CN115029498B - 转炉冶炼高炉残铁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种转炉冶炼高炉残铁的方法，涉及炼钢厂技术领域。转炉冶炼高炉残铁的方法包括：S1：将高炉放出的残铁在第一预设时间内放入包坑，其中，残铁中含有90～92％的铁和6‑7％的高炉酸性渣；S2：用炮机处理干净包口的结渣，并在第二预设时间内组织入炉；S3：在转炉中加入废钢；S4：在转炉中进行兑铁处理；S5：转炉进行多渣冶炼。转炉冶炼高炉残铁的方法能够将高炉产生的残铁再加工，并利用到转炉中，实现了废物利用，不仅节约了成本，还减少了污染物排放。

Description

转炉冶炼高炉残铁的方法

技术领域

本发明涉及炼钢厂技术领域，具体而言，涉及一种转炉冶炼高炉残铁的方法。

背景技术

高炉在休风、大修时，以及在修铁沟、换铁沟时，都会产生残铁，残铁的温度低、含渣多、流动性差，通常不用于转炉冶炼，而是用于铸铁或直接倒掉当做废渣处理，但是，这样的处理方式成本高且污染环境。

因此，设计一种冶炼高炉残铁的方法，能够回收利用高炉残铁，这是目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：高炉残铁直接用于铸铁或作为废渣进行处理，会造成成本升高及环境污染。

为解决上述技术问题，本发明提供一种转炉冶炼高炉残铁的方法，转炉冶炼高炉残铁的方法包括：

S1：将高炉放出的残铁在第一预设时间内放入包坑；

S2：用炮机处理干净包口的结渣，并在第二预设时间内组织入炉；

S3：在转炉中加入废钢；

S4：在转炉中进行兑铁处理；

S5：转炉进行多渣冶炼；

其中，残铁中含有90～92％的铁和6-7％的高炉酸性渣。

本发明提供的转炉冶炼高炉残铁的方法的有益效果包括：

1.将高炉产生的残铁再加工，并利用到转炉中，实现了废物利用，不仅节约了成本，还减少了污染物排放；

2.本方法通过利用残铁温度为1230-1300℃，通过对冶炼工艺步骤的控制，实现了转炉直接入炉冶炼，满足了出钢标准的要求。

在可选的实施方式中，在S1中，残铁放入包坑时的温度不低于1230℃。

这样，可以利用残铁的温度，减少后续所需的加热量，节约能源。

在可选的实施方式中，S2包括：

用炮机处理干净包口的结渣；

使用炮机的钎杆插入、搅拌液面，并在第二预设时间内组织倒入转炉。

在可选的实施方式中，炮机的钎杆插入液面的深度为：500mm～700mm。

在可选的实施方式中，第二预设时间为：8min～12min。

在可选的实施方式中，S4包括：

在兑铁的过程中，先以从小到大的流量加入铁水，其中，铁流入炉速率从0.3-0.5吨/秒提高为0.8-1吨/秒；

铁水加入量达到预设量后，暂停预设时长兑铁；

再次组织兑铁，提升副钩的高度，减小铁流，直到装入铁量满足标准要求。

这样，在兑铁过程中，前期铁流较小，能够防止撒铁，再次组织兑铁，缓慢提升副钩的高度，减小铁流，能够防止因包内结渣冲出而引发事故。

在可选的实施方式中，在S3中，加入的废钢与残铁的铁水的重量比是(20-25)：(95-105)。

在可选的实施方式中，S5包括：

S51：开吹氧气流量按20000Nm³/h，低枪位冶炼，控制在1400-1600mm，炉渣碱度控制在1.8-2.5之间，吹炼250-350秒起渣后倒渣；

S52：第一次倒干净渣后，炉子摇到0位，组织2次下枪，枪位1600-1800mm，氧气流量按24000Nm³/h；

S53：每吨钢再补入石灰7.5-9kg，轻烧白云石7-8.5kg，吹至炉口有渣跳出后，提枪倒渣；

S54：二次倒渣结束后，枪位18000-2000mm，流量30000Nm³/h，采用高-低-低枪位冶炼模式，使炉渣碱度≥3.0，渣中MgO含量大于7％。

这样，转炉冶炼过程容易生成大量泡沫渣，造成炉内大喷，本实施例中，兑铁结束后，转炉采用多渣冶炼操作，可以避免炉内大喷。

在可选的实施方式中，S51还包括：

渣罐中渣子发泡时配废旧副枪探头或黄泥压渣，确保多倒渣。

这样，废旧副枪探头或黄泥相当于压渣剂，转炉倒渣到渣罐内，泡沫渣从渣罐内泡起来时，加入废旧副枪探头或黄泥可压破泡沫渣，避免液态渣从渣罐内流出。

在可选的实施方式中，在S5之后，转炉冶炼高炉残铁的方法还包括：

S6：冶炼结束，出钢；其中，出钢要求包括C含量≤0.24％、P含量≤0.04％。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的转炉冶炼高炉残铁的方法的流程图。

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中的附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1，本实施例提供了一种转炉冶炼高炉残铁的方法，包括以下步骤：

