CN114737006B - 一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法 - Google Patents

一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114737006B
CN114737006B CN202210321676.5A CN202210321676A CN114737006B CN 114737006 B CN114737006 B CN 114737006B CN 202210321676 A CN202210321676 A CN 202210321676A CN 114737006 B CN114737006 B CN 114737006B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
oxygen
converter
slag
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210321676.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114737006A (zh
Inventor
邓南阳
潘军
赵斌
徐露
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maanshan Iron and Steel Co Ltd filed Critical Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN202210321676.5A priority Critical patent/CN114737006B/zh
Publication of CN114737006A publication Critical patent/CN114737006A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114737006B publication Critical patent/CN114737006B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/32—Blowing from above
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/36—Processes yielding slags of special composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/56—Manufacture of steel by other methods
    • C21C5/562—Manufacture of steel by other methods starting from scrap
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C2200/00—Recycling of waste material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，属于转炉炼钢工艺技术领域。方法包括以下步骤：(1)冶炼条件；(2)留渣操作；(3)装入制度；(4)冶炼；(5)出钢；所述装入制度中，铁水860～880kg/t，粒子钢压块加入量为50～70kg/t，传统废钢加入量为100～120kg/t。本发明解决了现有技术中无法对粒子钢大量有效回收再利用的技术问题，降低了转炉炼钢的生产成本，减少了转炉渣弃排造成的环境污染，最终实现粒子钢大量有效回收再利用和节能环保的目的。

Description

一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法
技术领域
本发明属于转炉炼钢工艺技术领域，更具体地说，是涉及一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，可以实现粒子钢大量有效回收再利用。
背景技术
