CN114875208B - 一种转炉前期快速脱硫的生产方法 - Google Patents

一种转炉前期快速脱硫的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种转炉前期快速脱硫的生产方法，包括：（1）转炉炉底预加脱硫粉：兑铁之前先在转炉炉底预加入石灰粉：4‑5Kg/t，颗粒CaC2：2‑3Kg/t，萤石粉：1‑2Kg/t，加入量以待加入铁水量计；（2）兑铁：延长兑铁时间，控制兑铁时间在4min‑4min40s；兑铁开始时，同步提升转炉底吹气体流量，转炉底吹气体采用氮气，单管气体流量提升至550‑600NL/min；（3）兑铁完成后顶底复合搅拌：兑铁完成后，下氧枪，气体选择氮气，氧枪枪位0.6‑0.8m，氮气流量26000‑28000Nm3/h，下氧枪吹氮气2‑3min，转炉底吹氮气流量仍维持在550‑600NL/min，通过顶底复合搅拌，脱硫效率可达到78‑85%；本发明将铁水脱硫任务转移至转炉本体，铁水温度损失及铁耗减少，降低了钢铁料消耗及减少温度损失，具有良好的社会、经济效益。

Description

一种转炉前期快速脱硫的生产方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金，转炉冶炼技术领域，特别是一种转炉前期快速脱硫的生产方法。
背景技术
铁水预处理具备较强的脱硫能力，铁水脱硫有喷吹法及机械搅拌法两种方法，其基本原理均是机械加入或喷吹的方式加入脱硫剂，再进行搅拌脱硫，保证铁水与脱硫剂充分反应，达到快速脱硫的能力，铁水脱硫效率高，但喷吹法脱硫及机械搅拌法均有明显的弱点，通过对铁水脱硫机理研究，可将铁水脱硫的任务转移至转炉本体完成，将铁水兑入转炉，先完成铁水脱硫，再加废钢完成转炉冶炼任务，如何在极短时间内实现转炉炉内铁水脱硫，需要新技术的支持。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中已经存在的上述问题，解决如何实现转炉冶炼前期高效、快速脱硫，提供一种转炉前期快速脱硫的生产方法。
本发明的一种转炉前期快速脱硫的生产方法，包括下述步骤：
（1）转炉炉底预加脱硫粉：兑铁之前先在转炉炉底预加入石灰粉：4-5Kg/t，颗粒CaC2：2-3Kg/t，萤石粉：1-2Kg/t，加入量以待加入铁水量计；所述石灰粉、颗粒CaC2、萤石粉CaF2粒度均≤5mm；
（2）兑铁：延长兑铁时间，控制兑铁时间在4min-4min40s；兑铁开始时，同步提升转炉底吹气体流量，转炉底吹气体采用氮气，单管气体流量提升至550-600NL/min，通过提升兑铁过程底吹气体流量增强兑铁过程搅拌能力，利用兑铁过程剧烈的搅拌快速脱硫；
（3）兑铁完成后顶底复合搅拌：兑铁完成后，将转炉摇至零位，下氧枪，气体选择氮气，氧枪枪位0.6-0.8m，氮气流量26000-28000Nm3/h，下氧枪吹氮气2-3min，转炉底吹氮气流量仍维持在550-600NL/min，通过顶底复合搅拌，脱硫效率可达到78-85%；脱硫完成后，摇炉至出渣位，倒去铁水脱硫后的高硫渣，转炉加废钢完成正常冶炼。
本发明中所述石灰粉中CaO的质量分数≥98%，萤石粉中CaF2的质量分数≥98%，石灰粉、颗粒CaC2、萤石粉的粒度均≤5mm。
本发明通过对铁水预处理过程的脱硫机理进行仔细研究，发现转炉本体完全具备机械搅拌的脱硫条件，转炉具备良好的复合搅拌能力，转炉顶吹氧枪系统及底吹系统均具备较强的搅拌能力，可快速完成造渣及具备强大的动力学条件，在转炉兑铁阶段，通过预先加入脱硫剂，兑铁过程利用铁水兑入时的冲击搅拌及转炉底部同步吹气完成复合搅拌，铁渣反应界面大，反应死区少，转炉熔池脱硫动力学条件优于在铁水罐，因此，完全可以将铁水预处理的脱硫任务后移至转炉，在转炉冶炼前期（即未开氧吹炼前）快速完成还原脱硫。
本发明方法，相对现有技术，具有如下表1所述的诸多优点：
表1 本发明相对现有技术的优点
Figure 836697DEST_PATH_IMAGE002
本发明相对现有技术，具有如下有益效果：
（1）本发明提高了转炉脱硫效率，将铁水脱硫任务转移至转炉本体，铁水温度损失及铁耗减少，降低了钢铁料消耗及减少温度损失，具有良好的社会、经济效益；
（2）本发明脱硫效率高，利用在炉内完成铁水脱硫，拓展了转炉冶炼功能，可减轻LF炉脱硫压力，节约了成本；
（3）本发明仅增加转炉冶炼周期3-4min，即可完成铁水脱硫，在不影响炉机匹配的前提下，为没有铁水预处理的炼钢企业提供了一个铁水脱硫新途径；
（4）本发明工艺流程简单清晰，可操作性强，易于控制。
本发明充分利用兑铁过程搅拌，开氧正常吹炼前采用顶吹氧枪及底吹同步开氮气复合搅拌模式，在仅增加转炉冶炼周期3-4min的前提下，即可完成铁水脱硫，在不影响炉机匹配的前提下，在转炉内快速完成铁水还原脱硫，与转炉开氧后氧化脱硫有本质区别，也为没有铁水预处理站的炼钢企业提供了一个铁水脱硫新途径。
具体实施方式
