专利名称：一种炼钢炉内高温液态炉渣冷却固化循环利用的方法
技术领域：
本发明涉及冶金行业中转炉炼钢技术领域，尤其涉及一种炼钢炉内高温液态炉渣冷却固化循环利用的方法。
背景技术：
进入21世纪，我国钢铁工业飞速发展，全国钢产量逐年增加，2010年全国粗钢量已达6. 2亿吨，其中90%左右都要通过转炉炼钢工序，仅仅转炉每年产生的渣量就达数千万吨，累计堆存的渣料不仅占用大量土地，还造成环境的污染，如何循环利用转炉渣是普遍关注的重大问题。转炉出钢结束，留在炉内的炉渣温度高达1500°C以上，这种高温液态炉渣若直接被留在转炉中使用，容易在加废钢或兑铁过程中发生爆炸。目前对转炉渣的回收利用主要是通过把倒出的转炉渣先冷却，然后配加到石灰系脱磷剂中使用，此种含有转炉渣的固体合成剂配加了大量的活性石灰，容易吸潮，不利于储运，在浪费大量热量的同时，还不能充分利用高温转炉渣的有利特点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种转炉内冷却固化高温液态转炉渣的方法， 已达到循环利用转炉渣的目的，是一种炼钢炉内高温液态炉渣直接冷却固化循环利用的方法。本方法在转炉炼钢生产上应用，是把出钢留渣、溅渣护炉和加冷却剂有机结合在一起的用来冷却固化高温液态转炉渣的工艺。上一炉转炉出钢结束，进行留渣操作，留在转炉内的液态炉渣温度高达1500°C以上，需向炉内加入一定量的冷却剂，分别加入0 3. Ot石灰、0 3. Ot镁碳球和0. 2 3. 0 t白云石，并下枪吹N2进行溅渣护炉，N2流量为30000 50000Nm3/h，溅渣3 7min后提枪，提枪时再加入0 3. Ot石灰，以达到更好的冷却固化效果。通过溅渣把高温液态渣全部冷却转化为固态渣，固态渣粘接在转炉四周，这样上一炉转炉渣就被固化留在了转炉内，在下炉装冷废钢和兑铁过程中不会发生爆炸的危险， 为下一炉次安全生产提供了保障，同时对转炉炉衬也起到一定的保护作用。通过这种方法保留在炉内的炉渣，是一种预熔渣，具有成渣快的特点，能在转炉前期吹炼较低的温度下熔化成液态渣，使钢渣反应能提前进行，相当于延长了钢渣反应时间， 在吹炼时间不变的情况下，可以使钢渣反应更趋向于平衡。本发明技术方案一种炼钢炉内高温液态炉渣冷却固化循环利用的方法，具体包括以下步骤
1.留渣出钢后进行留渣操作，转炉中留渣量5 40t;
2.根据转炉终点碳含量和出钢后留渣量，向残留炉渣中加入冷却剂；其中，所述冷却剂包括0 3. Ot石灰、0 3. Ot镁碳球和0. 2 3. 0 t白云石；3.溅渣下枪溅渣喷吹队，流量为30000 50000Nm7h，压力为1.2 1. 5MPa，温度为 25 :35°C，时间为3 7min ；
4.溅渣结束，提枪，摇炉察看溅渣效果是否渣固化，确认上炉高温液态炉渣冷却固化后，添加废钢，并兑铁；否则，再向转炉内加入0 3. Ot冷却剂，所述冷却剂为石灰。本发明的有益效果是本发明通过溅渣护炉和加入冷却剂的方法，把出钢后留在转炉内的高温液态炉渣冷却固化，实现了在安全生产的情况下直接循环利用转炉渣，是一种最简单的转炉直接回收利用高温液态炉渣的方法；转炉内冷却固化后的炉渣温度仍然在 1000°C上下，与普通回收利用转炉渣相比，节约了大量的显热；这种溅渣冷却固化的渣是一种预熔渣，在下炉次吹炼阶段化渣快，成渣迅速，能相应延长钢渣反应时间，且提供较好的钢渣反应动力学条件，另外转炉渣化学成分比较稳定，为转炉炼钢生产控制的稳定提供了有利的条件。
图1是本发明所采用的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。实验在210吨顶底复吹转炉中进行，铁水与废钢总装入量为210 240吨。实施例1