转炉渣是转炉炼钢过程中产生的一种重要的附属产品，其金属铁含量约占转炉渣的5％～8％。粒子钢是转炉渣经破碎-磁选-水洗的产物，含铁量高达85％以上，其矿物组成以硅酸三钙为主，其次是硅酸二钙、RO相、铁酸二钙和游离氧化钙。转炉渣作为熟料，经破碎磁选出的粒子钢具有熔化温度低、液相形成早和流动性好等良好的冶金性能，故可作为钢铁冶金原料使用。然而，转炉渣经破碎磁选出的粒子钢因粒度小，重量轻，且较为松散，直接入炉冶炼过程中容易流失，浪费了金属资源，提高了冶炼成本。目前，粒子钢压块是回收再利用转炉渣中金属铁的一种常见方式，通过将转炉渣破碎后进行磁选，接着对磁选出的金属铁进行水洗，然后将磁选出来的金属铁与粘结剂混合均匀，最后进行高温压块，经过高温压块后的粒子钢作为废钢重新加入到转炉内冶炼。马鞍山钢铁股份有限公司长材事业部65t转炉在冶炼粒子钢压块生产过程中，由于受到转炉留渣量、粒子钢压块加入量以及铁水成分和温度等综合因素的影响，使得冶炼过程容易出现热量不足，过程返干和喷溅严重，转炉终点磷含量偏高和过氧化率高等问题，造成粒子钢金属收得率大大降低，情形严重时，甚至还会导致生产和质量事故发生。因此，在确保转炉安全生产的前提下，为提高转炉冶炼效率，进而实现粒子钢大量有效回收再利用，发明一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法具有很强的现实意义。
中国专利申请号202010566625.X，公布日期为2020年11月06日，专利文献公布了一种压块粒子钢中金属铁含量的检测方法，通过将压块粒子钢破碎后进行熔化，利用熔化后钢水重、杂质渣轻的原理，在钢水凝固后，杂质渣会粘附在钢锭的表面去除后，利用前后重量差值计算得到压块粒子钢中的金属铁含量。中国专利申请号202011049480.2，公布日期为2021年02月19日，专利文献也公布了一种粒子钢的高效检测方法，其包括：对粒子钢进行三次取样，根据样本比值确定质量差值系数Z，再对样本进行处理，保证样本的代表性，将样本过筛，分为糙料组，筛上料组，筛下料组，同时，对上述样本组进行测量，确定粒子钢不规则系数G并按照预设的规则预估出预估粒子钢出水率Y0，并判定预估出水率Y0是否可以作为最终的总出水率，若不能，则对粒子钢进行熔融，并对熔融过程的高音频反应炉的电流以及熔融时间进行精确调整，从而确定粒子钢出水率。上述两种方法均侧重于粒子钢金属铁含量的测定，并未涉及粒子钢转炉冶炼相关信息。
中国专利申请号201720567767.1，授权日期为2018年01月23日，专利文献也公布了用于熔炼粒子钢和钢销的回转炉，包括：炉头罩、炉筒体、动力装置、支撑装置、挡轮装置、炉头密封装置、炉尾密封装置、炉尾罩和天然气烧嘴，炉筒体通过所述支撑装置固定，且炉筒体的一端通过炉头密封装置与炉头罩连接，动力装置与炉筒体连接以驱动炉筒体相对于支撑装置旋转，炉尾罩通过炉尾密封装置与炉尾罩连接，天然气烧嘴邻近炉尾罩布置并与炉尾罩相通。该用于熔炼粒子钢、钢销的回转炉，可以适用于多种原料，可以在钢渣选出的粒子钢、钢销等密度小的原料进行冶炼，具有较高的冶炼效率，减少环境污染。但该装置使用天然气作为热源，仅仅起到熔化粒子钢和钢销作用，与转炉炼钢相比，因缺乏超音速氧气射流强搅作用，不具备去除钢中气体和夹杂的冶金功能。
中国专利申请号为201510308357.0，申请公开日为2015年9月2日的专利申请文件公开了一种水洗铁脱碳脱磷生产低碳锰铁合金的方法。该方法将硅锰合金厂生产后的废渣，经过脱碳、脱磷及脱硅处理从而得到成本低廉的低碳锰铁。具体步骤包括：a、将一定量的水洗铁、造渣剂、脱碳剂进行混合，加入精炼炉中加热熔解脱碳；b、脱碳后加入到摇包里面进行脱磷处理，摇包里面预先加入脱磷剂以及石灰和萤石；c、脱磷后再返回到精炼炉中进行脱硅处理，精炼炉里面预先加入已预热的富锰矿和石灰；d、出炉后进行浇铸、精整，获得杂质碳和磷含量较低的低碳锰铁合金。但是，该方法是低碳锰铁合金的生产方法，与本发明粒子钢冶炼回收利用方法有本质区别，本发明是回收粒子钢中金属，冶炼结果是粗炼钢水，而非低碳锰铁合金。
发明内容
1.要解决的问题
本发明的目的在于解决现有技术中无法对粒子钢大量有效回收再利用的技术问题，本发明提供的一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，降低了转炉炼钢的生产成本，减少了转炉渣弃排造成的环境污染，最终实现粒子钢大量有效回收再利用和节能环保的目的。
本发明还解决了转炉回收利用粒子钢冶炼过程中容易出现热量不足，过程返干、喷溅严重，粗炼钢水终点磷含量偏高以及过氧化率高的技术问题。
2.技术方案
针对转炉吹炼粒子钢压块过程热量不足以及粒子钢压块熔化后带入转炉渣量增加，进而造成吹炼困难而引发喷溅率增加的问题，本发明采取的技术方案具体如下：
一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，包括以下步骤：
(1)冶炼条件；
(2)留渣操作；
(3)装入制度；
(4)冶炼；
(5)出钢；
