃的中间包耐材破碎料MgO含量高,能有效提高渣中MgO,降低炉渣对炉衬侵蚀,提高转炉炉龄。
本发明废弃的中间包耐材破碎料主要成分为MgO,在吹炼开始时加入,MgO会促使炉渣形成含Mg矿物,阻止石灰表面形成高熔点致密的2 CaO·SiO2壳层,促使石灰熔化,提高前期炉渣MgO含量,减少了前期酸性渣的侵蚀程度。吹炼中期加入可提高渣中MgO,减少了镁碳砖中MgO向渣中溶解,保护了转炉炉衬。吹炼后期加入使炉渣中MgO含量过饱和,炉渣变粘,可以使终渣挂在炉衬表面上,形成炉渣保护层,有利于提高炉龄。且吹炼后期温度升温过快,当投弹测温与目标温度高出10℃以上时,加入2-10kg/t废弃的中间包耐材破碎料,使得炉内温度能够得到有效调整。溅渣过程中利用废弃的中间包破碎料中MgO优势,使炉渣变粘,MgO含量提高,保护炉衬。
本发明利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法,适用于HRB400E、HRB500E钢种的冶炼,具体工艺如下:
(1)将准备好的废弃中间包耐材破碎料、石灰、白云石、包渣送至高位料仓;
所述中间包耐材破碎料为中间包用后拆除的包衬砖,将其经过回收、破碎、筛分后直接上至高位料仓,破碎后粒度为5~30mm,MgO含量≥85wt%;
所述石灰CaO含量≥80wt%,MgO含量≥5wt%,粒度为15~35mm;
所述白云石CaO含量≥40wt%,MgO含量≥30wt%,粒度为15~35mm;
所述包渣为破碎、筛分后的连铸钢包浇余,FeO含量≥17wt%,粒度15~35mm。
(2)转炉吹炼过程中,根据转炉内炉渣反应情况,选择性加入上述造渣料,快速化渣、造渣,脱除有害元素,得到合格钢水,具体操作如下:
①开吹后,向炉内一次性加入中间包耐材破碎料2~5kg/t钢、石灰5~10kg/t钢,吹炼2min之内加入包渣0~10kg/t;吹氧压力0.73~0.80Mpa,枪位1.5~1.7m,在吹炼4min以内完成化渣;
吹炼前期快速化渣,包渣成分FeO向石灰晶格中迁移并生成低熔点物质,促进石灰熔化。中间包耐材破碎料成分中的MgO能够抑制CaO生产高熔点化合物,同时提高前期渣中MgO含量,减少炉渣对炉衬侵蚀。
②在吹炼5~10min内,通过火焰观察,炉渣化透后,小批量多次加入中间包耐材破碎料0~5kg/t钢,石灰5~15kg/t钢,白云石5~10kg/t钢;吹氧压力0.80~0.85Mpa,枪位1.2~1.5m;
吹炼中期随着石灰溶解,炉渣碱度不断提高,加入废弃中间包破碎料提高渣中MgO减少了镁碳砖中MgO向渣中溶解,保护了转炉炉衬。
③吹炼10 min以后,进行投弹测温,若T≥T+10,则加入中间包耐材破碎料2~10kg/t钢,石灰0~5kg/t钢进行温度调整;所述T为投弹实测温度,T为该钢种炼钢模型的目标温度。此过程吹氧压力0.86~0.90Mpa,枪位1.1m以下,有效降低炉内温度,使炉渣变粘,沾在炉壁上。
(3)转炉溅渣时,加入中间包耐材破碎料2~5kg/t钢,白云石2~5kg/t钢,对炉渣进行调渣处理,调整炉渣MgO含量及粘稠度,使炉渣粘附于炉壁上,提高转炉炉龄。
实施例1
冶炼HRB400E钢种,铁水装入量105吨,废钢量6吨,开吹时一次性加入废弃中间包耐材破碎料555kg,石灰555kg,吹炼2min之内加入包渣800kg,吹氧压力0.76Mpa,枪位1.6m,化渣时间3分40秒。吹炼5分钟时加入石灰800kg,废弃中间包耐材破碎料300kg,白云石555kg,吹氧压力0.85Mpa,枪位1.4m。吹炼11分钟投弹炉内温度1636℃,与炼钢模型的目标温度1640℃相差4℃,吹炼后期吹氧压力0.90Mpa,枪位1.1m。终点温度1650℃,终点钢水中以重量计C:0.09%、S:0.036%,P:0.008%。终渣碱度3.5,MgO含量11.3%。
转炉溅渣时,加入中间包耐材破碎料450kg,白云石245kg。
实施例2
冶炼HRB400E钢种,铁水装入量106吨,废钢量8吨,开吹时一次性加入废弃中间包耐材破碎料300kg,石灰800kg,吹炼2min之内加入包渣1140kg,吹氧压力0.77Mpa,枪位1.5m,化渣时间3分20秒。吹炼6分钟时加入石灰1000kg,白云石1140kg,吹氧压力0.83Mpa,枪位1.3m。吹炼11分钟投弹炉内温度1658℃,与炼钢模型的目标温度1640℃相差18℃,吹炼后期吹氧压力0.86Mpa,枪位1.1m,加入废弃中间包破碎料500kg,石灰200kg。终点温度1640℃,终点钢水中以重量计C:0.08%、S:0.025%,P:0.012%。终渣碱度3.8,MgO含量11.8%。
转炉溅渣时,加入中间包耐材破碎料470kg,白云石228kg。
实施例3
冶炼HRB400E钢种,铁水装入量107吨,废钢量5吨,开吹时一次性加入废弃中间包耐材破碎料224kg,石灰1000kg,吹炼2min之内加入包渣950kg,吹氧压力0.79Mpa,枪位1.5m,化渣时间3分45秒。吹炼5分钟时加入石灰560kg,废弃中间包耐材破碎料250kg,白云石750kg,吹氧压力0.84Mpa,枪位1.4m。吹炼11分钟投弹炉内温度1660℃,与炼钢模型的目标温度1640℃相差20℃,吹炼后期吹氧压力0.88Mpa,枪位1.1m,加入废弃中间包破碎料224kg,石灰560kg。终点温度1638℃,终点钢水中以重量计C:0.07%、S:0.033%,P:0.018%。终渣碱度3.5,MgO含量11.6%。
