一种将转炉产炉底渣直接用于转炉炼钢的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其是涉及一种将转炉产炉底渣直接用于转炉炼 钢的方法。
【背景技术】
[0002] 钢铁料消耗和造渣料消耗是转炉炼钢的两个重要生产指标，二者不仅关系到炼钢 成本，而且还体现了一个炼钢厂的技术、操作和管理水平。
[0003] 近年来，为了降低转炉炼钢中钢铁料和石灰的消耗，多采用留渣法。该类方法实施 的主要目的是回收上一炉未出净的钢水和利用所留高温、高氧化性、高碱性的炉渣促进下 一炉冶炼前期石灰的熔化，提高前期炉渣的冶金能力。但是也存在以下不足：1、留渣法是将 上一炉高温、高碱度、高FeO含量的转炉终渣留作下一炉使用，但是在兑铁水过程中，由于 炉渣温度较高，渣中FeO或残留在炉内的钢水中的氧极易与铁水中的碳发生不平衡碳氧反 应，瞬间生成大量的C0气体携带炉渣以及铁水喷出转炉，造成爆发性喷溅事故，造成安全 事故；2、留渣法中，为了尽量精准控制所留的渣量符合要求，在转炉倒渣后期一般采用"小 摇慢倒"的方式，这样粘稠的炉渣长时间在炉口处堆积冷却，容易造成炉口逐渐缩小，给后 续兑铁水和废钢带来困难；3、留渣法中，倒出多少渣，留多少渣，全凭操作工经验控制，使得 留渣的数量不精确、不稳定，影响后续的冶炼操作。
[0004]因此，如何减少现有留渣法所存在的缺陷，提高转炉炼钢的操作水平和冶炼水平 是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种将转炉产炉底渣直接用于转炉炼钢的方法， 该方法能够减少现有留渣法所存在的缺陷，提高转炉炼钢的操作水平和冶炼水平。
[0006] 为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
[0007] -种将转炉产炉底渣直接用于转炉炼钢的方法，包括以下步骤：
[0008] 1)转炉出钢结束后，倒净转炉内的炉渣；
[0009] 2)开始下一炉转炉炼钢，首先将转炉产炉底渣与废钢一起装入转炉内，然后兑入 铁水，然后降枪供氧，开始吹炼，最终得到钢水和炉渣。
[0010] 在步骤2)中，控制初始加料量：控制冶炼前期的矿石加入量降至0~3. 5kg/吨 钢，后续根据化渣和温度情况补加矿石，补加量为5kg/吨钢~15kg/吨钢；控制石灰的加入 量减少6kg/吨钢~10kg/吨钢，降幅为20 %~35% ;控制白云石的加入量减少2. 7kg/吨 钢~4. 5kg/吨钢，降幅为15 %~25%;以期使吹炼过程操作平稳并获得理想的终点温度和 成分。
[0011] 优选的，在步骤2)中，控制供氧操作：控制开吹供氧强度为3. 6Nm3/min*t~ 4. 2Nm3/min?t，控制开吹氧气压力为0. 90MPa~1.OMPa;打火正常后，将氧气流量调整为 2. 9Nm3/min?t~3.lNm3/min?t，将氧气压力调整为 0? 78Mpa~0? 82MPa。
[0012] 优选的，在步骤2)中，控制氧枪枪位：控制开吹枪位为2550mm~2650mm;在开吹 后30秒内将枪位降至1600mm~1700mm，控制降枪速度为60mm/s~70mm/s;在吹炼90秒~ 110秒时，将枪位升至1800mm~1900mm。
[0013] 优选的，所述炉底渣的加入量为40kg/吨钢~50kg/吨钢。
[0014] 优选的，所述炉底渣包括以下重量百分比的组分：元素Fe:30%~40%，未熔石 灰：7%~11%，未恪轻烧白云石：3%~6%，Fe0 :6%~9%，Ca0 :12%~20%，Si02:6%~ 8%，MgO:3%~5%，MnO:1. 5%~2. 6%，P205:1 %~1. 8%，CaS:0? 15%~0? 3%。
[0015] 本发明的有益技术效果：
