CN114645108A

CN114645108A - 一种残铁的处理方法

Info

Publication number: CN114645108A
Application number: CN202210314517.2A
Authority: CN
Inventors: 陈文根; 黄利; 黄宏伟; 张建平; 刘志龙; 徐友顺; 朱维威; 林伟忠; 马欢; 邓长付; 佟迎; 陈波; 范林君; 谭奇峰; 王国强
Original assignee: SGIS Songshan Co Ltd
Current assignee: SGIS Songshan Co Ltd
Priority date: 2022-03-28
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2042-03-28
Also published as: CN114645108B

Abstract

本发明涉及一种残铁的处理方法，利用残铁渣厚度、重量及残铁罐重量、残铁渣与铁水成分的关系，对残铁中硫含量进行推算及评估，提前确定所炼钢种硫含量是否达到工艺路线要求，按照硫含量合格时走BOF‑氩站‑CC工艺路线，不合格时走BOF‑LF‑CC工艺路线的方式，防止硫含量不合格走氩站而造成S高废品，降低生产成本，提高生产效率。进一步地，在吹炼前以赤泥氧化铁球替代矿石，温降小，吹损小，提高钢铁料收得率，降低了石灰消耗。在吹炼中期，铁渣活跃时期加入钢筋切粒替代矿石，冷却效果好，提高钢铁比，从而避免了残铁渣较多造成的喷溅事故。

Description

一种残铁的处理方法

技术领域

本发明涉及一种铁的冶炼，具体涉及一种残铁的处理方法。

背景技术

残铁是高炉欲休风前的最后1-2罐铁水，残铁带渣量大，铁水渣为低碱度炉渣，碱度为1.1-1.4，其二氧化硅的含量高，约为30％，温度＜ 1250℃，硫含量在1.0％左右。一罐铁水通常包括30％左右的铁水和70％左右的正常铁水，残铁(待渣)重量在100吨左右，残铁渣在10-20吨不等。残铁入转炉冶炼，在无铁水预处理设备，如扒渣机的情况下，残铁渣无法去除，P、S杂质多，转炉渣量大，易喷溅，且铁损失大，易出设备及人身安全事故，同时，P、S去除困难，不利于吹炼重点控制。残铁主要在 HRB400E钢种上冶炼，走BOF-氩站-CC工艺路线时，常因残铁渣中硫含量高，导致铁水硫含量高而无法提前测算，造成硫含量超标，废品率高。

发明内容

本发明涉及一种残铁的处理方法，解决了现有技术中，在无铁水预处理设备的情况下，残铁渣无法去除，P、S杂质多，转炉渣量大，易喷溅，且铁损失大，有严重的安全隐患等问题。

本发明涉及一种含残铁处理方法，包括以下步骤：

S1：吹炼前处理；

S2：前期吹炼：下枪，加入渣料；

S3：恒压变枪，升温化废钢：

S4：中期吹炼：

S5：根据计算公式计算硫含量；

S6：后期吹炼：根据硫含量选择后期吹炼路线，并吹炼至终点；

步骤S5中，硫含量的测量方法为：

S5-1：取铁水样，测得硫成分S1；

S5-2：测量残铁渣厚度D1及残铁罐重量为G1；

S5-3：倒渣；

S5-4：测量倒渣后残铁渣厚度D2和倒渣后残铁罐重量G2，计算硫含量 S2；

所述计算公式为：

S2＝S1×(1+0.0015％)×N＝1.000015×S1×[(G5-G4)/1.001×G4]