为了更好地解释本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明，下述实施例仅仅是示例性的说明本发明的技术方案，并不以任何形式限制本发明。
实施例1
本实施例以冶炼Q355B为例，来对本发明技术方案进行解释。本实施例中，工艺要求兑入转炉的铁水中W[S]≤0.015%；本实施例不采用铁水预处理脱硫，而是直接在转炉中进行铁水脱硫，在转炉正式下氧枪吹氧操作之前完成铁水预脱硫任务。本实施例的具体实施过程如下：
原料铁水成分：w(S)%：0.049%，待兑入转炉的铁水量130t。
（1）转炉炉底预加脱硫粉：兑铁之前先在转炉炉底预加入石灰粉：520kg，颗粒CaC2：260kg，萤石粉：130kg；所述石灰粉中CaO的质量分数≥98%，萤石粉中CaF2的质量分数≥98%，石灰粉、颗粒CaC2、萤石粉的粒度均≤3mm；
（2）兑铁：延长兑铁时间，控制兑铁时间在4min；兑铁开始时，同步提升转炉底吹气体流量，转炉底吹气体采用氮气，单管气体流量提升至550NL/min，通过提升兑铁过程底吹气体流量增强兑铁过程搅拌能力，利用兑铁过程剧烈的搅拌快速脱硫；
（3）兑铁完成后顶底复合搅拌：兑铁完成后，将转炉摇至零位，下氧枪，气体选择氮气，氧枪枪位0.6m，氮气流量26000Nm3/h，下氧枪吹氮气2min，转炉底吹氮气流量仍维持在550NL/min，通过顶底复合搅拌，脱硫结束后取样，铁水W(S)%：0.011%，脱硫效率可达到78%；脱硫完成后，摇炉至出渣位，倒去铁水脱硫后的高硫渣，转炉加废钢完成正常冶炼。
实施例2
本实施例以冶炼Q355B钢为例，来对本发明技术方案进行解释。本实施例中，工艺要求兑入转炉的铁水中W[S]≤0.015%；本实施例不采用铁水预处理脱硫，而是直接在转炉中进行铁水脱硫，在转炉正式下氧枪吹氧操作之前完成铁水预脱硫任务。本实施例的具体实施过程如下：
原料铁水成分：w(S)%：0.051%，待兑入转炉的铁水量134t。
（1）转炉炉底预加脱硫粉：兑铁之前先在转炉炉底预加入石灰粉：603kg，颗粒CaC2：335kg，萤石粉：201kg；所述石灰粉中CaO的质量分数≥98%，萤石粉中CaF2的质量分数≥98%，石灰粉、颗粒CaC2、萤石粉的粒度均≤4mm；
（2）兑铁：延长兑铁时间，控制兑铁时间在4min20s；兑铁开始时，同步提升转炉底吹气体流量，转炉底吹气体采用氮气，单管气体流量提升至580NL/min，通过提升兑铁过程底吹气体流量增强兑铁过程搅拌能力，利用兑铁过程剧烈的搅拌快速脱硫；
（3）兑铁完成后顶底复合搅拌：兑铁完成后，将转炉摇至零位，下氧枪，气体选择氮气，氧枪枪位0.7m，氮气流量27000Nm3/h，下氧枪吹氮气2.5min，转炉底吹氮气流量仍维持在580NL/min，通过顶底复合搅拌，脱硫结束后取样，铁水W(S)%：0.010%，脱硫效率可达到80%；脱硫完成后，摇炉至出渣位，倒去铁水脱硫后的高硫渣，转炉加废钢完成正常冶炼。
实施例3
本实施例以冶炼Q355B钢为例，来对本发明技术方案进行解释。本实施例中，工艺要求兑入转炉的铁水中W[S]≤0.015%；本实施例不采用铁水预处理脱硫，而是直接在转炉中进行铁水脱硫，在转炉正式下氧枪吹氧操作之前完成铁水预脱硫任务。本实施例的具体实施过程如下：
原料铁水成分：w(S)%：0.054%，待兑入转炉的铁水量135t。
（1）转炉炉底预加脱硫粉：兑铁之前先在转炉炉底预加入石灰粉：675kg，颗粒CaC2：405kg，萤石粉：270kg；所述石灰粉中CaO的质量分数≥98%，萤石粉中CaF2的质量分数≥98%，石灰粉、颗粒CaC2、萤石粉的粒度均≤5mm；
（2）兑铁：延长兑铁时间，控制兑铁时间在4min40s；兑铁开始时，同步提升转炉底吹气体流量，转炉底吹气体采用氮气，单管气体流量提升至600NL/min，通过提升兑铁过程底吹气体流量增强兑铁过程搅拌能力，利用兑铁过程剧烈的搅拌快速脱硫；
（3）兑铁完成后顶底复合搅拌：兑铁完成后，将转炉摇至零位，下氧枪，气体选择氮气，氧枪枪位0.8m，氮气流量28000Nm3/h，下氧枪吹氮气3min，转炉底吹氮气流量仍维持在600NL/min，通过顶底复合搅拌，脱硫结束后取样，铁水W(S)%：0.008%，脱硫效率可达到85%；脱硫完成后，摇炉至出渣位，倒去铁水脱硫后的高硫渣，转炉加废钢完成正常冶炼。
对比例
以冶炼Q355B钢为例，原料铁水中W[S]为0.050%，采用常规模式兑铁，兑铁结束后，铁水中W[S]仍为0.050%。
将本发明的三个实施例和对比例进行脱硫效率对比，结果如下表2所示：
表2 本发明实施例与对比例转炉冶炼脱硫效率对比
Figure 894783DEST_PATH_IMAGE004
从上述实施例及对比例对比可以看出，采用本发明可将铁水脱硫任务从铁水预处理站转移至转炉本体，在转炉完成铁水预处理脱硫任务，脱硫时间短，效率高，减少了铁水预处理扒渣导致的铁损及温度损失，可减轻LF脱硫压力甚至取消过LF脱硫，极大的简化了炼钢操作及降低了炼钢成本。