S1：将高炉放出的残铁在第一预设时间内放入包坑。

其中，残铁中含有90～92％的铁和6-7％的高炉酸性渣。

高炉放出的残铁温度一般在1230℃-1300℃之间，将高炉放出的残铁在预设时间内放入包坑，可以利用残铁的温度，使残铁放入包坑时的温度不低于1230℃，这里的第一预设时间可以是90分钟，也可以更短，只要能够保证残铁放入包坑时的温度不低于1230℃即可。

S2：用炮机处理干净包口的结渣，并在第二预设时间内组织入炉。

具体的，先用炮机处理干净包口的结渣，利用包口就可以倒出铁水，再使用炮机的钎杆插入液面的深度为：500mm～700mm，优选为600mm，搅拌一下液面，并在第二预设时间内组织倒入转炉，这里的第二预设时间可以是8min～12min，优选为10分钟，第二预设时间还可以有其它选择，只要能够残铁能够顺利入炉即可。

S3：在转炉中加入废钢。

其中，加入的废钢与残铁的铁水的重量比可以是(20-25)：(95-105)，优选地，每100吨铁水可以加入10～15吨废钢，从而使铁钢比降低，降低碳含量。转炉冶炼过程加入适量废钢，有利于转炉冶炼过程稳定，避免由于升温过快造成冶炼过程大喷风险。

S4：在转炉中进行兑铁处理。

具体的，兑铁即向转炉中倒入铁水。在兑铁过程中，前期铁流要小，防止撒铁，冲开液面后再缓慢提升副钩，增大铁流，兑铁30吨后再下副钩，并放平副钩，暂停预设时长兑铁，这里的预设时长可以是2s～4s，优选为3s，再次组织兑铁，缓慢提升副钩的高度，减小铁流，防止因包内结渣冲出而引发事故。

转炉冶炼需满足适当的净空要求，不然净空过低容易造成炉衬侵蚀，净空过高冶炼过程存在大喷风险，因此，兑铁后要观察实际入炉的铁量，若铁量不够，则再次补铁，确保装入铁量满足标准要求。

S5：转炉进行多渣冶炼。

因为残铁含大量高炉酸性渣，高炉酸性渣主要包含硅酸二钙、硅酸三钙、硅酸镁、硅酸铝、硅酸锰及少量的硅酸铁，高炉酸性渣与铁水混合后，渣铁不分离，其中，铁含量为90-92％，高炉酸性渣含量为6-7％。

转炉冶炼过程容易生成大量泡沫渣，造成炉内大喷，因此，兑铁结束后，转炉采用多渣冶炼操作，具体的，开吹氧气流量按20000Nm³/h，低枪位冶炼，控制在1400-1600mm，炉渣碱度控制在1.8-2.5之间，吹炼250-350秒起渣后倒渣，炉口出渣后要缓慢下炉，将酸性渣倒干净。

渣罐中渣子发泡时配废旧副枪探头或黄泥压渣，确保多倒渣，其中，废旧副枪探头或黄泥相当于压渣剂，转炉倒渣到渣罐内，泡沫渣从渣罐内泡起来时，加入废旧副枪探头或黄泥可压破泡沫渣，避免液态渣从渣罐内流出。具体的，每次可加入2根废旧副枪探头或20kg黄泥。

第一次倒干净渣后，炉子摇到0位，组织2次下枪，枪位1600-1800mm，氧气流量按24000Nm³/h，因为经过第一次倒渣，炉内残铁渣量得到降低，此时适当增加氧气流量、并提高冶炼枪位并不会产生爆发性喷溅，增大氧气流量、并提高枪位有利于二次快速成渣。

每吨钢再补入石灰7.5-9kg，轻烧白云石7-8.5kg，吹至炉口有渣跳出后，提枪倒渣，倒渣过程与第一次倒渣一致，把酸性渣倒干净。

二次倒渣结束后，炉内残渣已基本倒空，此时炉内为正常铁水，可用正常冶炼枪位及流量。具体的，第3次下枪，枪位18000-2000mm，流量30000Nm³/h，采用高-低-低枪位冶炼模式，使炉渣碱度≥3.0，渣中MgO含量大于7％。

其中，采用高-低-低枪位冶炼模式的作用在于，高枪位主要作用是化渣，但是对熔池冲击不够，达不到反应的效果，前期需要化渣子彻底、才能脱磷彻底，所以先采用高枪位，渣子化好之后，再降低枪吹炼，到吹炼后期再下降至终点拉碳枪位。