上式中，N为残铁相比于常规炉次中硫含量升高的倍数，G4为常规炉次铁水罐铁渣重量，G5为残铁罐内剩余残铁渣重量。

优选地，所述残铁罐内剩余残铁渣重量G5＝(G1-G2)/(D1-D2)×D2。

优选地，所述残铁相比于常规炉次中硫含量升高的倍数N＝[(G1- G2)/(D1-D2)×D2-G4]/[G4×(1+1‰)]。

优选地，步骤S6中，所述工艺路线包括BOF-氩站-CC工艺路线和BOF- LF-CC工艺路线；

当S2≥钢种目标含硫量时，选择BOF-LF-CC工艺路线，当S2<钢种目标含硫量时，选择BOF-氩站-CC工艺路线。

选择BOF-氩站-CC工艺路线时，终点一倒温度控制在1638-1643℃，出钢温度控制在1660℃±15℃；

选择BOF-LF-CC工艺路线时，终点一倒温度控制在1615-1625℃，出钢温度控制在1630℃±15℃。

优选地，在步骤S1中，所述吹炼前处理包括加入200-250kg赤泥氧化铁球；

优选地，所述赤泥氧化铁加入量为1.57-1.97kg/t(钢)。

优选地，在步骤S3中，将渣中氧化铁含量为8％-10％，碱度为1.6-1.8；或/和MgO为7％-12％。

优选地，步骤S4中，当转炉吹炼250-300秒时，或/和烟气一氧化碳在24％～25％时，停止炉内供氧并提起氧枪。

优选地，在步骤S5-3中，倒渣前温度为1360-1400℃。

优选地，在步骤S6中，反应至600-700s时，加入钢筋切粒200-250kg；

优选地，所述钢筋切粒的量为1.57-1.97kg/t(钢)。

本发明与现有技术相比具有以下有益的技术效果：

本发明涉及一种残铁的处理方法，利用残铁渣厚度、重量及残铁罐重量、残铁渣与铁水成分的关系，对残铁中硫含量进行推算及评估，提前确定所炼钢种硫含量是否达到工艺路线要求，按照硫含量合格时走BOF-氩站 -CC工艺路线，不合格时走BOF-LF-CC工艺路线的方式，防止硫含量不合格走氩站而造成S高废品。进一步地，在吹炼前以赤泥氧化铁球替代矿石，温降小，吹损小，提高钢铁料收得率，降低了石灰消耗。在吹炼中期，铁渣活跃时期加入钢筋切粒替代矿石，冷却效果好，提高钢铁比，从而避免了残铁渣较多造成的喷溅事故。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，本发明中的“和/或”，如“特征1和/或特征2”，均是指可以单独地为“特征1”、单独地为“特征2”、“特征1”加“特征2”，该三种情况。

另外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个及两个以上；“数值a～数值b”的范围包括两端值“a”和“b”，“数值a～数值b+计量单位”中的“计量单位”代表“数值a”和“数值b”二者的“计量单位”。

下面对本发明实施例的残铁处理方法进行具体说明。

一种含残铁处理方法，包括以下步骤：

S1：吹炼前处理；

S2：前期吹炼：下枪，加入渣料；

S3：恒压变枪，升温化废钢：

S4：中期吹炼：

S5：根据计算公式计算硫含量；

步骤S5中，硫含量的计算方法为：

S5-1：取铁水样，测得硫成分S1；

S5-2：测量残铁渣厚度D1及残铁罐重量为G1；

S5-3：倒渣；

所述计算公式为：

S2＝S1×(1+0.0015％)×N＝1.000015×S1×[(G5-G4)/1.001×G4]

详细地，在没有铁水预处理设备的情况下，残铁的带渣量大，在S5-3 步骤中，使用行车吊起铁水罐的方式对铁水罐进行倒渣，在倒渣之前，须先观察渣面是否结壳，若有结壳，须借助炮机把结壳渣面打碎后再倒渣，倒渣量为60％-70％。

优选地，所述残铁罐内剩余残铁渣重量G5＝(G1-G2)/(D1-D2)×D2。

优选地，所述残铁相比于常规炉次中硫含量升高的倍数N＝[(G1-G2)/(D1- D2)×D2-G4]/[G4×(1+1‰)]。

S5-1步骤中，使用铁管垂直插入铁水罐水面，测量铁管粘渣长度，得到残铁渣厚度D1，倒渣后，采用同样的方式，测量得倒渣后残铁渣厚度 D2，由倒渣前后测量的残铁渣厚度可知，到处残铁渣厚度△D＝D1-D2。