所述步骤(3)装入制度中，铁水860～880kg/t，粒子钢压块加入量为50～70kg/t，传统废钢加入量为100～120kg/t。
进一步地，冶炼条件为：入炉铁水w[Si]≤0.60％，铁水温度1320～1400℃，防止发生前期喷溅。转炉吹炼氧枪为4孔拉瓦尔喷头，供氧强度为3.4～3.6Nm3/(t·min)。转炉主要造渣原料为冶金石灰和轻烧镁球。
进一步地，所述的粒子钢压块与传统废钢重量比例为1:(1.5～2.0)。
进一步地，所述步骤(2)中，上炉出钢完毕后，根据转炉终点留碳情况以及出钢量大小，选择合适的留渣量；
若转炉终点w(C)≥0.08％，留渣量控制在60～70kg/t，然后溅渣固化；
若转炉终点w(C)<0.08％，翻去一半炉渣，留渣量控制在30～35kg/t，加入2～3kg/t焦粉，降低炉渣氧化性后，然后溅渣固化。
进一步地，所述步骤(3)中，所述粒子钢压块、传统废钢统称废钢总量，废钢总量150～190kg/t，
进一步地，所述步骤(4)中，转炉冶炼采用“高拉补吹”操作模式，即，根据一倒钢水成分和温度的实测值，通过补吹操作对终点钢水成分和温度进行控制使其符合工艺要求。以转炉炉底高度“±0mm”为例，具体冶炼操作如下：
S1、采用大氧压高枪位点火，枪位1800mm，氧压0.90MPa，氧气流量14500～15000m3/h，防止点火不畅导致烧枪，点火时间1min；
S2、点火正常后，逐步降低氧枪枪位至1200～1300mm，氧压调至0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h，采用相对较低的氧枪枪位，加强熔池的搅拌，有利于快速升温，防止吹炼前期出现低温喷溅；
S3、吹炼第3min时，加入m1 kg冶金石灰，n kg轻烧镁球，轻烧镁球一次性加入，头批料加料完毕后，继续保持氧枪枪位1200～1300mm，氧压0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h；
S4、吹炼第4min时，提高氧枪枪位至1400～1500mm，氧压0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h，促进化渣；
S5、吹炼第6min时，加入m2 kg冶金石灰，其中，m1：m2＝1:(0.8～1.2)，m1、m2、n均为正数；加料完毕后，继续保持氧枪枪位1400～1500mm，氧压0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h；
S6、吹炼至第8min时，再次提高氧枪枪位至1500～1600mm，氧压0.75Mpa，氧气流量12500～13000m3/h，采用相对较高的氧枪枪位，适当增加渣中(FeO)含量，有利于进一步化渣，最大限度地防止过程返干造成回磷；
S7、吹炼至第10min时，逐步降低氧枪枪位至1300～1400mm，氧压0.75Mpa，氧气流量12500～13000m3/h，进行预压枪准备；
S8、吹炼至第11min时，氧枪枪位降至1000mm，氧压调至0.80MPa，氧气流量13500～14000m3/h，加强熔池的搅拌，以均匀钢液的成分和温度，压枪时间0.5min，倒炉测温取样；
S9、根据步骤S8一倒钢水成分和温度的实测值，进行补吹操作，氧枪枪位1000mm，氧压0.80MPa，氧气流量13500～14000m3/h，压枪时间0.5min，再次倒炉测温取样。
进一步地，吹炼至第8min～10min期间，可根据热平衡需要，选择性加入烧结矿，以平衡富裕热量并促进化渣，烧结矿用量控制为-0.04～-0.06℃/kg，并在吹炼第10min前加完。
进一步地，转炉主要造渣原料为冶金石灰和轻烧镁球，冶金石灰为保证炉渣碱度R，满足脱磷需要，轻烧镁球保证渣中MgO含量，满足转炉溅渣护炉需要，其中：所述冶金石灰的加入总量m1+m2满足公式(1)：
式(1)中，2.14为SiO2与Si的相对分子质量之比，w[Si]铁水为铁水中硅的质量分数，R为炉渣碱度，wCaO，冶金石灰为冶金石灰中CaO的质量分数，为冶金石灰中SiO2质量分数，T为出钢量，公式(1)得到的冶金石灰的加入总量的单位为千克。
进一步地，所述轻烧镁球的加入量n为冶金石灰的加入总量m1+m2的15％～20％，保证转炉终渣w(MgO)质量分数在6％～8％，以满足转炉溅渣护炉对MgO含量的要求。
进一步地，所述冶金石灰技术指标：w(CaO)≥85.00％、w(SiO2)≤3.50％、w(S)≤0.060％、活性度≥250.0ml、酌减≤10.0％；所述轻烧镁球技术指标：w(MgO)≥60.00％、w(SiO2)≤7.50％、水份≤2.0％。
