一种转炉冶炼高磷铁水的低成本造渣脱磷工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于转炉冶炼造渣脱磷技术领域，具体涉及一种转炉冶炼高磷铁水的低成本造渣脱磷工艺。
【背景技术】
[0002]武钢集团昆明钢铁股份有限公司采用自产廉价高磷矿炼铁，生产的高磷铁水磷含量高达0.35?0.80%，平均达0.62%，已处于国内外工业化大批量生产的领先水平，随钢铁行业同质化竟争的加剧和企业生存的需要，需要不断降低造渣脱磷成本。本发明通过对转炉冶炼的传统造渣工艺进行调查和分析，发现传统造渣工艺存在以下问题:
(I)由于出铁时间短、运输短，铁水温降小，冶炼过程热量富余，由于废钢生铁采购困难，通常采用高价活性石灰和轻烧白云石来平衡转炉冶炼过程多余热量，因而造渣成本高。
[0003](2)为促进化渣脱磷，通常采用化渣剂和压制块矿参与化渣，由于化渣剂和压制块矿制作和采购成本高，不利于造渣成本的降低。
[0004](3)主要通过加入轻烧白云石和高价菱镁球提高炉渣中的MgO含量，在热量富余时仍然采用石灰、压制块矿等其它渣料降温，不利于炉衬寿命提高和过程热量的平衡。
[0005](4)原工艺存在渣料加入时机、倒炉时机、枪位控制不合理的地方，如菱镁球加入过早随双渣过早倒出，化渣剂加入过早化渣效果难体现，双渣倒炉时机过早及终点深吹时间不足等问题。
[0006]针对上述转炉冶炼高磷铁水热量富余、化渣效果差、渣料消耗高、造渣成本高的问题，本发明旨在通过分析，设计和改进高磷铁水转炉冶炼各阶段的冶炼工艺操作制度，提出一种转炉冶炼高磷铁水的低成本造渣脱磷工艺，实现顺利脱磷并有效降低综合造渣成本的目的。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种转炉冶炼高磷铁水的低成本造渣脱磷工艺。
[0008]本发明的目的是这样实现的:所述转炉冶炼高磷铁水的低成本造渣脱磷工艺，包括留渣溅渣、一次加料、一次吹炼、倒炉出渣、二次加料、二次吹炼及终点控制与出钢工序，具体包括:
A、留渣溅渣:出钢完毕后，将终渣全部留于炉内，炉内温度1710?1760°C;按3?4kg/t钢加入生白云石，在0.78?0.95MPa的压力和控制800mm?1400mm的枪位条件下，用喷枪喷射2.80?3.20 m3/t钢.min的氮气，吹派3.5?5.0min，全部派干留于炉内；
B、一次加料:溅渣完毕，向炉底按12?16kg/t钢加入石灰，按6?8kg/t钢加入轻烧白云石，将高磷铁水和废钢加入转炉待炼，铁水温度> 1270°C;
C、一次吹炼:下枪吹炼入炉的冶炼原料及渣料，吹炼2?3min30s初渣开始熔化时，分2?3批次按6?10kg/t钢加入石灰，吹炼4min后一次性按5kg/t钢加入生白云石;开吹氧枪枪位按11OOmm控制，吹炼5min过程枪位按1300?1400mm控制，吹炼7min后枪位按1200?1600mm控制，氧气压力为0.70-0.80MPa，供氧强度2.95-3.50m3/t钢.min，一次吹炼时间共计6?8min；
D、倒炉出渣:一次吹炼停止后，倒出前期高磷炉渣，一次倒炉钢水温度为1550?1600
°C；
E、二次加料:二次吹炼前向炉内按5kg/t钢加入烧结返矿；
F、二次吹炼:下枪进行二次吹炼，开吹2min时按12?14kg/t钢加入石灰，4min时再按6?8kg/t钢加入生白云石，按8?12kg/t加入轻烧白云石；当化渣情况好时，加入烧结返矿3?4kg/1，当化渣困难时，加入烧结返矿5?6kg/1，开吹枪位按1300mm控制，过程枪位按1400mm控制，6!11；[11308~6111；[11408时提高枪位至18001]11]1化渣28~358，化渣后枪位按 1400mm控制；氧气压力0.75?0.85MPa，供氧强度3.50?4.0OmVt钢.min;
G、终点控制与出钢:二次吹炼6?8min后倒炉测温取样;倒炉后按3.0?4.5kg/t钢补加石灰，当倒炉温度为1590?1610°C时，加入生白云石2kg/t，当倒炉温度为1610?1630°C时，加入生白云石4kg/t，继续脱磷升温20?45s，当出钢终点温度2 1650°C时，按枪位900mm深吹30s控制，若终点温度低于1650°C，按深吹升温速度0.6°C/s升温至钢水温度之1650°C ；吹炼终点时按4?6kg/t钢加入石灰，倒炉出钢，控制出钢时间2 4.0Omin;出钢后再全留终渣溅渣，重复循环上述A~G工序。
[0009]本发明所述造渣脱磷工艺与现有技术相比具有下列优点和效果:
(I)通过采用生白云石参与造渣并在热量富余时作冷却剂使用，替代了高价菱镁球和部分轻烧白云石，降低吨钢造渣成本，提高了终渣中的(MgO)含量，有利于转炉炉龄的提高。
[0010](2)通过采用自产低价烧结返矿造渣，充分利用烧结返矿中的化渣组分化渣脱磷并回收部分Fe，替代了高价化渣剂，有效降低了造渣成本。
