CN115786621B - 一种铁水预处理脱磷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铁水预处理和固体废弃物利用领域，主要涉及铁水预处理脱磷及转炉渣的回收利用。一种铁水预处理脱磷的方法主要解决铁水预处理过程脱磷剂消耗高、转炉渣不能热态利用、炉渣处理费用高等问题。本发明提供一种三脱预处理利用热态炉渣作为脱硅脱磷剂的方法，具体过程为将40～75kg/t转炉渣循环返回铁水包内，铁水包兑入铁水后到三脱工序进行脱磷，脱磷过程减少石灰+萤石脱磷剂，热态预熔炉渣具有较好脱磷效率，铁水温降小，脱磷速度快；本发明经应用证明，三脱铁水预处理结束磷含量能达到0.010%，节约脱磷剂3.5～5.6kg/t，降低成本3.1～4.8元/t，同时实现了炉渣热态利用，减少了后工序炉渣处理费用及环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及铁水预处理技术领域，尤其涉及一种铁水预处理脱磷的方法。
背景技术
目前铁水预处理脱磷工艺方法主要有三脱铁水预处理脱磷和顶底复吹脱磷预处理，其中三脱铁水预处理脱磷因其投资低，占地少，被广泛应用不锈钢生产过程脱磷工序，但三脱预处理存在铁水脱磷过程中温降较大的问题，三脱脱磷剂采用喷吹CaO和萤石的混合物，加入氧化铁皮或烧结矿等固体脱磷剂，加入量大，脱磷时间长。
目前国内转炉渣一般采用三种处理方式，一是转炉出钢后的钢渣倒入渣锅运到渣场进行处理，处理后的钢渣用作铺路的路基或用来做水泥原料，这样处理需要大量的场地存放，并且容易造成环境污染。第二种是转炉渣冷却处理后配入一定、造渣剂、粘结剂造球，干燥后加入或铁水预处理作造渣剂使用，这种方法需要专门的设备进行处理，成本较高。第三种是用于预陈化处理的道路材料、钢渣吸附剂、化肥及酸性土壤改良剂等。热态的转炉渣（见表1）碱度高，渣中FeO含量高，P2O5含量较低，仍具有较好的脱磷能力。
本发明将1350～1500℃的液态转炉渣兑入铁水三脱预处理铁水包内，实现了转炉渣的热态利用，充分利用了炉渣热量，降低了铁水三脱预处理过程的温降。铁水预处理利用高碱度、高氧化性的预熔液态转炉渣进行脱磷，脱磷过程可减少石灰+萤石脱磷粉剂和氧化铁皮固体脱磷剂，降低了脱磷成本。转炉渣热态利用，减少了后部炉渣拉运及处理费用，降低了环境污染。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，提供一种铁水预处理脱磷的方法。
本发明的目的是这样实现的：一种铁水预处理脱磷的方法，工艺路线：转炉出钢溅渣结束→转炉内热态炉渣兑入铁水包内→铁水包内兑入铁水→三脱预处理脱硅脱磷→兑入AOD冶炼不锈钢；包括以下步骤：步骤一：转炉渣热态回收应用于预处理脱磷，在转炉出钢溅渣结束后，将转炉内介于1350～1500℃范围内40～75kg/t的高碱度、高氧化性预熔性热态炉渣倒入铁水包内；步骤二：将装有转炉渣的铁水包运送到倒罐站出铁工位，并兑入175-180吨的具有1300-1380℃的铁水，利用兑铁水时的冲击作用进行搅拌，使铁水与炉渣充分反应，进行前期脱硅；步骤三：铁水包运到三脱预处理工位，开始进行喷吹脱硅脱磷，喷枪插入罐底200～350mm处，喷吹氮气搅拌促进脱硅、脱磷，氮气压力0.8-1.3Mpa，流量20～40m3/min，喷吹7～10min，P含量达到0.025%～0.030%，停止喷吹，扒渣前期渣，继续进行深脱磷操作，喷粉枪喷吹氮气和脱磷剂，氮气压力0.8～1.0Mpa，流量25～30m3/min；顶枪供氧，枪位1.2～1.4m，供氧流量1300～1500m3/h，P含量达到0.010%～0.015%脱磷结束，进行扒渣。步骤四：扒渣后的铁水送入AOD炉冶炼不锈钢。