进一步地，转炉主要造渣原料冶金石灰和轻烧镁球用量具体加入量参照表1，转炉渣终点碱度控制在R＝3.0～3.5，如表1所示：现场用冶金石灰CaO的质量分数为88.2％，冶金石灰中SiO2质量分数为2.4％，表中w[Si]是转炉冶炼用铁水硅质量分数，T为出钢量。
表1转炉主要造渣原料冶金石灰和轻烧镁球用量参照表
适用条件：铁水60±0.5t，总装入量72±0.5t，出钢量68±0.5t
进一步地，所述粒子钢压块为圆柱体，其直径为100～120mm，高为220～240mm，重量70～80kg/块，含铁量≥85.00％。
进一步地，步骤(5)出钢操作中，钢水成分和温度符合工艺要求后，经脱氧合金化操作得到合格钢水。
本发明根据粒子钢压块与传统废钢冷却效应的差异，以及粒子钢压块熔化后带入转炉渣量的大小，最终确定了粒子钢压块替代传统废钢的合适比例，在满足转炉热平衡需要的同时，减少和避免由于粒子钢压块熔化后带入转炉渣量增加，造成吹炼困难而引发的喷溅。另外，本发明又充分利用粒子钢压块含铁量高、熔化温度低、成渣速度快和流动性好的冶金特性，有针对性地对转炉留渣量、入炉铁水成分和温度进行合理设定，并对转炉装入制度、供氧制度、造渣制度以及温度制度进行优化控制，最大限度地减少和避免冶炼过程返干和喷溅现象，提高了转炉终点成分和温度命中率，最终实现了粒子钢大量有效回收再利用。
3.有益效果
本发明实施效果主要体现降低炼钢生产成本和节能环保两个方面，具体包括以下几个方面：
(1)本发明根据粒子钢压块与传统废钢冷却效应的差异，以及粒子钢压块熔化后带入转炉渣量的大小，最终确定了粒子钢压块替代传统废钢的合适比例，确保转炉热平衡，有效提高了钢水的实物质量；
(2)本发明充分利用粒子钢压块良好的冶金特性，并通过优化转炉冶炼操作，最大限度地减少和避免冶炼过程出现的返干和喷溅现象，提高了转炉终点成分和温度命中率。与传统冶炼技术相比，转炉冶炼周期可缩短20～30s，喷溅率由5％下降至3％，终点成分和温度命中率由40％提高至60％，钢铁料消耗降低25～35kg/t，粒子钢压块金属有效回收率稳定在80％以上；
(3)由于粒子钢压块含有一定量的FeO和游离CaO，在改善冶炼过程脱磷效果的同时，可以减少3～5kg/t的冶金石灰用量；
(4)另外，该方法可以实现粒子钢大量有效回收再利用，在降低炼钢生产成本的同时，有效减少了转炉渣弃排造成的占用场地和环境污染问题。
附图说明
图1为一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法操作示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
(1)冶炼条件
冶炼HRB400B钢种，铁水[Si]含量为0.51％，铁水温度1320℃，该钢种粗炼钢水工艺要求：w(C)≤0.190％、w(P)≤0.030％，终点温度1645～1665℃。冶炼用冶金石灰的CaO质量分数为88.4％，冶金石灰的SiO2质量分数为1.4％，转炉炉底高度“±0mm”。
(2)留渣操作
上炉出钢完毕后，当炉终点w(C)为0.112％，出钢量为68.2t，留渣量控制在4.3t，然后进行溅渣固化并加以确认。
(3)装入制度
装入铁水60.1t，粒子钢压块4.1t，传统废钢8.2t，粒子钢压块、传统废钢两者质量比为：1:2.0。
(4)如图1所示进行冶炼操作
1).设定氧压0.90MPa，氧气流量14800m3/h，氧枪枪位1800mm点火，吹氧1min后，氧压调至0.75MPa，氧气流量12800m3/h，氧枪枪位降至1200mm，吹氧至第3min时，加入1500kg冶金石灰和550kg轻烧镁球；吹氧至第4min，提高氧枪枪位至1400mm，促进化渣；继续吹氧至第6min时，加入1525kg冶金石灰，继续保持氧枪枪位1400mm；吹炼至第8min时，再次提高氧枪枪位至1600mm，进一步促进化渣，防止炉渣返干回磷；吹炼至第10min时，降低氧枪枪位至1400mm，进行预压枪准备；在吹炼第11min时，将氧枪枪位降至1000mm，氧压调至0.80MPa，氧气流量13800m3/h，进行压枪操作，加强熔池搅拌，以均匀钢液成分和温度，压枪时间0.5min，提枪关氧。
2).倒炉测温取样，转炉摇至测温取样角度，待炉内反应平稳后，进行测温取样操作。实测钢水温度1641℃，钢水w(C)＝0.241％、w(Mn)＝0.112％、w(P)＝0.055％、w(S)＝0.033％。
3).测温取样结束后，转炉摇至零位，设定氧压0.80MPa，氧气流量13800m3/h，氧枪枪位1000mm，压枪0.5min，提枪关氧，再次测温取样。实测钢水温度1665℃，钢水w(C)＝0.091％、w(Mn)＝0.083％、w(P)＝0.031％、w(S)＝0.027％。