Claims (1)

1.一种转炉前期快速脱硫的生产方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）转炉炉底预加脱硫粉：兑铁之前先在转炉炉底预加入石灰粉：4-5Kg/t，颗粒CaC2：2-3Kg/t，萤石粉：1-2Kg/t，加入量以待加入铁水量计；
（2）兑铁：延长兑铁时间，控制兑铁时间在4min-4min40s；兑铁开始时，同步提升转炉底吹气体流量，转炉底吹气体采用氮气，单管气体流量提升至550-600NL/min，通过提升兑铁过程底吹气体流量增强兑铁过程搅拌能力，利用兑铁过程剧烈的搅拌快速脱硫；
（3）兑铁完成后顶底复合搅拌：兑铁完成后，将转炉摇至零位，下氧枪，气体选择氮气，氧枪枪位0.6-0.8m，氮气流量26000-28000Nm3/h，下氧枪吹氮气2-3min，转炉底吹氮气流量仍维持在550-600NL/min，通过顶底复合搅拌，脱硫效率可达到78-85%；脱硫完成后，摇炉至出渣位，倒去铁水脱硫后的高硫渣，转炉加废钢完成正常冶炼；
所述石灰粉中CaO的质量分数≥98%，萤石粉中CaF2的质量分数≥98%，石灰粉、颗粒CaC2、萤石粉的粒度均≤5mm。
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