三脱站工序喷吹脱磷过程中，减少了脱磷剂用量3.5-5.6kg/t；喷枪位于铁水包内的铁水罐底200～350mm范围内，喷枪流量介于20～40m3/min范围内，总喷吹时间25～35min。
本发明的有益效果是：1）实现了转炉渣的热态回收利用，减少了对环境的污染；
2）铁水三脱预处理过程加入转炉渣，钢渣中48～57%的CaO，15～25%FeO，炉渣碱度在3.0～3.5之间，是良好的脱硅脱磷剂，可减少脱磷剂（石灰+萤石）、氧化铁皮用量4.2kg/t。
3）铁水三脱预处理中加入热态的转炉渣，带入大量的物理热，可以减少铁水预处理过程的温降；
4）铁水预处理每返回使用1吨热态转炉钢渣，可降低铁水三脱预处理成本0.7元/t。
5）转炉渣热态循环利用，不会对钢质量造成影响，降低了后部渣处理费用。
具体实施方式
技术方案
本发明利用转炉液态终渣高碱度、高氧化性，在铁水包内实现脱硅、脱磷；利用转炉液态终渣，回收渣中部分全铁、降低脱磷剂消耗；利用转炉液态终渣预熔性，在铁水包内出铁过程实现部分脱硅，进而提高脱磷效率。
1）工艺路线
转炉出钢溅渣结束→转炉内热态炉渣兑入铁水包内→铁水包内兑入铁水→三脱预处理脱硅脱磷→兑入AOD冶炼不锈钢。
2）转炉出钢结束后，将铁水包运到转炉出渣位，将转炉内的炉渣兑入铁水包内。具体为转炉渣热态回收应用于预处理脱磷，在转炉出钢溅渣结束后，将转炉内介于1350～1500℃范围内40～75kg/t的高碱度、高氧化性预熔性热态炉渣倒入铁水包内；
3）将装有转炉渣的铁水包吊运到出铁工位，将铁水兑入铁水包内，利用兑铁时铁水冲击，使铁水与炉渣充分反应，进行前期脱硅。具体为将1350～1500℃高碱度高氧化性热态转炉渣倒入铁水包内，将铁水包运到出铁位进行兑铁水，将兑入175-180吨的具有1300～1380℃的铁水逐渐翻入铁水包内，利用兑铁过程的冲击作用混冲搅拌，使铁水与炉渣充分反应，实现前期脱硅。
4）铁水包运到三脱预处理工位，开始进行喷吹脱硅脱磷，喷枪插入罐底200mm处，喷吹氮气搅拌促进脱硅、脱磷，氮气压力0.8Mpa，流量25m3/min，喷吹10min，P含量达到0.025%～0.030%，停止喷吹，扒渣前期渣，继续进行深脱磷操作，喷粉枪喷吹氮气和脱磷剂，氮气压力1.0Mpa，流量25m3/min；顶枪供氧，枪位1.2m，供氧流量1500m3/h，P含量0.010%～0.015%脱磷结束，扒渣。三脱站工序喷吹脱磷过程中，减少了脱磷剂用量3.5-5.6kg/t；喷枪位于铁水包内的铁水罐底200～350mm范围内，喷枪流量介于20～40m3/min范围内，总喷吹时间25～35min后，磷含量达到0.010%～0.015%后进行捞渣或扒渣操作，扒渣后的铁水送入AOD炉冶炼不锈钢。
5）脱磷后的铁水兑入AOD进行铬系不锈钢冶炼。
实施例
工艺流程：转炉出钢溅渣结束→转炉内热态炉渣兑入铁水包内→铁水包内兑入铁水→三脱预处理脱硅脱磷→兑入AOD冶炼不锈钢。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施方式及相应的工艺流程对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。以下结合工艺流程，详细说明本发明实施方式提供的技术方案。根据本发明一实施方式的用于铁水预处理的脱硅、脱磷方法包括：首先，在转炉出钢溅渣结束后，将转炉内的热态炉渣倒入铁水包内；下一步，将上述铁水包运送至倒罐站出铁工位，并兑入预定量的具有预定温度的铁水；下一步，利用三脱站工序脱磷，在上述脱磷过程中，减少加入脱磷剂；最后，在上述脱磷步骤结束后，将脱磷、扒渣后的铁水送入AOD炉冶炼不锈钢。下面以转炉为例，进一步说明根据本发明一实施方式的用于铁水预处理的脱硅、脱磷方法。首先，在转炉出钢溅渣结束后，将转炉内的热态炉渣倒入铁水包内，然后将有40～75kg/t热态炉渣的铁水包通过过跨车运送到铁水预处理跨。上述铁水包内的热态炉渣是介于1350～1500℃范围内的高碱度预熔性热态转炉炉渣。在上述温度范围内，热态炉渣呈液态。下一步，可将装有热态转炉炉渣的铁水包吊运至倒罐站出铁工位，并兑入预定温度介于1300～1380℃范围内的铁水，铁水量为175～180吨。在上述将铁水兑入铁水包内的过程中，可利用兑铁水时的冲击作用进行搅拌，使铁水与炉渣充分反应，进行前期脱硅。在一示例中，兑入铁水罐的铁水量可为178吨。下一步，将铁水包吊运到三脱站工位，可将喷枪插入铁水包内的铁水中进行喷吹搅拌脱硅、脱磷，喷枪位于所述铁水包内的铁水液面上1200～1500mm范围内，喷枪的喷吹流量可介于1200～2400m3/h范围内，喷吹参数如表2所示。在上述三脱站脱磷过程中，由于倒入铁水包内的热态钢渣中包含48～57％的CaO、15～25％的FeO，且炉渣碱度在2.8～4.0之间，转炉渣成分如表1所示，根据磷的分配比计算Lp=ω（P2O5）/ω[P]，Lp介于80～150，具有很强的脱磷能力。因此，上述转炉炉渣本身就是良好的脱磷剂，可减少加入现有技术中常用的石灰和萤石混合物脱磷剂用量。而且，上述转炉热态预熔性炉渣具有较高脱磷效率，脱磷速度快。喷枪可喷吹25～35min后停止搅拌，然后可对铁水罐的铁水测温取样。在一示例中，喷吹流量可为1500m3/h。在一示例中，喷枪可喷吹30min后停止喷吹。下一步，在兑入铁水包内的铁水中的磷含量达到钢种要求时，可进行捞渣或扒渣操作，捞出或扒掉85％以上的脱磷渣。最后，可将除渣后的铁水送入AOD炉进行冶炼不锈钢。经试验证明，利用根据本发明实施方式的用于铁水预处理的脱硅、脱磷方法，预处理结束后，磷含量能达到0.010％（如表4所示），可节约脱磷剂3.5～5.6kg/t，可降低成本3.1～4.8元/t，并且实现了转炉炉渣热态循环利用，减少了后续工序炉渣处理费用及环境污染。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明所保护范围的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (1)
1.一种铁水预处理脱磷的方法，其特征在于：工艺路线：转炉出钢溅渣结束→转炉内热态炉渣兑入铁水包内→铁水包内兑入铁水→三脱预处理脱硅脱磷→兑入AOD冶炼不锈钢；包括以下步骤：
步骤一：转炉渣热态回收应用于预处理脱磷，在转炉出钢溅渣结束后，将转炉内介于1350～1500℃范围内40～75kg/t的高碱度、高氧化性预熔性热态炉渣倒入铁水包内；
步骤二：将装有转炉渣的铁水包运送到倒罐站出铁工位，并兑入175-180吨的具有1300-1380℃的铁水，利用兑铁水时的冲击作用进行搅拌，使铁水与炉渣充分反应，进行前期脱硅；
步骤三：铁水包运到三脱预处理工位，开始进行喷吹脱硅脱磷，喷枪位于铁水包内的铁水罐底200～350mm范围内，喷吹氮气搅拌促进脱硅、脱磷，氮气压力0.8-1.3Mpa，流量20～40m3/min，喷吹7～10min，P含量达到0.025%～0.030%，停止喷吹，扒渣前期渣，继续进行深脱磷操作，喷粉枪喷吹氮气和脱磷剂，氮气压力0.8～1.0Mpa，流量25～30m3/min；顶枪供氧，枪位1.2～1.4m，供氧流量1300～1500m3/h，P含量达到0.010%～0.015%脱磷结束，进行扒渣；三脱站工序喷吹脱磷过程中，减少了脱磷剂用量3.5-5.6kg/t；喷枪流量介于20～40m3/min范围内，总喷吹时间25～35min；
步骤四：扒渣后的铁水送入AOD炉冶炼不锈钢。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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