CN114438277A - 转炉低渣料炼钢工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了转炉低渣料炼钢工艺，包括以下步骤：步骤一：为硅锰氧化，逐渐提高炉渣的氧化性(氧化铁FeO含量)，以促进石灰熔化，前期氧压适当加大，氧气流量加大，枪位降低，步骤二：在炼钢时，随着钢水温度上升，小批量多批次将绝大多数的渣料和冷料加入转炉。同时因为脱碳速度加快而导致渣中∑(FeO)降低，使石灰熔化速度有所减缓。本发明采取合理的留渣量，促进初期渣形成，做到早化渣，既能减少渣料消耗又能减少误操作引起的喷溅；采取合理的吹炼过程枪位，根据吹炼火焰合理的调整吹炼过程枪位，使炉内均匀升温，避免喷溅；合理规范的渣料投加方式，根据渣料加入规范流程。
Description
技术领域
本发明属于炼钢生产技术领域，具体涉及转炉低渣料炼钢工艺。
背景技术
转炉炼钢生产工艺中，主要通过石灰进行造渣，而加入过多的石灰不仅会造成增加渣料单耗成本，还会影响炉渣碱度过大，同时炉渣粘度增加，从而不利于脱磷、脱硫，另外石灰加入过多会造成炉渣增加，对后续的焖渣处理以及环保问题造成负担。
尤其重要的是，石灰消耗如果走高，导致造渣量大，从而渣中的铁元素损耗也会增加，不利于炼钢关键的技术经济指标中钢铁料消耗的降低，极大的影响吨钢成本。
在铁水硅含量稳定且较低的情况下，造渣用石灰加入量明显减少，吨钢石灰消耗降至20kg/t以内，降低了渣料消耗和能耗，提高了金属收得率，同时，因渣料少，氧的利用效率高，吹炼终点钢水中氧含量低，余锰高，合金元素收得率较高，造渣量降低，从而降低了生产成本，另外少渣炼钢工艺终点命中率高，改善了钢水的纯净度，为生产超纯净钢创造了条件。
通过减少石灰的吨钢消耗进而减少炉渣，有利于对炉渣后续处理工序的节能降耗以及废渣处理的环保问题。
与本发明直接相关的现有技术方案
现有技术方案的内容：石灰投加计算相对粗放，靠岗位工经验粗略计算；炉渣碱度报告时效性差，不能有效指导干预渣料投加；造渣剂投加节奏和投加量不规范，各个班组标准不一，没有规范，依赖一助手经验；吹炼过程石灰加入过多会造成炉渣碱度过高，炉渣过粘，易导致终点磷不合，增加石灰消耗，陷入恶性循环。
现有技术方案的不足：石灰加入不规范易造成石灰消耗上升，碱度过高不利于吹炼过程化渣，另外造成终点氧含量偏高，合金吸收率较低，造渣量大带走的渣中有效铁成分高，既影响吨钢成本又伤害钢水纯净度。
发明内容
本发明所要并且所能解决的技术问题，也就是本发明的目的，优化且规范统一的转炉吹炼造渣操作，采用合理的端到端操作流程管理规范在降低石灰消耗的基础上更好的实施造渣制度。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：转炉低渣料炼钢工艺，包括以下步骤：
步骤一：为硅锰氧化，逐渐提高炉渣的氧化性(氧化铁FeO含量)，以促进石灰熔化，前期氧压适当加大，氧气流量加大，枪位降低；
步骤二：在炼钢时，随着钢水温度上升，小批量多批次将绝大多数的渣料和冷料加入转炉。同时因为脱碳速度加快而导致渣中∑(FeO)降低，使石灰熔化速度有所减缓，因此，降低氧压，维持大氧气流量，同时提高枪位，或者利用枪位调整破坏泡沫渣，且造渣时，前半段加入1400Kg石灰，后半段加入500kg石灰，分批加入；
步骤三：由于脱碳速度快,产生大量的一氧化碳CO气泡能冲破渣层而排出，且由于碳与氧反应大量会消耗渣中氧化铁(FeO)，同时渣系没有达到该组成的熔化温度，化渣条件恶化，容易出现“返干”，此阶段炉渣碱度高，且氧化铁(FeO)较低(8～10％)，生成泡沫渣的条件不如吹炼初期，渣出现固相，表现为“返干”，进而维持氧压和大氧气流量，同时提高枪位，少加料，冶炼终点前3分钟不加料，且造渣时，前半段加入该炉其余200kg左右的石灰，石灰加入结束伴随温度提升加入必要的冷料；
步骤四：脱碳速率下降，渣中氧化铁FeO再次增高，石灰继续熔化并加快了熔化速度，炉渣乳化和泡沫现象趋于减弱和消失，降低枪位，提高氧气流量，高拉碳，提高终点温度，确保一次命中，出钢前3分钟不得加入任何辅料和冷料。
进一步而言，步骤一硅锰氧化过程中，需加入渣料，头批渣料稍微错后加入(1分钟后)45％的石灰(1800kg)和全部镁球(300kg)。
进一步而言，步骤二、步骤三的加料方式，通过金属料仓进行精确称重，并通过行车进行起吊与挪移，并在指定位置完成加料。
