专利名称：一种转炉炼钢喷吹精矿粉的方法
技术领域：
本发明属于转炉炼钢领域，适用于转炉生产。
背景技术：
在当前全球金融风暴的影响下，企业的制造成本不但关系到企业的利润，而且决 定了企业的生死存亡。作为钢铁企业中重要的生产环节，炼钢生产过程“铁水+废钢”的入 炉模式已经被广泛采用，而国内部分企业采用“铁水+矿石”冶炼模式降低炼钢的生产成 本。但采用“铁水+矿石”冶炼模式操作难度加大，存在矿石的利用量率偏低等不利因素。 转炉炼钢喷吹精矿粉技术是利用高品位的精矿粉部分代替炼钢用冷料(铸铁块或废钢)。 使用部分不经过烧结、高炉生产的过程的精矿粉，利用精矿粉直接参加炼钢过程的生产，一 方面降低该数量矿粉冶炼过程的能源消耗，另一方面降低炼钢过程冷料及氧气的使用，喷 吹精矿粉可有效的降低炼钢生产成本。同时在相同钢产量下减少铁水或铁块的使用量，还 可降低烧结机、高炉相关设施的投资，降低烧结、炼铁生产过程对环境造成的污染等，所以 社会效益也很显著。
发明内容
本发明的目的是针对炼钢在氧气吹炼过程中，硅、磷、炭在吹炼期大量放热导致钢 水温度过高，需要通过添加冷料来调节钢水的出钢温度。碳、硅的氧化过程会消耗大量的氧 气，冷料的使用会提高生产成本。目前我国的废钢量不能有效的满足炼钢的生产供应，许多 钢厂采用添加高炉炼铁铸块冷却后再进行炼钢使用的冷料。该转炉炼钢喷吹精矿粉的方 法，一方面避免了部分高炉冶炼生铁过程的能源消耗，另一方面能对炼钢过程的温度起到 有效的控制，降低钢铁企业生产的成本。炼钢使用的铁水中碳含量在4-6%之间，以往炼钢生产中添加少量的球团矿或块 矿，由于其表面积小不能及时的与铁水中的碳进行快速的反应；而且铁矿石含氧量较高，钢 水中的碳氧反应较为活跃，造成冶炼前期溢渣多和钢水喷溅，所以加入量极低。精矿粉的喷 吹采用浓相喷吹技术，精矿粉的比表面积大幅度的增加，同时由于使用氮气喷吹，加大对钢 水的扰动作用，使反应速度大幅度的提高。Fe304+4C = 3Fe+C0_642829KJ在炼钢吹炼前期，铁水温度不高，SiMn的氧化速度比C快，在前期已基本 上被氧化。转炉内的温度迅速升高，当温度达到1550°C以上时可以开始喷吹精矿粉。正常 炼钢过程中期C的反应速度加快，在吹炼中期碳氧化反应剧烈时期，供入熔池的氧气几乎 100 %的与碳进行，在此期间进行喷吹精矿粉能促进氧化铁与熔池内碳的反应，有效的避免 熔池内温度过高。但进入吹炼后期，铁水的碳含量明显降低，脱碳速度降低，应及时的停止 精矿粉的喷吹。转炉炼钢喷吹精矿粉设施主要包括以下主要设备干燥的高品位精矿粉一喷吹罐 (喷吹罐的流化及矿粉的松动)一混合器一喷吹总管一分配器一喷枪。(见附图)
在炼钢生产喷吹精矿粉系统过程中，要求干燥的高品位精矿粉含水分小于以 下，品位达到65%以上。如水分过高会导致矿粉的流动性变差，不利于均勻喷吹，影响炼钢 工艺的正常生产。品位过低在喷吹过程中带入的脉石量大，导致炼钢过程中渣量增加过大 会影响到正常的炼钢作业。喷吹罐充压及喷吹需设两趟气，气源可选择氮气或压缩空气，气源的压力要与转 炉吹炼使用的氧气压力相当。喷吹过程要均勻及可控，采用准确的计量及可靠的喷吹设施。 