[0011](3)通过改进造渣工艺，延长一次倒炉时间和终点低枪位深吹的工艺制度，保证了脱磷率和钢水成分的均匀性。
[0012](4)所述造渣脱磷工艺能顺利将高磷铁水中的磷从0.35?0.80%顺利脱至钢种要求的范围内0.028%)，达到降低吨钢综合成本8元/t以上及炉龄由12000炉提高至15000炉的效果。
[0013](5)所述造渣脱磷工艺的应用无需对现行的转炉冶炼装备进行改造，设备通用性好，便于生产上的推广应用。
【具体实施方式】
[0014]下面对本发明作进一步的说明，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或替换，均属于本发明的保护范围。
[0015]本发明所述转炉冶炼高磷铁水的低成本造渣脱磷工艺，包括留渣溅渣、一次加料、一次吹炼、倒炉出渣、二次加料、二次吹炼及终点控制与出钢工序，具体包括:
所述留渣溅渣工序是指:出钢完毕后，将终渣全部留于炉内，炉内温度1710?1760°C ;按3?4kg/1钢加入生白云石，在0.78?0.95MPa的压力和控制800mm?1400mm的枪位条件下，用喷枪喷射2.80?3.20 m3/t钢.min的氮气，吹派3.5?5.0min，全部派干留于炉内。
[0016]所述一次加料工序是指:溅渣完毕，向炉底按12?16kg/t钢加入石灰，按6?8kg/t钢加入轻烧白云石，将高磷铁水和废钢加入转炉待炼，铁水温度> 1270 °C。
[0017]所述一次吹炼工序是指:下枪吹炼入炉的冶炼原料及渣料，吹炼2?3min30s初渣开始恪化时，分2?3批次按6?1kg/1钢加入石灰，吹炼4min后一次性按5kg/1钢加入生白云石;开吹氧枪枪位按I 10mm控制，吹炼5min过程枪位按1300?1400mm控制，吹炼7min后枪位按1200?1600mm控制，氧气压力为0.70-0.80MPa，供氧强度2.95-3.50m3/t钢.min，一次吹炼时间共计6?8min。
[0018]所述倒炉出渣工序是指:一次吹炼停止后，倒出前期高磷炉渣，一次倒炉钢水温度为 1550 ?1600Γ。
[0019]所述二次加料工序是指:二次吹炼前向炉内按5kg/t钢加入烧结返矿。
[0020]所述二次吹炼工序是指:下枪进行二次吹炼，开吹2min时按12?14kg/t钢加入石灰，4min时再按6?8kg/t钢加入生白云石，按8?12kg/t加入轻烧白云石；当化渣情况好时，加入烧结返矿3?4kg/1，当化渣困难时，加入烧结返矿5?6kg/1，开吹枪位按1300mm控制，过程枪位按1400mm控制，6min30s?6min40s时提高枪位至1800mm化渣28?35s，化渣后枪位按1400mm控制；氧气压力0.75~0.8510^，供氧强度3.50~4.001113八钢.min。
[0021 ]所述终点控制与出钢工序是指:二次吹炼6?Smin后倒炉测温取样;倒炉后按3.0?4.5kg/t钢补加石灰，当倒炉温度为1590?1610°C时，加入生白云石2kg/t，当倒炉温度为1610?1630°C时，加入生白云石4kg/t，继续脱磷升温20?45s，当出钢终点温度? 1650 °C时，按枪位900mm深吹30s控制，若终点温度低于1650 °C，按深吹升温速度0.6°C/s升温至钢水温度之1650°C ;吹炼终点时按4?6kg/t钢加入石灰，倒炉出钢，控制出钢时间2 4.0Omin;出钢后再全留终渣溅渣，重复循环上述工序。
[0022]所述终渣的成分及性质如下:CaO 35?48%，MgO 8?14%，Si02 8?13%，TFe 10.20— 18.50%，P2O5 2.50?5.60%，碱度2.5?6。
[0023]所述生白云石的成分及性质如下:块度30?50mm，Ca0 28.0?38.67%，Mg0 16.00?20.00%，S12 0.08?0.12%，S 0.010?0.030%，灼减30?50%。
[0024]所述石灰的成分及性质如下:CaO 78.00?91.00%，Mg0 2.00?5.00%，活性度200?320。
[0025]所述轻烧白云石的成分及性质如下:块度30?50mm，Mg0 25.00?32.00%，CaO20.00?40.00%,S12 < 4.00%，灼减 < 30.00%。
[0026]所述高磷铁水的成分及性质如下:C 3.82?4.29%，Si 0.33-0.66%, Mn 0.24-0.34%，P 0.35-0.65%,S 0.020?0.050%。
[0027]所述一次倒炉钢水温度为1550?1600°C。
[0028]所述一次倒炉钢水P < 0.060%。
[0029]所述烧结返矿的成分及性质如下:TFe 45.00-50.00%,FeO 10.00-13.00%, CaO