(5)出钢操作
倒渣结束后，转炉正常出钢，出钢1/3量时，从合金料斗向钢包内加入1350kg硅锰合金和100kg硅铁合金，经脱氧合金化操作得到合格钢水。
表2冶炼上述HRB400B钢种转炉终渣理化结果
渣样成分 w(CaO)/％ w(SiO2)/％ w(FeO)/％ w(MgO)/％ w(P2O5)/％ w(S)/％ 其他/％ 二元碱度R
理化分析值 53.16 15.65 14.58 7.34 2.84 0.09 6.35 3.40
表3冶炼上述HRB400B钢种粒子钢金属收得率统计
注：
粒子钢金属收得率/％＝[浇铸量-铁水×0.94-传统废钢×0.92-(烧结矿×0.42+硅铁合金×0.90+硅锰合金×0.95)]/粒子钢压块×100，式中：0.94、0.92、0.42、0.90和0.95分别为铁水、传统废钢、烧结矿、硅铁合金和硅锰合金的收得率。
实施例2
(1)冶炼条件
冶炼Q235B钢种，铁水[Si]含量为0.46％，铁水温度1343℃，该钢种粗炼钢水工艺要求：w(C)≤0.150％、w(P)≤0.030％，终点温度1635～1655℃。冶炼用冶金石灰的CaO质量分数为88.3％，冶金石灰的SiO2质量分数为2.1％，转炉炉底高度“+100mm”。
(2)留渣操作
上炉出钢完毕后，当炉终点w(C)为0.121％，出钢量67.5t，留渣量控制在4.5t，然后进行溅渣固化并加以确认。
(3)装入制度
装入铁水59.4t，粒子钢压块4.8t，传统废钢7.3t，粒子钢压块、传统废钢两者质量比为1:1.52。
(4)如图1所示进行冶炼操作
1).设定氧压0.90MPa，氧气流量14750m3/h，氧枪枪位1900mm点火，吹氧1min后，氧压调至0.75MPa，氧气流量12900m3/h，氧枪枪位降至1300mm；吹氧至第3min时，加入1400kg冶金石灰和480kg轻烧镁球，继续保持氧枪枪位1300mm；吹氧至第4min，提高氧枪枪位至1500mm，促进化渣；继续吹氧至第6min时，加入1321kg冶金石灰，继续保持氧枪枪位1500mm；吹炼至第8min时，再次提高氧枪枪位至1600mm，进一步促进化渣，吹炼至第9min时，分2批次加入600kg烧结矿；吹炼至第10min时，降低氧枪枪位至1400mm，进行预压枪准备；在吹炼第11min时，将氧枪枪位降至1100mm，氧压调至0.80MPa，氧气流量13800m3/h，进行压枪操作，加强熔池搅拌，以均匀钢液成分和温度，压枪时间0.5min，提枪关氧。
2).倒炉测温取样，转炉摇至测温取样角度，待炉内反应平稳后，进行测温取样操作。实测钢水温度1630℃，钢水w(C)＝0.283％、w(Mn)＝0.098％、w(P)＝0.061％、w(S)＝0.031％。
3).测温取样结束后，转炉摇至零位，设定氧压0.80MPa，氧气流量13900m3/h，氧枪枪位1100mm，压枪0.5min，提枪关氧，再次测温取样。实测钢水温度1653℃，钢水w(C)＝0.111％、w(Mn)＝0.081％、w(P)＝0.030％、w(S)＝0.029％。
(5)出钢操作
倒渣结束后，转炉正常出钢，出钢1/3量时，从合金料斗向钢包内加入380kg硅锰合金和130kg硅铁合金，经脱氧合金化操作得到合格钢水。
表4冶炼上述Q235B钢种转炉终渣理化结果
渣样成分 w(CaO)/％ w(SiO2)/％ w(FeO)/％ w(MgO)/％ w(P2O5)/％ w(S)/％ 其他/％ 二元碱度R
理化分析值 52.43 15.75 16.26 7.02 2.73 0.08 5.74 3.33
表5冶炼上述Q235B钢种粒子钢金属收得率统计
注：粒子钢金属收得率/％＝[浇铸量-铁水×0.94-传统废钢×0.92-(烧结矿×0.42+硅铁合金×0.90+硅锰合金×0.95)]/粒子钢压块×100，式中：0.94、0.92、0.42、0.90和0.95分别为铁水、传统废钢、烧结矿、硅铁合金和硅锰合金的收得率。
实施例3
(1)冶炼条件
冶炼Q355B钢种，铁水[Si]含量为0.40％，铁水温度1342℃，该钢种粗炼钢水工艺要求：w(C)≤0.140％、w(P)≤0.030％，终点温度1655～1675℃。冶炼用冶金石灰的CaO质量分数为89.3％，冶金石灰的SiO2质量分数为1.2％，转炉炉底高度“-100mm”。
(2)留渣操作
上炉出钢完毕后，当炉终点w(C)为0.062％，出钢量68.2t，由于上炉终点过氧化，故翻去一半炉渣，留渣量控制在2.3t，加入150kg焦粉对炉渣改质，然后溅渣固化并加以确认。