行车电子称量系统在残铁罐入场前，可获取残铁罐重量G1，行车倒渣后，获得残铁渣罐重量G2，由此可知，倒出的残铁渣重量G3＝G1-G2。

由以上可知，每单位残铁渣的重量g＝G3/△D＝(G1-G2)/(D1-D2)；

此时，残铁罐内剩余残铁渣重量为G5＝g×D2＝(G1-G2)/(D1-D2)×D2；

残铁罐内剩余残铁渣重量比常规炉次铁水罐铁渣重量多出的重量为△ G＝G5-G4＝(G1-G2)/(D1-D2)×D2-G4。

进一步地，所测残铁硫含量S2为铁渣和铁水的总硫量，包括纯铁水中的硫和铁渣中的硫。残铁渣与常规炉次铁水渣成分基本相同，所以，带渣铁水硫含量主要取决于铁水渣量。按照硫平衡计算，铁水渣量每增加1‰，相当于铁水硫含量升高0.0015％。由于残铁罐内剩余残铁渣重量会比常规炉次铁水罐铁渣量多，因此，残铁相比于常规炉次中硫含量升高的倍数N＝△G/[G4×(1+1‰)]＝(G5-G4)/1.001×G4。

因此，残铁硫含量

S2＝S1×(1+0.0015％)×N＝1.000015×S1×[(G5-G4)/1.001×G4]。

利用铁渣厚度、重量与硫含量之间的关系，对残铁硫含量进行计算评估，并相较于硫含量与目标钢种含硫量的要求，提前选择最佳工艺路线，避免S高废品的事故，节约生产成本，提高生产效率。

在一些实施例中，所炼钢种为HRB400E，其含硫量须小于0.035％，当残铁含硫量S2≥0.035％时，选择BOF-LF-CC工艺路线，并吹炼至终点；当残铁含硫量S2<0.035％时，选择BOF-氩站-CC工艺路线，并吹炼至终点。当硫成分合格时，通过走生产成本较低的BOF-氩站-CC工艺路线，氩站吹氩和微调成分的功能，无需再次脱硫，节约生产成本。当硫成分高于目标钢种的含硫量时，及时调整工艺，选择BOF-LF-CC工艺路线，经过LF有电弧加热，进行脱硫脱氧去夹杂过程，进一步降低硫含量。

通过易测得的物理量及其之间的关系，对含渣量较大的残铁罐中硫含量的推算，来选择合适的工艺路线，在节约生产成本的同时，能避免生产高硫钢，减少废钢。

详细地，选择BOF-氩站-CC工艺路线时，吹炼时间稍长，由于氩站无升温功能，故需根据生产节奏及工艺卡氩站温度要求来吹炼控制出钢温度，因此温度高于经LF工艺路线。选择BOF-LF-CC工艺路线时，吹炼时间会稍短，由于LF有升温功能，不需要很高温度出钢，且成分温度调节性大，生产节奏快。

优选地，在步骤S1中，所述吹炼前处理包括加入200～250kg赤泥氧化铁球；

优选地，所述赤泥氧化铁加入量为1.57-1.97kg/t(钢)。

由于残铁温度较低，＜1250℃，以赤泥氧化铁作为冷却调渣剂，替代常规的矿石，可以增大渣FeO的含量，从而提高渣子的流动性，确保前期石灰的快速成渣，使后续正常吹炼作业更加平稳，避免喷溅。

使用矿石作为冷却调渣剂时，100kg矿石降温3℃、吹损8.9、碱度3.3，采用赤泥氧化铁球作为冷却调渣剂时，100kg赤泥氧化铁降温2.5℃、吹损 8.3、碱度3.7。使用赤泥氧化铁球，操作上平稳，比矿石温降小，在残铁自身温度较低的情况下，温降低，更柔和；吹损小，可提高钢铁料收得率；进一步碱度提高，可以降低石灰消耗。

