一种安全高效的低硅铁水吹炼工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种安全高效的低硅铁水吹炼工艺，属于转炉冶炼【技术领域】。在转炉中装入重量百分比80.0~90.0%的低硅铁水和余量的废钢，在吹炼前期的0~2min，氧枪枪位设为140~160cm，供氧恒压为0.84~0.88MPa，流量为26000~28000m3/h。吹炼开始后加入渣料，用量按每t铁水计为石灰17.00~25.00kg，轻烧白云石13.50~19.00kg，铁矿石0~12.00kg，生铁0~80.00kg，并提高枪位至155~175cm。吹炼终期将枪位降至110~120cm吹炼85~95s，全程供氧吹炼时间达13~15min后提枪倒渣。本发明所述吹炼工艺有利于低硅铁水在吹炼过程中早化渣，化透渣和化好渣，脱磷效率明显提高。炉渣对钢液面覆盖完全，有利于减少喷溅造成的氧枪、炉口、烟罩等的粘钢问题，降低了钢料损耗，减少了维修、清理工作的强度，有利于节约成本和提高生产安全性，具有良好的推广应用价值。
【专利说明】—种安全高效的低硅铁水吹炼工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于转炉冶炼【技术领域】，具体涉及一种化渣效果好，脱磷效率高，喷溅少，安全高效的低硅铁水吹炼工艺。
【背景技术】
[0002]由于高炉使用的原燃料波动以及炼铁出于降低焦比等因素考虑，炼铁厂高炉供给炼钢厂转炉冶炼的铁水硅含量经常波动较大，这对转炉冶炼工艺提出了更高的要求，特别是铁水的硅含量偏低时，给转炉冶炼工艺带来了很多的技术难题。首先，低硅铁水在冶炼过程中，脱碳反应提前，碳的氧化优先于硅的氧化，炉渣中SiO2难于富集，初期渣中较早出现的硅酸二钙又阻碍了石灰的融化，使吹炼前期造渣困难，脱磷效果差。其次，随着吹炼过程的进行，渣中FeO含量逐渐降低，更不利于石灰的融化，也会引起化渣困难，炉渣易“返干”，流动性变差。再次，低硅铁水渣层过薄，量偏少，对钢液面覆盖不佳，炉渣泡沫化程度降低，金属喷溅严重，从而进一步引起氧枪粘钢等严重事故，不但增加了处理成本，还影响到生产的顺利进行。此外，铁水中的硅含量低，转炉吹炼点火成功后CO气体含量上升的很快，而O2含量下降的较慢，容易导致飞枪甚至卸爆。因此，研发一种化渣效果好，脱磷效率高，喷溅少，安全高效的低硅铁水吹炼工艺具有十分现实意义和推广应用价值。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种化渣效果好，脱磷效率高，喷减少，安全高效的低硅铁水吹炼工艺。
[0004]本发明的目的是这样实现的，一种安全高效的低硅铁水吹炼工艺，包括以下具体步骤:
A、在转炉中装入吹炼主料，主料组成的重量百分比为低硅铁水80.0-90.0%，余量为废钢，然后开始供氧吹炼，在吹炼前期的(T2min，枪位控制在14(Tl60cm，供氧压力为
0.84~0.88MPa，供氧流量为 2600(T28000m3/h ；
B、在吹炼开始后加入渣料，渣料用量按每t铁水计为石灰17.0(T25.0Okg,轻烧白云石13.5(Tl9.0Okg,铁矿石0-12.0Okg,生铁0-80.0Okg,保持恒压供氧，并提高枪位至155~175cm ；
C、在吹炼终期，保持恒压供氧，枪位降至ll(Tl20Cm，吹炼85、5s加强熔池搅拌，全程供氧吹炼时间达13~15min后停止吹炼，提枪倒渣。
[0005]本发明具有以下有益效果:
所述吹炼工艺通过调整原料装入制度，有效控制了铁水的升温速度，抑制碳与氧的反应，渣中FeO的含量相对较高，从而改善了熔渣对石灰的侵润渗透程度，有利于石灰融化，渣中CaO的含量随之提高，FeO与CaO、SiO2形成低熔点的化合物进入渣中，使成渣和脱磷效果得到明显的改善。另一方面，渣料中含有的硅元素进入铁水，在一定程度上提高了 SiO2的含量，而SiO2的富集有利于改善化渣和脱磷效果。[0006]所述吹炼工艺改进了吹炼过程中氧枪的控制工艺，适度提高了开吹枪位，降低了供氧强度，在熔池搅拌不充分的情况下，使C和O的扩散趋缓，从而抑制了铁水的脱碳反应速度，形成FeO富集，进一步促进石灰的融化，所形成的低熔点化合物有利于炉渣粘度的降低，流动性更好。此外，适度提高枪位、降低氧气流量的吹炼工艺还有助于避免转炉烟气卸爆等事故的发生，提高生产安全性。
[0007]综上所述，本发明所述的吹炼工艺有利于低硅铁水在吹炼过程中早化渣，化透渣和化好渣，脱磷效率明显提高。而炉渣的泡沫化程度好，对钢液面的覆盖完全，也有利于减少喷溅造成的氧枪、炉口、烟罩等的粘钢问题，在一定程度上降低了钢料损耗，减少了维修、清理工作的强度，有利于节约成本和提高生产安全性，具有良好的推广应用价值。
【具体实施方式】
[0008]下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换，均落入本发明保护范围。