转炉溅渣时,加入中间包耐材破碎料224kg,白云石560kg。
实施例4
冶炼HRB500E钢种,铁水装入量105吨,废钢量5吨,开吹时一次性加入废弃中间包耐材破碎料300kg,石灰1100kg,吹炼2min之内加入包渣300kg,吹氧压力0.73Mpa,枪位1.7m,化渣时间3分42秒。吹炼5~10min内,小批量多次加入石灰550kg,废弃中间包耐材破碎料550kg,白云石660kg,吹氧压力0.81Mpa,枪位1.2m。吹炼11分钟投弹炉内温度1651℃,与炼钢模型的目标温度1640℃相差11℃,吹炼后期吹氧压力0.89Mpa,枪位1.0m,加入废弃中间包破碎料1100kg。终点温度1635℃,终点钢水中以重量计C:0.08%、S:0.025%,P:0.020%。终渣碱度3.8,MgO含量11.2%。
转炉溅渣时,加入中间包耐材破碎料550kg,白云石300 kg。
实施例5
冶炼HRB500E钢种,铁水装入量105吨,废钢量6吨,开吹时一次性加入废弃中间包耐材破碎料222kg,石灰1000kg,吹炼2min之内加入包渣910kg,吹氧压力0.80Mpa,枪位1.6m,化渣时间3分40秒。吹炼5~10min内,小批量多次加入石灰1665kg,废弃中间包耐材破碎料200kg,白云石560kg,吹氧压力0.80Mpa,枪位1.5m。吹炼11分钟投弹炉内温度1646℃,与炼钢模型的目标温度1640℃相差6℃,吹炼后期吹氧压力0.87Mpa,枪位0.8m。终点温度1630℃,终点钢水中以重量计C:0.06%、S:0.035%,P:0.016%。终渣碱度3.9,MgO含量11.6%。
转炉溅渣时,加入中间包耐材破碎料500kg,白云石300kg。
实施例6
冶炼HRB500E钢种,铁水装入量107吨,废钢量7吨,开吹时一次性加入废弃中间包耐材破碎料300kg,石灰750kg,吹氧压力0.75Mpa,枪位1.6m,化渣时间3分40秒。吹炼5~10min内,小批量多次加入石灰1300kg,废弃中间包耐材破碎料200kg,白云石700kg,吹氧压力0.85Mpa,枪位1.4m。吹炼11分钟投弹炉内温度1653℃,与炼钢模型的目标温度1640℃相差13℃,吹炼后期吹氧压力0.88Mpa,枪位0.9m,加入废弃中间包破碎料228kg,石灰570kg。终点温度1641℃,终点钢水中以重量计C:0.09%,S:0.028%,P:0.018%。终渣碱度3.89,MgO含量11.7%。
转炉溅渣时,加入中间包耐材破碎料365kg,白云石350kg。
统计案例:统计了某钢厂采用本方法造渣350炉次的炉况、生产成本,较常规方法相比,本方法通过采用废弃物料减少其它镁质物料用量,同时炉况维护较好,炉衬砖在试验期间没有侵蚀。本方法使用350炉次可降低成本约125元/炉。

Claims (6)

1.一种利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法,其特征在于,转炉吹炼过程中,根据转炉内炉渣反应情况,加入造渣料,快速化渣、造渣,得到合格钢水;所述转炉吹炼过程具体包括以下步骤:
(1)转炉开吹后,向炉内加入中间包耐材破碎料2~5kg/t钢、石灰5~10kg/t钢,吹炼2min之内加入包渣0~10kg/t;吹氧压力0.73~0.80Mpa,枪位1.5~1.7m,在吹炼4min以内完成化渣;
(2)在吹炼5~10min内,加入中间包耐材破碎料0~5kg/t钢,石灰5~15kg/t钢,白云石5~10kg/t钢;吹氧压力0.80~0.85Mpa,枪位1.2~1.5m;
(3)吹炼10 min以后,进行投弹测温,若T≥T+10,则加入中间包耐材破碎料2~10kg/t钢,石灰0~5kg/t钢进行温度调整;所述T为投弹实测温度,T为该钢种炼钢模型的目标温度;此过程吹氧压力0.86~0.90Mpa,枪位1.1m以下。
2.根据权利要求1所述的利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法,其特征在于:所述方法还包括转炉溅渣时加入中间包耐材破碎料、白云石,对炉渣进行调渣处理。
3.根据权利要求2所述的利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法,其特征在于:所述转炉溅渣时,加入中间包耐材破碎料2~5kg/t钢,白云石2~5kg/t钢。
4.根据权利要求3所述的利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法,其特征在于:所述中间包耐材破碎料MgO含量≥85wt%,粒度5~30mm。
5.根据权利要求4所述的利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法,其特征在于:所述包渣为破碎、筛分后的连铸钢包浇余,FeO含量≥17wt%,粒度15~35mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的利用中间包耐材转炉炼钢造渣的方法,其特征在于,转炉炼钢的钢种为HRB400E、HRB500E。
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