优选地，在S3步骤中，氧压保持0.85-0.90MPa，枪位控制在1.6-1.7米；

优选地，在S3步骤中，氧压保持0.9MPa，枪位控制在1.6米。

优选地，在步骤S3中，将渣中氧化铁含量为8％～10％，碱度为1.6-1.8；或/和MgO为7％-12％。

优选地，氧压和枪位控制可以促进吹炼前期化渣，保持吹炼过程的稳定，转炉脱磷的正常进行。碱度控制在1.6-1.8的范围内，有利于脱P，若碱度过高，倒渣导致浪费，碱度过低，对炉衬不利，且P难脱。

优选地，步骤S4中，当转炉吹炼250-300秒时，或/和烟气一氧化碳在 24％-25％时，停止炉内供氧并提起氧枪。

详细地，当一氧化碳小于25％时，炉内Si还未氧化完全，硅氧反应升温过快，炉内的一氧化碳不会平稳上升，易发生喷溅；当一氧化碳小于24％时，炉内Si完全氧化，进入冶炼中期，CO反应期，炉渣易发粘，造成返钢，炉渣难倒。

优选地，在步骤S5-3中，倒渣前温度为1360-1400℃。

详细地，1360-1400℃为炉内碳氧转换期，此时倒渣有利于温度平稳上升，避免高温喷溅，有利于终点碳温协调出钢。

进一步地，倒渣过程中，摇炉角度在270-275°时，开始倒渣。

倒完渣继续吹炼作业，氧压0.85-0.90MPa，枪位控制在1.8-1.9米，二次造渣加入石灰500-600kg(4.5-5.0kg/吨钢)，轻烧白云石500-600kg (4.5-5.0kg/吨钢)，碱度控制在2.8-3.2。

优选地，所述钢筋切粒的量为1.57-1.97kg/t(钢)。

详细地，反应至600-700s时，此时渣子处于活跃期，温度较高，炉渣流动性好，此时加入钢筋切粒替代矿石降温，在降温的同时，可以降低铁钢比，100kg可降温3℃，冷却效果更佳。