(3)装入制度
装入铁水60.1t，粒子钢压块4.4t，传统废钢7.9t，粒子钢压块、传统废钢两者质量比为1:1.80。
(4)如图1所示进行冶炼操作
1).设定氧压0.90MPa，氧气流量14850m3/h，氧枪枪位1700mm点火，吹氧1min后，氧压调至0.75MPa，氧气流量12700m3/h，氧枪枪位降至1100mm；吹氧至第3min时，加入1200kg冶金石灰和430kg轻烧镁球，继续保持氧枪枪位1100mm；吹氧至第4min，提高氧枪枪位至1300mm，促进化渣；继续吹氧至第6min时，加入1208kg冶金石灰，继续保持氧枪枪位1300mm；吹炼至第8min时，再次提高氧枪枪位至1500mm，进一步促进化渣；吹炼至第10min时，降低氧枪枪位至1300mm，进行预压枪准备；在吹炼第11min时，将氧枪枪位降至900mm，氧压调至0.80MPa，氧气流量13800m3/h，进行压枪操作，加强熔池搅拌，以均匀钢液成分和温度，压枪时间0.5min，提枪关氧。
2).倒炉测温取样，转炉摇至测温取样角度，待炉内反应平稳后，进行测温取样操作。实测钢水温度1640℃，钢水w(C)＝0.282％、w(Mn)＝0.128％、w(P)＝0.056％、w(S)＝0.035％。
3).测温取样结束后，转炉摇至零位，设定氧压0.80MPa，氧气流量13800m3/h，氧枪枪位900mm，压枪0.75min，提枪关氧，再次测温取样。实测钢水温度1669℃，钢水w(C)＝0.081％、w(Mn)＝0.083％、w(P)＝0.031％、w(S)＝0.029％。
(5)出钢操作
倒渣结束后，转炉正常出钢，出钢1/3量时，从合金料斗向钢包内加入1200kg硅锰合金和30kg硅铁合金，经脱氧合金化操作得到合格钢水。
表6冶炼上述Q355B钢种转炉终渣理化结果
渣样成分 w(CaO)/％ w(SiO2)/％ w(FeO)/％ w(MgO)/％ w(P2O5)/％ w(S)/％ 其他/％ 二元碱度R
理化分析值 51.46 14.68 18.26 6.82 2.72 0.07 6.00 3.51
表7冶炼上述Q355B钢种粒子钢金属收得率统计
注：粒子钢金属收得率/％＝[浇铸量-铁水×0.94-传统废钢×0.92-(烧结矿×0.42+硅铁合金×0.90+硅锰合金×0.95)]/粒子钢压块×100，式中：0.94、0.92、0.42、0.90和0.95分别为铁水、传统废钢、烧结矿、硅铁合金和硅锰合金的收得率。
本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)冶炼条件；
(2)留渣操作；
(3)装入制度：铁水860～880kg/t，粒子钢压块加入量为50～70kg/t，传统废钢加入量为100～120kg/t；
(4)冶炼：转炉炉底高度“±0mm”，具体冶炼操作如下：
S1、采用大氧压高枪位点火，枪位1800mm，氧压0.90MPa，氧气流量14500～15000m3/h，点火时间1min；
S2、点火正常后，逐步降低氧枪枪位至1200～1300mm，氧压调至0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h；
S3、吹炼第3min时，加入m1 kg冶金石灰，n kg轻烧镁球，加料完毕后，继续保持氧枪枪位1200～1300mm，氧压0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h；
S4、吹炼第4min时，提高氧枪枪位至1400～1500mm，氧压0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h；
S5、吹炼第6min时，加入m2 kg冶金石灰，其中，m1：m2＝1:(0.8～1.2)，m1、m2、n均为正数；冶金石灰的加入总量m1+m2满足公式(1)：
式(1)中，w[Si]铁水为铁水中硅的质量分数，R为炉渣碱度，R为3.0～3.5，wCaO，冶金石灰为冶金石灰中CaO的质量分数，为冶金石灰中SiO2质量分数，T为出钢量，公式(1)得到的冶金石灰的加入总量的单位为千克；
所述轻烧镁球的加入量n为冶金石灰的加入总量m1+m2的15％～20％；
继续保持氧枪枪位1400～1500mm，氧压0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h；
S6、吹炼至第8min时，提高氧枪枪位至1500～1600mm，氧压0.75Mpa，氧气流量12500～13000m3/h；