上炉出钢结束，采用留渣操作，根据终点碳含量和出钢后留渣情况，向转炉中加入1. Ot 石灰、1. 5t镁碳球和0. 2t白云石，并下枪溅渣，采用队喷吹，流量为40000Nm3/h，压力为 1. 2MPa,温度为25°C。根据具体情况，溅渣5min后提枪，之后摇炉察看溅渣效果，根据炉内情况，再一次向转炉内加入1. 5t石灰，确认上炉高温液态炉渣冷却固化后，添加废钢15t， 并兑铁208t。操作过程中，转炉内情况稳定，没有出现喷溅、爆炸的倾向。转炉冶炼过程，炉内成渣较快，钢渣反应充分，后续冶炼效果较好。比较例
上炉出钢结束，倒掉1/2 1/3炉渣，之后直接下枪溅渣，采用N2喷吹，流量为35000 50000Nm3/h，压力为1. 2 1. 4MPa，温度为30°C。溅渣5min后提枪，然后摇炉倒渣，把剩余的高温液态渣倒出转炉，倒渣结束，进行装废钢和兑铁操作。实施例2
上炉出钢结束，采用留渣操作，根据终点碳含量和出钢后留渣情况，向转炉中加入0. 5t 石灰、3. Ot镁碳球和1.5t白云石，并下枪溅渣，采用队喷吹，流量为30000Nm3/h，压力为 1. 35MPa，温度为32°C。根据具体情况，溅渣:3min后提枪，之后摇炉察看溅渣效果，根据炉内情况，再一次向转炉内加入0. 5t石灰，确认上炉高温液态炉渣冷却固化后，添加废钢20t， 并兑铁205t。操作过程中，转炉内情况稳定，没有出现喷溅、爆炸的倾向。转炉冶炼过程，炉内成渣较快，钢渣反应充分，后续冶炼效果较好。实施例3
上炉出钢结束，采用留渣操作，根据终点碳含量和出钢后留渣情况，向转炉中加入1. 5t 石灰、1. Ot镁碳球和3. Ot白云石，并下枪溅渣，采用N2喷吹，流量为50000Nm3/h，压力为
1. 5MPa,温度为30°C。根据具体情况，溅渣7min后提枪，之后摇炉察看溅渣效果，根据炉内情况，再一次向转炉内加入2. Ot石灰，确认上炉高温液态炉渣冷却固化后，添加废钢15t， 并兑铁208t。操作过程中，转炉内情况稳定，没有出现喷溅、爆炸的倾向。转炉冶炼过程，炉内成渣较快，钢渣反应充分，后续冶炼效果较好。
权利要求
1. 一种炼钢炉内高温液态炉渣冷却固化循环利用的方法，其特征在于，具体包括以下几个步骤1)留渣出钢后进行留渣操作，转炉中留渣量5 40t；2)根据转炉终点碳含量和出钢后留渣量，向残留炉渣中加入冷却剂；其中，所述包括 0 3. Ot石灰、0 3. Ot镁碳球和0. 2 3. 0 t白云石；3)溅渣下枪溅渣喷吹队，流量为30000 50000Nm3/h，压力为1.2 1. 5MPa，温度为 25 :35°C，时间为3 7min ；4)溅渣结束，提枪，摇炉察看溅渣效果是否渣固化，确认上炉高温液态炉渣冷却固化后，添加废钢，并兑铁；否则，再向转炉内加入0 3. Ot冷却剂，所述冷却剂为石灰。
全文摘要
本发明一种炼钢炉内高温液态炉渣冷却固化循环利用的方法，具体包括以下步骤留渣出钢后进行留渣操作，转炉中留渣量5～40t；根据转炉终点碳含量和出钢后留渣量，向残留炉渣中加入冷却剂，所述冷却剂包括0～3.0t石灰、0～3.0t镁碳球和0.2～3.0t白云石；溅渣下枪溅渣喷吹N2，流量为30000～50000Nm3/h，压力为1.2～1.5MPa，温度为25～35℃，时间为3～7min；溅渣结束，提枪，摇炉察看溅渣效果是否渣固化，确认上炉高温液态炉渣冷却固化后，添加废钢，并兑铁；否则，再向转炉内加入0～3.0t冷却剂，所述冷却剂为石灰，本发明通过出钢留渣、溅渣护炉和加冷却剂工艺相结合，循环利用高温液态转炉渣，简单有效的循环利用转炉渣，为后续转炉冶炼提供了良好的钢渣反应条件。
文档编号C21C5/28GK102337372SQ20111033077
公开日2012年2月1日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者何肖飞, 王万军, 王新华, 王茂, 陈书浩, 黄福祥 申请人:北京科技大学