进一步而言，炼钢过程中，入炉提水需提前确认成分，吹炼完上一炉或出钢期间，沟通座调了解下一炉铁水Si、S以及温度变化。
进一步而言，炼钢过程中，需根据铁水Si含量调整废钢。
本发明的有益技术效果：本发明采取合理的留渣量，促进初期渣形成，做到早化渣，既能减少渣料消耗又能减少误操作引起的喷溅；采取合理的吹炼过程枪位，根据吹炼火焰合理的调整吹炼过程枪位，使炉内均匀升温，避免喷溅；合理规范的渣料投加方式，根据渣料加入规范流程，合理确定渣料加入的时间、批次、数量，降低消耗并减少喷溅；高炉铁水成分的合理控制，高炉铁水按照P≤0.1％，S≤0.05％，Si≤0.45％且入炉铁水带渣量不得超过0.3％控制，且保持稳定，为吹炼提供有利条件。
具体实施方式
对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供转炉低渣料炼钢工艺：
步骤一：主要目的：本阶段主要为硅锰氧化，适当提高炉渣的氧化性(氧化铁FeO含量)，以促进石灰熔化；尽早提高炉渣碱度，减少炉况侵蚀，使钢水在低温段脱磷，在温度提升后脱硫。
机理解释：因初始铁水废钢装炉后，温度低，碱度低，而且吹入氧气后硅/锰的氧化首先发生，碳与氧的反应稍微滞后。因此，头批渣料稍微错后加入(1分钟后)45％的石灰(1800kg)和全部镁球(300kg)，这样可以使渣量小，加速温度提升，使渣中氧化铁(FeO)适度偏高。
对应操作：前期氧压适当加大，氧气流量加大，枪位降低。
步骤二：主要目的：均匀化渣，避免喷溅。
机理解释：随着钢水温度上升，小批量多批次将绝大多数的渣料和冷料加入转炉。同时因为脱碳速度加快而导致渣中∑(FeO)降低，使石灰熔化速度有所减缓。随着C-O反应进行，一氧化碳增多，炉渣泡沫化程度迅速提高，容易产生爆发式喷溅。
对应操作：适当降低氧压，维持大氧气流量，同时提高枪位，或者利用枪位调整破坏泡沫渣。
造渣操作：前半段加入1400Kg石灰，后半段加入500kg石灰，分批加入。
步骤三：主要目的：少加料，使炉渣碱度适中，避免炉渣“反干”。
机理解释：由于脱碳速度快,产生大量的一氧化碳CO气泡能冲破渣层而排出，且由于碳与氧反应大量会消耗渣中氧化铁(FeO)，同时渣系没有达到该组成的熔化温度，化渣条件恶化，容易出现“返干”。此阶段炉渣碱度高，且氧化铁(FeO)较低(8～10％)，生成泡沫渣的条件不如吹炼初期，渣出现固相，表现为“返干”。此阶段加石灰，化渣效果差，主要是因为随着炉渣碱度的提高，氧化钙CaO与二氧化硅SiO2的亲和力比其它氧化物大，氧化钙逐渐取代钙镁橄榄石中的其它氧化物，在石灰表面生成高熔点的坚硬致密的(2CaO-SiO2)壳层，阻碍了新鲜炉渣向石灰内部的渗入，导致石灰溶解速度下降。
对应操作：维持氧压和大氧气流量，同时提高枪位，少加料，冶炼终点前3分钟不加料。
造渣操作：前半段加入该炉其余200kg左右的石灰，石灰加入结束伴随温度提升加入必要的冷料；
步骤四：主要目的：化透炉渣并做粘，确保终点碳含量、温度命中率、一倒命中率。
机理解释：脱碳速率下降，渣中氧化铁FeO再次增高，石灰继续熔化并加快了熔化速度，炉渣乳化和泡沫现象趋于减弱和消失。要保证去磷P、硫S，炉渣高碱度，同时要控制好终渣氧化性(氧化铁FeO含量～15％)，末期渣要化透作粘。
对应操作：降低枪位，提高氧气流量，高拉碳，提高终点温度，确保一次命中。
造渣操作：出钢前3分钟不得加入任何辅料和冷料。
在本实施例中，步骤二、步骤三的加料方式，通过金属料仓进行精确称重，并通过行车进行起吊与挪移，并在指定位置完成加料。
在本实施例中，炼钢过程中，入炉提水需提前确认成分，吹炼完上一炉或出钢期间，沟通座调了解下一炉铁水Si、S以及温度变化。
在本实施例中，炼钢过程中，需根据铁水Si含量调整废钢。
本发明的工艺流程：
助手与座调沟通，提前确认下一炉铁水成分，吹炼完上一炉或出钢期间，沟通座调了解下一炉铁水Si、S以及温度变化；
助手与炉前调度沟通，根据铁水Si含量调整废钢，接班前结合当班调度准备好备用废钢，一助手根据铁水Si含量及时跟炉前调度调整废钢；
确认好渣料配比，石灰加入量：
轻烧白云石加入量：依据铁水装入量及渣况情况进行调整控制终渣(MgO)在7-10％范围内。FeO含量＜13％；
铁水Si低采取留渣操作，铁水Si吹炼初期不易化渣，留取上一炉炉渣有助于本炉初期化渣；
确定渣料加入的时间和批量；