S7、吹炼至第10min时，逐步降低氧枪枪位至1300～1400mm，氧压0.75Mpa，氧气流量12500～13000m3/h，进行预压枪准备；
S8、吹炼至第11min时，氧枪枪位降至1000mm，氧压调至0.80MPa，氧气流量13500～14000m3/h，压枪时间0.5min，倒炉测温取样；
S9、根据步骤S8一倒钢水成分和温度，进行补吹操作，氧枪枪位1000mm，氧压0.80MPa，氧气流量13500～14000m3/h，压枪时间0.5min，再次倒炉测温取样；
(5)出钢。
2.根据权利要求1所述的一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，其特征在于：所述的粒子钢压块与传统废钢重量比例为1:(1.5～2.0)。
3.根据权利要求1所述的一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，其特征在于：所述步骤(2)中，上炉出钢完毕后，若转炉终点w(C)≥0.08％，留渣量控制在60～70kg/t，然后溅渣固化；若转炉终点w(C)<0.08％，翻去一半炉渣，留渣量控制在30～35kg/t，加入2～3kg/t焦粉，然后溅渣固化。
4.根据权利要求1所述的一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，其特征在于：吹炼至第8min～10min期间，根据热平衡需要，选择性加入烧结矿，烧结矿用量-0.04～-0.06℃/kg，并在吹炼第10min前加完。
5.根据权利要求1所述的一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，其特征在于：所述冶金石灰技术指标：w(CaO)≥85.00％、w(SiO2)≤3.50％、w(S)≤0.060％、活性度≥250.0mL、酌减≤10.0％；所述轻烧镁球技术指标：w(MgO)≥60.00％、w(SiO2)≤7.50％、水份≤2.0％。
6.根据权利要求5所述的一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，其特征在于：所述粒子钢压块为圆柱体，其直径为100～120mm，高为220～240mm，重量70～80kg/块，含铁量≥85.00％。
CN202210321676.5A 2022-03-30 2022-03-30 一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法 Active CN114737006B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210321676.5A CN114737006B (zh) 2022-03-30 2022-03-30 一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210321676.5A CN114737006B (zh) 2022-03-30 2022-03-30 一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114737006A CN114737006A (zh) 2022-07-12
CN114737006B true CN114737006B (zh) 2023-09-22

Family

ID=82276992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210321676.5A Active CN114737006B (zh) 2022-03-30 2022-03-30 一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114737006B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115807145B (zh) * 2022-11-28 2024-03-08 天津钢铁集团有限公司 一种利用尾渣进行调整温度的控制方法
CN116087027B (zh) * 2023-04-10 2023-06-13 江苏沙钢集团有限公司 一种球磨粒子钢热压块出钢水率检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0717115A1 (de) * 1994-12-17 1996-06-19 MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Doppelgefäss-Lichtbogenofens