[0009]一种安全高效的低硅铁水吹炼工艺，包括以下具体步骤:
A、在转炉中装入吹炼主料，主料组成的重量百分比为低硅铁水80.0-90.0%，余量为废钢，然后开始供氧吹炼，在吹炼前期的(T2min，枪位控制在14(Tl60cm，供氧压力为
0.84~0.88MPa，供氧流量为 2600(T28000m3/h ；
B、在吹炼开始后加入渣料，渣料用量按每t铁水计为石灰17.0(T25.0Okg,轻烧白云石13.5(Tl9.0Okg,铁矿石0-12.0Okg,生铁0-80.0Okg,保持恒压供氧，并提高枪位至155~175cm ；
C、在吹炼终期，保持恒压供氧，枪位降至ll(Tl20Cm，吹炼85、5s加强熔池搅拌，全程供氧吹炼时间达13~15min后停止吹炼，提枪倒渣。
[0010]所述主料组成的重量百分比优选为低硅铁水84.0-87.5%，余量为废钢。
[0011]所述低硅铁水的温度为129(Tl310°C。
[0012]所述低硅铁水的元素重量百分比为S1:0.070-0.200%, P:0.087~0.125%。
[0013]所述氧气的纯度≥99.5%。
[0014]所述供氧压力优选0.86MPa，供氧流量优选27000m3/h。
[0015]所述渣料用量按每t铁水计优选为石灰19.0(T23.0Okg,轻烧白云石15.00~17.50kg,铁矿石 3.80~7.50kg,生铁 47.00^78.0Okgo
[0016]所述吹炼终期，保持恒压供氧，枪位降至ll(Tl20Cm，优选吹炼90s。
[0017]所述渣料的加入分2批进行，第一批在吹炼开始后加入，所加渣料为石灰、轻烧白云石和铁矿石，加入量分别占各自总用量的60%、80%和100% ;第二批在吹炼6~8min时加入，所加洛料为石灰和轻烧白z?石，加入量分别占各自总用量的40%和20%。
[0018]所述吹炼后钢水的元素重量百分比为P:0.016~0.020%, C:0.08(H).160%。
[0019]所述吹炼后钢水的温度为165(Tl670°C。
[0020]所述吹炼后钢渣组成的重量百分比为SiO2:10.0(Tll.00%, CaO:43.00^45.50%，TFe:17.00~19.50%。
[0021]实施例1
铁水采用120t顶底复吹转炉吹炼，首先在转炉中装入吹炼主料，主料组成的重量百分比为低硅铁水84.0%，实际装入量为138t，余量为废钢，实际装入量为26t。铁水的温度为1305°C，其元素重量百分比为 C:4.200%、Si:0.120%、Mn:0.420%、S:0.026%、P:0.120%。然后开始供氧吹炼，氧气的纯度≥99.5%，供氧压力为0.86MPa，供氧流量为27000m3/h，在吹炼前期的CT2min,枪位控制在150cm。
[0022]在吹炼开始后加入渣料，渣料用量按每t铁水计为石灰19.47kg，轻烧白云石15.22kg，铁矿石4.0Okg，生铁77.00kg，渣料的加入分2批进行，第一批在吹炼开始后加入，所加渣料为石灰、轻烧白云石和铁矿石，加入量分别占各自总用量的60%、80%和100% ;第二批在吹炼8min时加入，所加渣料为石灰和轻烧白云石，加入量分别占各自总用量的40%和20%。此阶段保持恒压供氧，并提高枪位至170cm。
[0023]在吹炼终期，仍就保持恒压供氧，枪位降至115cm，吹炼90s加强熔池搅拌，全程供氧吹炼时间达14min后停止吹炼，提枪倒渣，吹炼结束后钢水的元素重量百分比为P:0.020%, C:0.090%，钢水温度为1664°C，钢渣组成的重量百分比为SiO2:10.10%, CaO:
43.32%, TFe:19.05%。
[0024]实施例2
铁水采用120t顶底复吹转炉吹炼，首先在转炉中装入吹炼主料，主料组成的重量百分比为低硅铁水87.0%，实际装入量为133t，余量为废钢，实际装入量为20t。铁水的温度为1295°C，其元素重量百分比为 C:4.850%、Si:0.200%、Mn:0.390%、S:0.032%、P:0.113%。然后开始供氧吹炼，氧气的纯度≥99.5%，供氧压力为0.84MPa，供氧流量为28000m3/h，在吹炼前期的CTl.5min,枪位控制在160cm。
[0025]在吹炼开始后加入渣料，渣料用量按每t铁水计为石灰22.93kg，轻烧白云石17.29kg，铁矿石6.70kg，生铁47.70kg，渣料的加入分2批进行，第一批在吹炼开始后加入，所加渣料为石灰、轻烧白云石和铁矿石，加入量分别占各自总用量的60%、80%和100% ;第二批在吹炼7min时加入，所加渣料为石灰和轻烧白云石，加入量分别占各自总用量的40%和20%。此阶段保持恒压供氧，并提高枪位至175cm。
[0026]在吹炼终期，仍就保持恒压供氧，枪位降至110cm，吹炼85s加强熔池搅拌，全程供氧吹炼时间达13min后停止吹炼，提枪倒渣，吹炼结束后钢水的元素重量百分比为P:0.017%, C:0.160%，钢水温度为1655°C，钢渣组成的重量百分比为SiO2:10.95%，CaO:
44.11%, TFe:18.63%。
[0027]实施例3
铁水采用120t顶底复吹转炉吹炼，首先在转炉中装入吹炼主料，主料组成的重量百分比为低硅铁水87.5%，实际装入量为133t，余量为废钢，实际装入量为19t。铁水的温度为1295°C，其元素重量百分比为 C:4.380%、Si:0.170%、Mn:0.440%、S:0.021%、P:0.098%。然后开始供氧吹炼，氧气的纯度≥99.5%，供氧压力为0.88MPa，供氧流量为26000m3/h，在吹炼前期的CTlmin,枪位控制在140cm。
[0028]在吹炼开始后加入渣料，渣料用量按每t铁水计为石灰19.9 2kg，轻烧白云石17.29kg，铁矿石7.08kg，生铁72.00kg，渣料的加入分2批进行，第一批在吹炼开始后加入，所加渣料为石灰、轻烧白云石和铁矿石，加入量分别占各自总用量的60%、80%和100% ;第二批在吹炼6min时加入，所加渣料为石灰和轻烧白云石，加入量分别占各自总用量的40%和20%。此阶段保持恒压供氧，并提高枪位至155cm。[0029]在吹炼终期，仍就保持恒压供氧，枪位降至120cm，吹炼95s加强熔池搅拌，全程供氧吹炼时间达15min后停止吹炼，提枪倒渣，吹炼结束后钢水的元素重量百分比为P:0.018%, C:0.140%，钢水温度为1665°C，钢渣组成的重量百分比为SiO2:10.55%，CaO:45.31%, TFe:17.49%。
【权利要求】
1.一种安全高效的低硅铁水吹炼工艺，其特征在于包括以下具体步骤: A、在转炉中装入吹炼主料，主料组成的重量百分比为低硅铁水80.0-90.0%，余量为废钢，然后开始供氧吹炼，在吹炼前期的(T2min，枪位控制在140-l60cm，供氧压力为0.84~0.88MPa，供氧流量为 2600 0-28000m3/h ； B、在吹炼开始后加入渣料，渣料用量按每t铁水计为石灰17.00-25.0Okg,轻烧白云石13.50-l9.0Okg,铁矿石0-12.0Okg,生铁0-80.0Okg,保持恒压供氧，并提高枪位至155~175cm ； C、在吹炼终期，保持恒压供氧，枪位降至ll0-l20Cm，吹炼85、5s加强熔池搅拌，全程供氧吹炼时间达13~15min后停止吹炼，提枪倒渣。
2.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺，其特征在于所述主料组成的重量百分比优选为低硅铁水84.0-87.5%，余量为废钢。
3.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺，其特征在于所述低硅铁水的温度为 1290~1310°C。
4.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺，其特征在于所述低硅铁水的元素重量百分比为 S1:0.070~0.200%, P:0.087~0.125%。
5.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺，其特征在于所述氧气的纯度≥ 99.5%。
6.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺，其特征在于所述供氧压力优选0.86MPa，供氧流量优选27000m3/h。
7.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺，其特征在于所述渣料用量按每t铁水计优选为石灰19.00^23.00kg，轻烧白云石15.00~17.50kg，铁矿石3.80~7.50kg，生铁 47.00~78.0Okg0
8.如权利要求1所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺，其特征在于所述吹炼终期，保持恒压供氧，枪位降至ll 0-l20cm，优选吹炼90s。
9.如权利要求1-8任一项所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺，其特征在于所述渣料的加入分2批进行，第一批在吹炼开始后加入，所加渣料为石灰、轻烧白云石和铁矿石，加入量分别占各自总用量的60%、80%和100% ;第二批在吹炼6~8min时加入，所加渣料为石灰和轻烧白云石，加入量分别占各自总用量的40%和20%。
10.如权利要求1-8任一项所述的安全高效的低硅铁水吹炼工艺，其特征在于所述吹炼后钢水的元素重量百分比为P:0.016~0.020%, C:0.080~0.160%。
【文档编号】C21C5/30GK103555878SQ201310599178
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】速国武, 陈寿红, 陆大章, 赵金成 申请人:武钢集团昆明钢铁股份有限公司