终点成分控制，终点是根据炉口火烟的长度、亮度、刚度、透明度、火花及其变化，参照供氧时间和供氧量，结合经验判断拉碳时机和时间，拉碳时间≧20s，拉碳枪位1.0-1.1m,终点C≥0.06％。
1.拉碳温度高时或成分高于目标值，应加渣料补吹使其充分作用，温度和成分均匀。
(1吨返矿降60°)
2.补吹一般按1分钟升温30℃左右考虑。
3.终点温度、成份控制按C：≥0.06％，P≤0.030％，S≤0.040％。执行
4.特殊情况：新开炉、补炉第一炉、新出钢口、新包、冻底包、中包第一炉等特殊情况下，允许出钢温度超过上限要求20℃。
开浇或热换第一炉：1650-1700；
连浇炉次：1630-1660；
出钢后选取渣样送往化验，接班前几炉(每炉每班3个样)将渣样取好送往中心化验室进行化验；
根据渣样反馈做出渣料调整，助手根据炉渣碱度以及各成分含量对渣料进行调整按照炉渣碱度2.3—2.6；
控制终渣(MgO)在7-10％范围内。FeO含量＜13％。
本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更与修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.转炉低渣料炼钢工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：为硅锰氧化，逐渐提高炉渣的氧化性(氧化铁FeO含量)，以促进石灰熔化，前期氧压适当加大，氧气流量加大，枪位降低；
步骤二：在炼钢时，随着钢水温度上升，小批量多批次将绝大多数的渣料和冷料加入转炉。同时因为脱碳速度加快而导致渣中∑(FeO)降低，使石灰熔化速度有所减缓，因此，降低氧压，维持大氧气流量，同时提高枪位，或者利用枪位调整破坏泡沫渣，且造渣时，前半段加入1400Kg石灰，后半段加入500kg石灰，分批加入；
步骤三：由于脱碳速度快,产生大量的一氧化碳CO气泡能冲破渣层而排出，且由于碳与氧反应大量会消耗渣中氧化铁(FeO)，同时渣系没有达到该组成的熔化温度，化渣条件恶化，容易出现“返干”，此阶段炉渣碱度高，且氧化铁(FeO)较低(8～10％)，生成泡沫渣的条件不如吹炼初期，渣出现固相，表现为“返干”，进而维持氧压和大氧气流量，同时提高枪位，少加料，冶炼终点前3分钟不加料，且造渣时，前半段加入该炉其余200kg左右的石灰，石灰加入结束伴随温度提升加入必要的冷料；
步骤四：脱碳速率下降，渣中氧化铁FeO再次增高，石灰继续熔化并加快了熔化速度，炉渣乳化和泡沫现象趋于减弱和消失，降低枪位，提高氧气流量，高拉碳，提高终点温度，确保一次命中，出钢前3分钟不得加入任何辅料和冷料。
2.根据权利要求1所述的转炉低渣料炼钢工艺，其特征在于：所述步骤一硅锰氧化过程中，需加入渣料，头批渣料稍微错后加入(1分钟后)45％的石灰(1800kg)和全部镁球(300kg)。
3.根据权利要求1所述的转炉低渣料炼钢工艺，其特征在于：所述步骤二、步骤三的加料方式，通过金属料仓进行精确称重，并通过行车进行起吊与挪移，并在指定位置完成加料。
4.根据权利要求1所述的转炉低渣料炼钢工艺，其特征在于：所述炼钢过程中，入炉提水需提前确认成分，吹炼完上一炉或出钢期间，沟通座调了解下一炉铁水Si、S以及温度变化。
5.根据权利要求1所述的转炉低渣料炼钢工艺，其特征在于：所述炼钢过程中，需根据铁水Si含量调整废钢。
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Cited By (1)
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| CN115261549A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-11-01 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种150t转炉高磷高硅单渣模型控制方法 |
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-
2022
- 2022-01-06 CN CN202210008183.6A patent/CN114438277A/zh active Pending
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