CN111896417A (zh) * 2020-06-19 2020-11-06 马鞍山钢铁股份有限公司 一种压块粒子钢中金属铁含量的检测方法
CN112708719A (zh) * 2020-12-15 2021-04-27 安徽长江钢铁股份有限公司 一种渣铁替代全量废钢的转炉炼钢方法
CN113832289A (zh) * 2021-09-14 2021-12-24 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种提高转炉双渣一次倒炉脱磷率的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0717115A1 (de) * 1994-12-17 1996-06-19 MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Doppelgefäss-Lichtbogenofens
CN111896417A (zh) * 2020-06-19 2020-11-06 马鞍山钢铁股份有限公司 一种压块粒子钢中金属铁含量的检测方法
CN112708719A (zh) * 2020-12-15 2021-04-27 安徽长江钢铁股份有限公司 一种渣铁替代全量废钢的转炉炼钢方法
CN113832289A (zh) * 2021-09-14 2021-12-24 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种提高转炉双渣一次倒炉脱磷率的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114737006A (zh) 2022-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106048109B (zh) 一种混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法
CN114737006B (zh) 一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法
US4124404A (en) Steel slag cement and method for manufacturing same
CN105525055B (zh) 一种转炉少渣冶炼脱碳期喷溅的控制方法
CN108148942B (zh) 一种转炉炉渣留渣气化脱磷方法及循环利用冶炼方法
CN115323099B (zh) 一种转炉回收利用磁选钢渣的炼钢方法
AU8887598A (en) Method of making iron and steel
JPWO2002022891A1 (ja) 精錬剤および精錬方法
CN108085577A (zh) 一种提高吨钢废钢比的冶炼方法
CN113416814B (zh) 一种lf炉精炼渣零排放的实现方法
CN111334644A (zh) 无氟精炼助熔化渣剂及其制备和使用方法
CN102181639B (zh) 一种采用矿热炉一步法生产低碳、微碳锰硅合金的方法
CN101220413A (zh) 用海绵铁冶炼纯铁的工艺
CN103031401B (zh) 一种lf精炼炉还原渣用于转炉炼钢的方法
CN106755655A (zh) 一种混合熔渣冶金熔融还原的回收方法
CN112226579A (zh) 双渣法转炉炼钢工艺促进脱磷期石灰化渣的方法
CN106467935A (zh) 一种铜渣和电石渣的利用方法
CN114574641B (zh) 一种冶炼中-低碳锰铁的方法
CN104328361A (zh) 抗震钢筋及其制备方法
CN113999948A (zh) 一种消除氢基熔融还原铸造用高纯生铁白口组织的方法及生铁
CN114854927B (zh) 一种大型转炉的开炉方法
CN112458237B (zh) 一种减少渣量和炉渣成分在线改质的炼钢方法
CN108977611B (zh) 一种使用铸钢余渣的转炉低硅铁水吹炼方法
EP1524322A2 (en) Method of liquid steel production with slag recycling in a converter, equipment to employ the method
CN115838867A (zh) 一种利用炼钢液态含钒钢渣冶炼低钒合金的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant