CN115820972A - 一种转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,包括:1)在转炉炉后出钢部位上方安装废钢装入斗,开通与钢包上方相通溜槽,溜槽与装入斗处安装插板阀;2)废钢按种类和块度进行分类存放和加入;3)转炉废钢装入时,将该炉冶炼钢种同类废钢装入出钢部位上方安装废钢装入斗;4)加入转炉炉内废钢中社会回收的破碎料废钢按废钢结构模型进行动态加入,加入转炉炉内废钢总量不变;5)出钢过程合金加完后,钢包底吹模式选择大流量后,打开废钢斗下部插板阀,将与冶炼钢种同类废钢加入钢包;6)出钢完毕将钢包开至吹氩位进行吹氩或精炼,该方法可减少废钢在转炉冶炼过程铁、锰及钒等元素吹损,实现资源效益最大化。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域,具体地,本发明涉及转炉炼钢过程减少废钢吹损降低生产成本的方法。
背景技术
废钢是转炉炼钢生产的主要原材料,占钢铁料比例在10-30%左右,2021年全国重点钢铁企业废钢消耗在130kg/t左右,按2021年全国钢产量10.3亿吨计算,全国废钢消耗量1.3亿吨以上,目前国内外钢厂转炉废钢大多在转炉冶炼前全部加入转炉炉内,废钢结构根据废钢资源按固定结构加入,导致冶炼过程中废钢中铁、锰等元素部分与氧气发生氧化反应,生产氧化物进入炉渣,导致废钢中铁、锰等有益元素流失,降低资源利用率。
此外废钢中铁、锰等元素氧化后进入炉渣后,导致炉渣等固废量和氧气消耗增加,对企业节能减排工作影响较大。
发明内容
本发明的目的在于,本发明提供了转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,此方法可有效减少转炉冶炼过程废钢中铁、锰等元素氧化量,在降低钢铁料和合金等成本的情况下,减少企业固废外排量。
为达到上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
本发明提供一种转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,所述方法包括以下步骤:
1)在转炉炉后出钢部位上方安装废钢装入斗,开通与钢包上方相通溜槽,溜槽与装入斗处安装插板阀;
2)废钢按种类和块度进行分类存放和加入,其中,废钢包括社会回收的破碎料废钢和/或块度≤300mm的表面无氧化废钢等;
3)转炉废钢装入时,将该炉冶炼钢种同类废钢装入出钢部位上方安装废钢装入斗;
4)加入转炉炉内废钢中社会回收的破碎料废钢按基于转炉入炉原料FeO总量精准控制的废钢结构模型进行动态加入,加入转炉炉内废钢总量不变;
5)出钢过程合金加完后,钢包底吹模式选择大流量后,打开废钢斗下部插板阀,将与冶炼钢种同类废钢加入钢包;
6)出钢完毕将钢包开至吹氩位进行吹氩或精炼。
作为上述方法的进一步改进,所述步骤2)中,社会回收的破碎料废钢单独存放,块度≤300mm的表面无氧化废钢按钢种大类分类存放;
作为上述方法的进一步改进,社会回收的破碎料废钢为最大边长≤200mm的散状料或散状料压块,表面氧化严重的废钢,氧化物比例在12±2%。
作为上述方法的进一步改进,块度≤300mm的表面无氧化废钢按钢种大类,钢种大类为钢种普通合金元素含量±0.10%,微量元素含量±0.010%。
作为上述方法的进一步改进,所述步骤3)中,同类废钢量按出钢量10±2kg/t控制,加入转炉炉内废钢量相应减少10±2kg/t。
作为上述方法的进一步改进,所述步骤4)中,基于转炉入炉原料FeO总量精准控制的废钢结构模型为根据该炉次总装入量、铁水装入量和FeO冷却剂加入量确定含FeO比例较高的废钢加入量的废钢结构模型。
作为上述方法的进一步改进,所述废钢结构模型是根据不同铁水消耗下转炉冶炼时炉内FeO需求量和冶炼过程加入含FeO冷却剂带人的FeO量,计算出社会回收的破碎料废钢需求量,并按要求加入,用于实现冶炼过程FeO需求平衡。
作为上述方法的进一步改进,计算出社会回收的破碎料废钢需求量的公式为:社会回收的破碎料废钢需求量=(冶炼过程炉渣中FeO含量要求-含FeO冷却剂加入量*冷却剂中FeO含量)/社会回收破碎料废钢中FeO含量*渣量*出钢量/破碎料废钢中FeO参与反应比例。
作为上述方法的进一步改进,所述方法还包括:转炉终点温度按高于正常温度10±2℃进行控制。
作为上述方法的进一步改进,所述步骤5)中的底吹流量为5.5~6.5L/t.min。
具体地,本发明的方法通过在转炉炉后出钢部位上方安装废钢装入斗,开通与钢包上方相通溜槽,溜槽与装入斗处安装插板阀;废钢按种类和块度进行分类存放和加入,其中社会回收的破碎料废钢单独存放,块度≤300mm的表面无氧化废钢按钢种大类分类存放;转炉废钢装入时将本炉冶炼钢种同类废钢装入出钢部位上方安装废钢装入斗,同类废钢量按出钢量10±2kg/t控制,加入转炉炉内废钢量相应减少10±2kg/t;加入转炉炉内废钢中社会回收的破碎料废钢按基于转炉入炉原料FeO总量精准控制的废钢结构模型进行动态加入,加入转炉炉内废钢总量不变;转炉终点温度按高于正常温度10±2℃进行控制;出钢过程合金加完后,钢包底吹模式选择大流量模型(流量5.5~6.5L/t.min)后,打开废钢斗下部插板阀将与冶炼钢种同类废钢加入钢包;出钢完毕将钢包开至吹氩位进行吹氩或精炼。
与现有技术相比,本发明的优势在于:
本发明通过在转炉炉后出钢部位上方安装废钢装入斗,废钢按钢种大类分类存放动态加入,适当提高转炉终点温度,出钢过程调整钢包底吹模型,将与冶炼钢种同类废钢加入钢包,有效减少转炉冶炼过程废钢吹损,减少合金加入量,在降低钢铁料和合金成本的情况下,减少企业固废外排量。此外,本方法可减少转炉冶炼过程氧化反应量,降低氧气消耗,对降低工序能耗起到积极作用。
附图说明
图1为本发明转炉炉后出钢部位上方废钢装入斗示意图;
附图标记:
1、废钢装入斗,2、插板阀,3、溜槽,4、钢包。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
本发明提供一种转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,所述方法包括以下步骤:
1)在转炉炉后出钢部位上方安装废钢装入斗1,开通与钢包4上方相通溜槽3,溜槽与装入斗处安装插板阀2;
2)废钢按种类和块度进行分类存放和加入,其中社会回收的破碎料废钢单独存放,块度≤300mm的表面无氧化废钢按钢种大类分类存放;
其中社会回收的破碎料废钢单独存放,块度≤300mm的表面无氧化废钢按钢种大类分类存放;社会回收的破碎料废钢为最大边长≤200mm的散状料或散状料压块,表面氧化严重的废钢,氧化物比例在12±2%(因破碎料表面氧化严重,价格较其他废钢低300元/t左右);块度≤300mm的表面无氧化废钢按钢种大类,钢种大类为钢种普通合金元素含量±0.10%,微量元素含量±0.010%,实际生产中主要对本企业冶炼的主要钢种大类进行分类,不冶炼或冶炼量少的钢种不进行分类,也不采用炉后加废钢工艺;
3)转炉废钢装入时将本炉冶炼钢种同类废钢装入出钢部位上方安装废钢装入斗,同类废钢量按出钢量10±2kg/t控制,加入转炉炉内废钢量相应减少10±2kg/t;
4)加入转炉炉内废钢中社会回收的破碎料废钢按基于转炉入炉原料FeO总量精准控制的废钢结构模型进行动态加入,加入转炉炉内废钢总量不变;
基于转炉入炉原料FeO总量精准控制的废钢结构模型为根据本炉次总装入量、铁水装入量和含FeO冷却剂加入量确定含FeO比例较高的废钢加入量的废钢结构模型,具体如下表;主要是根据不同铁水消耗下转炉冶炼时炉内FeO需求量和冶炼过程加入含FeO冷却剂带人的FeO量,计算出社会回收的破碎料废钢需求量,并按要求加入,实现转炉冶炼过程FeO需求平衡,杜绝因冶炼过程炉内FeO不足导致废钢中Fe元素被大量氧化的情况出现,也可减轻因冶炼过程炉内FeO过剩,炉渣中FeO升高导致钢水氧含量增加、合金回收率的等问题。计算公式如下:
社会回收的破碎料废钢需求量=(冶炼过程炉渣中FeO含量要求-含FeO冷却剂加入量*冷却剂中FeO含量)/社会回收破碎料废钢中FeO含量*渣量*出钢量/破碎料废钢中FeO参与反应比例;
5)转炉终点温度按高于正常温度10±2℃进行控制;
6)出钢过程合金加完后,钢包底吹模式选择大流量模型(流量5.5~6.5L/t.min)后,打开废钢斗下部插板阀将与冶炼钢种同类废钢加入钢包;
7)出钢完毕将钢包开至吹氩位进行吹氩或精炼,可减少废钢在转炉冶炼过程铁、锰及钒等元素吹损,实现资源效益最大化。
本发明基于转炉入炉原料FeO总量精准控制的废钢结构模型依据是根据入炉铁水参数确定含FeO冷却剂加入量,根据冷却剂带人的FeO和转炉冶炼FeO需求值计算出FeO需要补充量,再根据破碎料废钢中FeO含量计算出不同铁水情况下破碎料废钢加入量。按此模型配加废钢,转炉冶炼过程FeO需求平衡,不会出现因冶炼过程炉内FeO不足导致废钢被大量氧化的情况,也可有效避免因破碎料废钢加入过量,导致炉内FeO过多产生的终点炉渣氧化性强,合金回收率低等问题(如下表)。
基于转炉入炉原料FeO总量精准控制的废钢结构模型(150吨转炉)
具体如下:
实施例1 150t转炉(出钢量150t)炼钢过程减少废钢吹损控制
转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,所述方法包括以下步骤:
1)在转炉炉后出钢部位上方安装废钢装入斗,开通与钢包上方相通溜槽,溜槽与装入斗处安装插板阀;
2)废钢按种类和块度进行分类存放和加入,其中社会回收的破碎料废钢单独存放,块度≤300mm的表面无氧化废钢按钢种大类分类存放;
3)本炉冶炼HRB400E-1,总装入量为159t,铁水装入量为129t,废钢量30t,转炉废钢装入时将1.5t块度≤300mm的HRE400E系列废钢装入出钢部位上方安装废钢装入斗,剩余28.5t废钢装入废钢斗加入转炉炉内,其中破碎料废钢量为20t;
4)本炉转炉终点温度1659℃(正常出钢温度1650℃)成分达标,直接出钢;
5)出钢过程合金加完后,将钢包底吹模式选择至大流量模型(流量5.5~6.5L/t.min)后,打开废钢斗下部插板阀将1.5t废钢加入钢包;
6)出钢完毕将钢包开至吹氩位进行吹氩或精炼。
7)本炉浇注正常,铸坯量为150.15t。
实施例2 150t转炉(出钢量150t)炼钢过程减少废钢吹损控制
转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,所述方法包括以下步骤:
1)在转炉炉后出钢部位上方安装废钢装入斗,开通与钢包上方相通溜槽,溜槽与装入斗处安装插板阀;
2)废钢按种类和块度进行分类存放和加入,其中社会回收的破碎料废钢单独存放,块度≤300mm的表面无氧化废钢按钢种大类分类存放;
3)本炉冶炼HRB400E-1,总装入量为159t,铁水装入量为141t,废钢量18t,转炉废钢装入时将1.5t块度≤300mm的HRE400E系列废钢装入出钢部位上方安装废钢装入斗,剩余16.5t废钢装入废钢斗加入转炉炉内,其中破碎料废钢量为8t;
4)本炉转炉终点温度1660℃(正常出钢温度1650℃)成分达标,直接出钢;
5)出钢过程合金加完后,将钢包底吹模式选择至大流量模型(流量5.5~6.5L/t.min)后,打开废钢斗下部插板阀将1.5t废钢加入钢包;
6)出钢完毕将钢包开至吹氩位进行吹氩或精炼。
7)本炉浇注正常,铸坯量为150.75t。
对比例1 150t转炉(出钢量150t)炼钢过程废钢吹损控制
1)转炉本炉冶炼钢种为HRB400E-1,总装入量为159t,铁水装入量为129t,废钢量30t,其中破碎料废钢量为15t;
2)本炉转炉终点温度1650℃,成分达标,直接出钢;
3)出钢完毕将钢包开至吹氩位进行吹氩或精炼。
4)本炉浇注正常,铸坯量为150.25t。
对比例2 150t转炉(出钢量150t)炼钢过程废钢吹损控制
1)转炉本炉冶炼钢种为HRB400E-1,总装入量为159t,铁水装入量为141t,废钢量18t,其中破碎料废钢量为9t;
2)本炉转炉终点温度1650℃,成分达标,直接出钢;
3)出钢完毕将钢包开至吹氩位进行吹氩或精炼。
4)本炉浇注正常,铸坯量为150.55t。
将实施例与对比例铸坯量、合金量,氧耗及产出效益对比,结果如表1所示。
表1铸坯量、合金量,氧耗及产出效益对比