实施例1：

S1：吹炼前处理：加入200kg赤泥氧化铁球；

S2：前期吹炼：下枪，加入渣料：加入石灰3000kg，轻烧白云石500kg；

S3：恒压变枪，升温化废钢：氧压0.9MPa，枪位控制在1.6米，渣中氧化铁含量为9％，碱度为1.7；或/和MgO为10％；

S4：中期吹炼：当转炉吹炼280秒时，或/和烟气一氧化碳在24％时，停止炉内供氧并提起氧枪

S5：根据计算公式计算硫含量；

步骤S5中，硫含量的计算方法为：

S5-1：取铁水样，测得硫成分S1＝0.030％；

S5-2：测量残铁渣厚度D1＝30cm及残铁罐重量为G1＝149t；

S5-3：倒渣：倒渣前温度控制在1380℃；

S5-4：测量倒渣后残铁渣厚度D2＝10cm和倒渣后残铁罐重量G2＝136t，计算硫含量S2；

倒出的残铁渣重量G3＝G1-G2＝13t；

常规炉次铁水罐铁渣重量G4＝3.3t；

残铁罐内剩余残铁渣重量G5＝g×D2＝(G1-G2)/(D1-D2)×D2＝6.5t；

残铁罐内硫含量S2＝S1×(1+0.0015％)×N＝1.000015×S1×[(G5-G4)/1.001×G4]＝0.029％；

经计算，S2＜0.035％(HRB400E硫含量要求﹤0.035％)，选择BOF-氩站-CC 工艺路线并吹炼至终点。

实施例2：

S1：吹炼前处理：加入230kg赤泥氧化铁球；

S3：恒压变枪，升温化废钢：氧压0.85MPa，枪位控制在1.7米，渣中氧化铁含量为10％，碱度为1.8；或/和MgO为12％；

S4：中期吹炼：当转炉吹炼300秒时，或/和烟气一氧化碳在25％时，停止炉内供氧并提起氧枪

S5：根据计算公式计算硫含量；

步骤S5中，硫含量的计算方法为：

S5-1：取铁水样，测得硫成分S1＝0.032％；

S5-2：测量残铁渣厚度D1＝35cm及残铁罐重量为G1＝155t；

S5-3：倒渣：倒渣前温度控制在1400℃；

S5-4：测量倒渣后残铁渣厚度D2＝21cm和倒渣后残铁罐重量G2＝142t，计算硫含量S2；

倒出的残铁渣重量G3＝G1-G2＝13t；

常规炉次铁水罐铁渣重量G4＝3.3t；

残铁罐内剩余残铁渣重量G5＝g×D2＝(G1-G2)/(D1-D2)×D2＝19.5t；

残铁罐内硫含量S2＝S1(1+0.0015％)×N＝1.000015S1×[(G5-G4)/1.001× G4]＝0.156％；

经计算，S2>0.035％(HRB400E硫含量要求﹤0.035％)，选择BOF-LF-CC工艺路线并吹炼至终点。

本发明涉及一种残铁的处理方法，利用残铁渣厚度、重量及残铁罐重量、残铁渣与铁水成分的关系，对残铁中硫含量进行推算及评估，提前确定所炼钢种硫含量是否达到工艺路线要求，按照硫含量合格时走BOF-氩站 -CC工艺路线，不合格时走BOF-LF-CC工艺路线的方式，防止硫含量不合格走氩站而造成S高废品，同时降低了生产成本，提高生产效率。进一步地，在吹炼前以赤泥氧化铁球替代矿石，温降小，吹损小，提高钢铁料收得率，降低了石灰消耗。在吹炼中期，铁渣活跃时期加入钢筋切粒替代矿石，冷却效果好，提高钢铁比。在上述方案一系列措施下，避免了残铁渣较多造成的喷溅事故。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种含残铁处理方法，包括以下步骤：

S1：吹炼前处理；

S2：前期吹炼：下枪，加入渣料；

S3：恒压变枪，升温化废钢：

S4：中期吹炼：

S5：根据计算公式计算硫含量；

其特征在于：

步骤S5中，硫含量的计算方法为：

S5-1：取铁水样，测得硫成分S1；

S5-2：测量残铁渣厚度D1及残铁罐重量为G1；

S5-3：倒渣；

S5-4：测量倒渣后残铁渣厚度D2和倒渣后残铁罐重量G2，计算硫含量S2；

所述计算公式为：

S2＝S1×(1+0.0015％)×N＝1.000015×S1×[(G5-G4)/1.001×G4]

2.根据权利要求1所述的残铁处理方法，其特征在于，所述残铁罐内剩余残铁渣重量G5＝(G1-G2)/(D1-D2)×D2。

3.根据权利要求1所述的残铁处理方法，其特征在于，所述残铁相比于常规炉次中硫含量升高的倍数N＝[(G1-G2)/(D1-D2)×D2-G4]/[G4×(1+1‰)]。

4.根据权利要求1所述的残铁处理方法，其特征在于，步骤S6中，所述工艺路线包括BOF-氩站-CC工艺路线和BOF-LF-CC工艺路线；

5.选择BOF-氩站-CC工艺路线时，终点一倒温度控制在1638-1643℃，出钢温度控制在1660℃±15℃；

6.根据权利要求1所述的残铁处理方法，其特征在于，在步骤S1中，所述吹炼前处理包括，加入200-250kg赤泥氧化铁球；

优选地，所述赤泥氧化铁加入量为1.57-1.97kg/t(钢)。

7.根据权利要求1所述的残铁处理方法，其特征在于，在步骤S3中，将渣中氧化铁含量为8％～10％，碱度为1.6～1.8；或/和MgO为7％-12％。

8.根据权利要求1所述的残铁处理方法，其特征在于，步骤S4中，当转炉吹炼250～300秒时，或/和烟气一氧化碳在24％-25％时，停止炉内供氧并提起氧枪。

9.根据权利要求1所述的残铁处理方法，其特征在于，在步骤S5-3中，倒渣前温度为1360-1400℃。

10.根据权利要求1所述的残铁处理方法，其特征在于，在步骤S6中，反应至600～700s时，加入钢筋切粒200～250kg；

优选地，所述钢筋切粒的量为1.57～1.97kg/t(钢)。