[0016] 1.本发明通过转炉出钢结束后，将转炉内的炉渣倒净，不留渣，然后用转炉产的炉 底渣发挥原有留渣法中的所留终渣的作用，用炉底渣代替原有的终点炉渣，用固态渣代替 液态渣，由于炉底渣中的FeO含量较少且为固态，使得发生不平衡碳氧反应所需的热力学 条件难于满足，进而不会瞬间产生大量的C0气体，且炉底渣是称量好后加入转炉的，从而 彻底避免了原有留渣法中向转炉兑铁水时产生的喷溅事故及安全隐患，解决了原有留渣法 容易造成炉口逐渐缩小，能够做到对所加炉底渣质量进行精确控制，给后续兑铁水和废钢 带来困难的问题，提高转炉炼钢的操作水平和冶炼水平。
[0017] 2.本发明采用炉底渣直接加入转炉进行转炉炼钢，由于炉底渣中含铁量30%~ 40%、金属收得率按90%计，加入40kg/吨钢~50kg/吨钢的炉底渣可回收金属铁10. 8kg/ 吨钢~18kg/吨钢，而一般留渣法的金属回收量为5kg/吨钢~8kg/吨钢，相比于原有留渣 法对降低钢铁料消耗的程度，本发明进一步降低了钢铁料的消耗，实际生产数据表明钢铁 料消耗比原有留渣法降低了 5. 8kg/吨钢~12kg/吨钢。
[0018] 3.本发明采用炉底渣直接加入转炉进行转炉炼钢，由于炉底渣中含有7%~11% 的未熔石灰和3 %~6 %的未熔轻烧白云石，相比于原有留渣法对石灰和轻烧白云石消耗 的降低程度，本发明进一步降低了石灰和轻烧白云石的消耗，实际生产数据表明石灰和 轻烧白云石消耗比原有留渣法分别降低了 2. 8kg/吨钢~7. 2kg/吨钢和1. 2kg/吨钢~ 3. 0kg/吨钢，降低幅度分别为9. 3%~15. 7%和6. 7%~15. 1%。
[0019] 4.本发明采用炉底渣直接加入转炉进行转炉炼钢，减少了40kg/吨钢~50kg/吨 钢。
[0020] 5.鉴于炉底渣是由转炉冶炼过程中喷溅出的钢渣混合物以及转炉炉口、氧枪、 烟道及出钢口所粘钢渣的清理物所混合而成，其组分及其含量为：元素Fe:30%~40%， 未恪石灰：7%~11%，未恪轻烧白75T石：3%~6%，Fe0:6%~9%，CaO:12 %~20 %， Si02:6%~8%，MgO:3%~5%，MnO:1. 5%~2. 6%，P205:1 %~1. 8%，CaS:0? 15%~ 0.3%，本发明将这种炉底渣直接用工具清理后装入废钢斗内，直接就近返回转炉参与炼 钢，直接回收其中的金属铁，不用再倒运至渣处理厂，降低了炉底渣的处理成本和炼钢厂的 生产成本，提高了全系统的金属铁的回收率，产生了显著的经济效益，且保护了环境。
【具体实施方式】
[0021] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限 制。
[0022] 本发明提供了一种将转炉产炉底渣直接用于转炉炼钢的方法，包括以下步骤：
[0023] 1)转炉出钢结束后，倒净转炉内的炉渣；
[0024] 2)开始下一炉转炉炼钢，首先将转炉产炉底渣与废钢一起装入转炉内，然后兑入 铁水，然后降枪供氧，开始吹炼，最终得到钢水和炉渣。
[0025] 转炉炼钢在吹炼过程中发生剧烈的C-0反应，产生大量的C0气体，若控制不当，极 易发生喷溅现象，大量金属液体混合着炉渣从转炉炉口喷出，沿炉体挡渣裙板流入炉坑，凝 固后变成钢渣混合物；由于喷溅造成的炉口、氧枪、烟道粘钢以及因在出钢过程中出钢口所 粘的金属"胡子"等需及时清理，这些清理物也落入炉坑。上述这些含铁量在50%~100% 的喷溅物和清理物与炉坑内炉渣混合形成的钢渣混合物称为炉底渣，其含铁量为30%~ 40%〇
[0026] 原来这种高含铁量的炉底渣被当作废渣运到渣场收集储存，然后再转运到专门的 废渣处理厂进行加工处理，经磁选出来的金属再转卖给炼钢厂。该处理工艺不仅增加了环 境污染，而且增加了炉底渣处理成本和炼钢厂的生产成本，不符合资源利用和环境保护的 要求。
[0027] 由于本发明中所加炉底渣为常温固态，起到了明显的降温效果，为避免因冶炼前 期温度升温太慢而造成溢渣，在步骤2)中，控制冶炼前期的矿石加入量降至0~3. 5kg/吨 钢，后续根据化渣和温度情况补加矿石，补加量为5kg/吨钢~15kg/吨钢，以期使吹炼过程 操作平稳并获得理想的终点温度和成分。
[0028] 进一步的，由于炉底渣中含有7 %~11 %的未熔石灰和3 %~6 %的未熔轻烧白云 石，控制石灰的加入量减少6kg/吨钢~10kg/吨钢，降幅为20%~35% ;控制白云石的加 入量减少2. 7kg/吨钢~4. 5kg/吨钢，降幅为15 %~25%。
[0029] 本发明中，添加炉底渣后，会在金属液面上面形成较厚的渣层，为了有利于开吹 打火，采用该工艺的炉次较正常工艺炉次的开吹氧气流量和氧气压力有了明显提高：在 步骤2)中，控制开吹供氧强度为3. 6Nm3/min?t~4. 2Nm3/min?t，控制开吹氧气压力为 0? 90MPa~1.OMPa;打火正常后，将氧气流量调整为2. 9Nm3/min?t~3.lNm3/min?t，将氧 气压力调整为〇? 78Mpa~0? 82MPa。
[0030] 为了有利于转炉炼钢进行，在步骤2)中，吹炼前期枪位控制模式采用高一低一高 枪位控制模式：控制开吹枪位为2550mm~2650mm;在开吹后30秒内将枪位降至1600mm~ 1700mm，控制降枪速度为60mm/s~70mm/s;在吹炼90秒~110秒时，将枪位升至1800mm~ 1900mm〇
[0031] 在本发明的一个实施例中，所述炉底渣的加入量为40kg/吨钢~50kg/吨钢。
[0032] 在本发明的一个实施例中，所述炉底渣包括以下重量百分比的组分：元素Fe: 30%~40%，未恪石灰：7%~11%，未恪轻烧白7^石：3%~6%，？6〇:6%~9%，〇已0: 12%~20%，Si02:6%~8%，MgO:3 ~5%，MnO:1. 5%~2. 6%，P205:1 %~1. 8%，CaS: 0? 15%~0? 3%〇
[0033] 本发明通过转炉出钢结束后，将转炉内的炉渣倒净，不留渣，然后用转炉产的炉底 渣发挥原有留渣法中的所留终渣的作用，用炉底渣代替原有的终点炉渣，用固态渣代替液 态渣，由于炉底渣中的FeO含量较少且为固态，使得发生不平衡碳氧反应所需的热力学条 件难于满足，进而不会瞬间产生大量的C0气体，且炉底渣是称量好后加入转炉的，从而彻 底避免了原有留渣法中向转炉兑铁水时产生的喷溅事故及安全隐患，解决了原有留渣法容 易造成炉口逐渐缩小，能够做到对所加炉底渣质量进行精确控制，给后续兑铁水和废钢带 来困难的问题，提高转炉炼钢的操作水平和冶炼水平。
[0034] 本发明采用炉底渣直接加入转炉进行转炉炼钢，相比于原有留渣法对降低钢铁料 消耗的程度，进一步降低了钢铁料的消耗，实际生产数据表明钢铁料消耗比原有留渣法降 低了 5. 8kg/吨钢~12kg/吨钢；相比于原有留渣法对石灰和轻烧白云石消耗的降低程度， 本发明进一步降低了石灰和轻烧白云石的消耗，实际生产数据表明石灰和轻烧白云石消耗 比原有留渣法分别降低了 2. 8kg/吨钢~7. 2kg/吨钢和1. 2kg/吨钢~3. 0kg/吨钢，降低 幅度分别为9. 3%~15. 7%和6. 7%~15. 1%。可见，本发明采用炉底渣直接加入转炉进 行转炉炼钢，既解决了原有留渣法兑铁水时易爆发式喷溅的安全隐患，又在降低转炉炼钢 钢铁料消耗和石灰消耗方面取得更好的效果，提高了转炉炼钢的操作水平和冶炼水平，降 低了生产成本，减少了环境污染。
[0035] 本发明采用炉底渣直接加入转炉进行转炉炼钢，减少了总外排渣量40kg/吨钢~ 50kg/吨钢。
[0036] 鉴于炉底渣是由转炉冶炼过程中喷溅出的钢渣混合物以及转炉炉口、氧枪、烟道 及出钢口所粘钢渣的清理物所混合而成，其组分及其含量为：元素Fe:30%~40%，未熔石 灰：7%~11%，未恪轻烧白云石：3%~6%，Fe0 :