其中，炉渣碱度≥3.0，可保证冶炼过程完成脱磷任务，渣中MgO含量大于7％，可保证溅渣护炉效果。

S6：冶炼结束，出钢。

由于残铁中的渣量不稳定，出钢量按总装入量的75％来计算，终点硫高组织LF炉进行脱硫处理。

同时，终点成分满足出钢要求，可以是C含量≤0.24％、P含量≤0.04％，优选地，C含量：0.098％，P含量：0.0073％。

本实施例提供的转炉冶炼高炉残铁的方法的有益效果包括：

1.将高炉产生的残铁再加工，并利用到转炉中，实现了废物利用，不仅节约了成本，还减少了污染物排放；

2.本方法通过利用残铁温度为1230-1300℃，通过对冶炼工艺步骤的控制，实现了转炉直接入炉冶炼，满足了出钢标准的要求；

3.满足钢厂环保要求，达到固废不出厂、循环利用的要求。

实施例1

步骤1：将高炉放出的残铁在90分钟内拉入炼钢厂，并放入包坑，其中，残铁中含有90～92％的铁和6-7％的高炉酸性渣；

步骤2：用炮机处理干净包口的结渣，包口用于倒出铁水，再使用炮机的钎杆插入液面600mm，搅拌一下液面，并在10分钟以内组织入炉；

步骤3：在转炉中加入废钢，每100吨铁水加入10～15吨废钢；

步骤4：在兑铁过程中，前期铁流要小，铁流入炉速率可以为0.3-0.5吨/秒，防止撒铁，冲开液面后再缓慢提升副钩，增大铁流，铁流入炉速率提高为0.8-1吨/秒，兑铁30吨后再下副钩，并放平副钩，暂停3s兑铁，再次组织兑铁，缓慢提升副钩的高度，减小铁流，防止因包内结渣冲出而引发事故，兑铁后要观察实际入炉的铁量，若铁量不够，则再次补铁，确保装入铁量满足标准要求；

步骤5：第一次倒渣：开吹氧气流量按20000Nm³/h，低枪位冶炼，控制在1400-1600mm，炉渣碱度控制在1.8-2.5之间，吹炼250-350秒起渣后倒渣，其中，渣罐中渣子发泡时配黄泥压渣，每次加入20kg黄泥；第二次倒渣：第一次倒干净渣后，炉子摇到0位，组织2次下枪，枪位1600-1800mm，氧气流量按24000Nm³/h，每吨钢再补入石灰7.5-9kg，轻烧白云石7-8.5kg，吹至炉口有渣跳出后，提枪倒渣；第三次倒渣：第3次下枪，枪位18000-2000mm，流量30000Nm³/h，采用高-低-低枪位冶炼模式，使炉渣碱度≥3.0，渣中MgO含量大于7％。

步骤6：冶炼结束，经检测钢中C：0.098％，P：0.0073％，满足出钢要求。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种转炉冶炼高炉残铁的方法，其特征在于，所述转炉冶炼高炉残铁的方法包括：

S1：将高炉放出的残铁在第一预设时间内放入包坑，所述残铁放入包坑时的温度不低于1230℃；

S2：用炮机处理干净包口的结渣，并在第二预设时间内组织入炉；

S3：在转炉中加入废钢；

S4：在转炉中进行兑铁处理；

S5：转炉进行多渣冶炼，S5包括：

S51：开吹氧气流量按20000Nm³/h，低枪位冶炼，控制在1400-1600mm，炉渣碱度控制在1.8-2.5之间，吹炼250-350秒起渣后倒渣；

S52：第一次倒干净渣后，炉子摇到0位，组织2次下枪，枪位1600-1800mm，氧气流量按24000Nm³/h；

S53：每吨钢再补入石灰7.5-9kg，轻烧白云石7-8.5kg，吹至炉口有渣跳出后，提枪倒渣；

S54：二次倒渣结束后，枪位18000-2000mm，流量30000Nm³/h，采用高-低-低枪位冶炼模式，使炉渣碱度≥3.0，渣中MgO含量大于7％；

其中，残铁中含有90～92％的铁和6-7％的高炉酸性渣。

2.根据权利要求1所述的转炉冶炼高炉残铁的方法，其特征在于，S2包括：

用所述炮机处理干净所述包口的结渣；

使用所述炮机的钎杆插入、搅拌液面，并在第二预设时间内组织倒入转炉。

3.根据权利要求2所述的转炉冶炼高炉残铁的方法，其特征在于，所述炮机的钎杆插入液面的深度为：500mm～700mm。

4.根据权利要求2所述的转炉冶炼高炉残铁的方法，其特征在于，所述第二预设时间为：8min～12min。

5.根据权利要求1所述的转炉冶炼高炉残铁的方法，其特征在于，S4包括：

在兑铁的过程中，先以从小到大的流量加入铁水，其中，铁流入炉速率从0.3-0.5吨/秒提高为0.8-1吨/秒；

铁水加入量达到预设量后，暂停预设时长兑铁；

再次组织兑铁，提升副钩的高度，减小铁流，直到装入铁量满足标准要求。

6.根据权利要求1所述的转炉冶炼高炉残铁的方法，其特征在于，在S3中，加入的废钢与残铁的铁水的重量比是(20-25)：(95-105)。

7.根据权利要求1所述的转炉冶炼高炉残铁的方法，其特征在于，S51还包括：

渣罐中渣子发泡时配废旧副枪探头或黄泥压渣，确保多倒渣。

8.根据权利要求1所述的转炉冶炼高炉残铁的方法，其特征在于，在S5之后，所述转炉冶炼高炉残铁的方法还包括：

S6：冶炼结束，出钢；其中，出钢要求包括C含量≤0.24％、P含量≤0.04％。