通过实施案例与对比案例对比,实施案例通过按入炉铁水情况动态配入炉废钢中破碎料废钢量,可实现转炉冶炼过程FeO供需平衡,杜绝因炉内FeO含量不足导致的废钢被大量氧化的情况出现,也可有效杜绝因破碎料废钢加入过量,导致炉内FeO过量、终点炉渣氧化性强、合金回收率低等问题;通过在出钢部位上方安装废钢装入斗,将与冶炼钢种同类废钢加入时机由炉内加入调整为出钢过程加入钢包,在减少废钢吹损的情况下,减少合金加入量,实施案例可减少冶炼过程废钢中铁、锰及钒等元素氧化量,有效降低生产成本。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,所述方法包括以下步骤:
1)在转炉炉后出钢部位上方安装废钢装入斗,开通与钢包上方相通溜槽,溜槽与装入斗处安装插板阀;
2)废钢按种类和块度进行分类存放和加入,其中,废钢包括社会回收的破碎料废钢和/或块度≤300mm的表面无氧化废钢;
3)转炉废钢装入时,将该炉冶炼钢种同类废钢装入出钢部位上方安装废钢装入斗;
4)加入转炉炉内废钢中社会回收的破碎料废钢按基于转炉入炉原料FeO总量精准控制的废钢结构模型进行动态加入,加入转炉炉内废钢总量不变;
5)出钢过程合金加完后,钢包底吹模式选择大流量后,打开废钢斗下部插板阀,将与冶炼钢种同类废钢加入钢包;
6)出钢完毕将钢包开至吹氩位进行吹氩或精炼。
2.根据权利要求1所述的转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,其特征在于,所述步骤2)中,社会回收的破碎料废钢单独存放,块度≤300mm的表面无氧化废钢按钢种大类分类存放。
3.根据权利要求2所述的转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,其特征在于,社会回收的破碎料废钢为最大边长≤200mm的散状料或散状料压块,表面氧化严重的废钢,氧化物比例在12±2%。
4.根据权利要求2所述的转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,其特征在于,块度≤300mm的表面无氧化废钢按钢种大类,钢种大类为钢种普通合金元素含量±0.10%,微量元素含量±0.010%。
5.根据权利要求1所述的转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,其特征在于,所述步骤3)中,同类废钢量按出钢量10±2kg/t控制,加入转炉炉内废钢量相应减少10±2kg/t。
6.根据权利要求1所述的转炉炼钢过程减少废钢吹损的方法,其特征在于,所述步骤4)中,基于转炉入炉原料FeO总量精准控制的废钢结构模型为根据该炉次总装入量、铁水装入量和FeO冷却剂加入量确定含FeO比例较高的废钢加入量的废钢结构模型。
7.根据权利要求6所述的转炉炼钢过程减少废钢吹的方法,其特征在于,所述废钢结构模型是根据不同铁水消耗下转炉冶炼时炉内FeO需求量和冶炼过程加入含FeO冷却剂带人的FeO量,计算出社会回收的破碎料废钢需求量,并按要求加入,用于实现冶炼过程FeO需求平衡。
8.根据权利要求7所述的转炉炼钢过程减少废钢吹的方法,其特征在于,计算出社会回收的破碎料废钢需求量的公式为:社会回收的破碎料废钢需求量=(冶炼过程炉渣中FeO含量要求-含FeO冷却剂加入量*冷却剂中FeO含量)/社会回收破碎料废钢中FeO含量*渣量*出钢量/破碎料废钢中FeO参与反应比例。
9.根据权利要求1所述的转炉炼钢过程减少废钢吹的方法,其特征在于,所述方法还包括:转炉终点温度按高于正常温度10±2℃进行控制。
10.根据权利要求1所述的转炉炼钢过程减少废钢吹的方法,其特征在于,所述步骤5)中的底吹流量为5.5~6.5L/t.min。
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2022
- 2022-11-22 CN CN202211464829.8A patent/CN115820972A/zh active Pending
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