精矿粉的喷吹采用浓相喷吹相关的技术，确保喷吹的精矿粉与铁水的反应充分。喷吹罐的 安装选择距离转炉较近的位置为易，避免喷吹主管道太长压力损失太大。喷吹总管、分配器及喷枪设施喷吹总管的设计要保证精矿粉在输送的过程中不 发生沉积，确保其流动性满足喷吹工艺的需要，在管道转弯部位可采用内衬为耐磨陶瓷材 质的弯头提高使用寿命。另外，需根据转炉大小及喷吹量的多少选择喷枪的数量，当喷枪数 量超过1支以上即需要设立分配器，一方面保证两支以上喷枪喷吹量的相对均勻，使其对 炼钢过程的负作用降低；另一方面可降低单支喷枪的量，提高精矿粉与铁水接触的面积，有 利于氧化铁与铁水中的siMnC等原素的反应。本发明优点在于1、由于矿粉的比表面积大幅度的增加，矿粉与铁水能够充分的接触有利于矿粉与 铁水中的siMnC等原素的反应。2、由于精矿粉的粒度细，在吹氧冶炼过程中同时进行喷吹，避免了由于铁矿与铁 水的剧烈反应而引起溢渣多和钢水喷溅。3、由于使用精矿粉直接参加炼钢生产，减少了由烧结或球团生产成为生铁或铁水 的过程，有效的降低该过程中煤及焦碳的消耗。4、由于精矿粉中含铁物质为氧化铁形式存在，在矿粉参加炼钢过程中有利于降低 氧气的消耗量。5、矿粉中的氧化铁与铁水中的siMnC等原素反应时为吸热反应，能有效 的控制炼钢的温度，降低废钢或生铁矿的添加量。
图1为转炉炼钢喷吹精矿粉的工艺流程图。1为精矿粉仓，2为上钟阀，3为下钟阀，4为放散阀，5为上放散阀、6为放散管道，7 为充压阀，8、11为氮气管道，9为松料阀，10为松料调节阀，12为补气阀，13为给料阀，14为 混合器，15为切换阀，16为过滤器，17为喷吹总管道，18为分配器及提枪装置，19为喷吹支 管及喷枪。
权利要求
1.一种转炉炼钢喷吹精矿粉的方法，其特征是通过引进高炉煤粉喷吹的理念、结合 转炉炼钢生产工艺的改进，达到降低炼钢过程生产成本的目的。
2.如权利要求1所述的一种转炉炼钢喷吹精矿粉的方法，其特征是把高品位的精矿 粉通过喷吹设备，在炼钢过程中进行喷吹，把固体物料喷吹的方法引进转炉炼钢过程。
3.如权利要求1所述的一种转炉炼钢喷吹精矿粉的方法，其特征是在炼钢过程中根 据冶炼进程合理的控制喷吹量，达到降低氧气的使用、有效控制钢水温度的目的。
4.如权利要求1所述的一种转炉炼钢喷吹精矿粉的方法，其特征是分配器的使用可 有效的提高喷吹量，保证精矿粉在转炉内充分的反应。
全文摘要
一种转炉炼钢喷吹精矿粉的方法，本发明属于转炉炼钢领域，适用于转炉生产。本发明是通过在炼钢过程中引进喷吹技术，利用精矿粉中氧化铁中的氧与转炉中铁水中的碳进行反应，即在炼钢过程前期利用氧气与si、Mn的氧化反应提高转炉内的温度，中期借助氧气与C反应过程喷吹精矿粉，精矿粉与C反应过程的吸热来平衡氧气与碳反应的放热。在炼钢的过程中有效的降低氧气的消耗量，减少为平衡炼钢温度增加废钢或铸铁块的用量，有效地降低炼钢过程中的生产成本，实现更经济的转炉炼钢生产。
文档编号C21C5/30GK102115802SQ20101000364
公开日2011年7月6日 申请日期2010年1月5日 优先权日2010年1月5日
发明者刘仁生, 张联兵, 石金奎, 高雪生 申请人:张联兵, 石金奎, 高雪生