专利名称：一种顶底复吹转炉铁水脱锰的方法
技术领域：
本发明涉及一种铁水脱锰方法，特别涉及一种转炉铁水脱锰的方法。
背景技术：
高牌号取向硅钢对钢产品中锰含量要求十分严格，为了满足高牌号取向硅钢品质的要求，需要在铁水预处理及转炉炼钢过程中尽可能的除去铁水中的锰，转炉终点锰要求(0. 05%重量份。传统的铁水脱锰多在鱼雷罐或铁包中加入专用脱锰剂，通过喷吹或搅拌达到脱锰效果，但此方法需要专门的喷吹或搅拌设备和消耗大量脱锰剂，成本较高，并损失一部分铁水温度，增加能耗。现有文献公开了一种铁水预处理同时脱硅脱锰的方法，采用喷粉方法，用载气将脱硅脱锰剂喷入铁水，在鱼雷罐或铁水包中对初始锰含量0.3%以上的铁水进行喷粉处理，使处理后铁水锰含量达到0. 以下。但是该方法需要专门的喷吹设备和消耗大量专用脱锰剂，成本较高，且脱锰效果有限。现有文献还公开了一种铁水脱硅、脱锰、脱磷、脱硫的方法，该方法首先在高炉铁沟进行预脱硅、脱锰，烧结矿除尘粉通过喷枪喷射到铁水面上随铁水流进入混铁车内，经扒渣后，继续进行铁水脱硅、脱锰处理，脱硅、脱锰剂通过喷枪吹入铁水中，脱锰率可达60%。但此方法需在多处安装喷粉设备，并对脱锰剂质量要求较高，综合成本较高。转炉具有炉容比大以及脱锰动力学好的优点，且无需增加额外脱锰设备及专用脱锰剂。对于双联顶底复吹转炉，脱磷炉炉渣碱度保持在1. 0 1. 5，兼顾脱锰与脱磷，处理前铁水锰含量0. 35 % 0. 40 %，处理后为0. 09 % 0. 13 %。此方法基于于两座转炉，一座用于铁水脱磷，一座用于脱碳，且处理后锰含量仍较高不能满足高牌号取向硅钢铁水脱锰要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简单有效、成本低廉的顶底复吹转炉铁水脱锰的方法，控制转炉终点锰含量小于0. 05%重量份。具体技术方案由如下步骤实现一种顶底复吹转炉铁水脱锰的方法，包括先将废钢加入转炉中，向转炉中兑入铁水，再向铁水液面添加脱锰剂，用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，监测炉气中CO含量，当碳的氧化从受抑制转变到开始激烈氧化时，倒掉初期渣；倒渣量不低于总渣量的60%，然后向铁水液面添加脱锰剂，既得。优选地，所述的脱锰处理前铁水为锰含量为0. 05-0. 20%重量份。优选地，所述的转炉公称容量为150-300吨。优选地，所述废钢添加量为10-30吨。优选地，所述的两次脱锰剂均包括石灰和铁矿石。
优选地，所述的第一次添加的脱锰剂为每吨铁加入14-30公斤的白灰和每吨铁加入8-16公斤的铁矿石。优选地，所述的第二次添加的脱锰剂为每吨铁加入15-40公斤的石灰和每吨铁加入5-15公斤的铁矿石和每吨铁加入1. 5-4. 0公斤的萤石。优选地，所述的供氧强度为吨铁1. 7-3. 7Nm7min。优选地，所述的氧枪喷头距离钢水液面的距离为1. 5-2. Sm。优选地，所述的底吹搅拌气体为氮气和氩气的一种或两种。优选地，所述的搅拌气体底吹强度为吨铁0. 025-0. 08Nm7min。优选地，所述的测炉气中CO含量采用磁扇式质谱仪的LOMAS烟气分析系统。本发明因炉公称容量小于150吨基本没有配备副枪或者底吹系统，影响对反应过程的控制和影响脱锰动力学效果。铁水初始锰含量低于0. 05重量％不必采用该法脱锰，在脱碳过程即可简单除去。通过配加轻薄废钢，达到快速熔化，并促进化渣的效果。脱锰剂通过转炉上方设置的料斗向铁水浴面分两次添加，一方面保证初期尽快化渣，另一方面通过二次造渣增加炉渣容锰量，防止终点回锰。转炉炉底供气系统向钢水内部供给搅拌气体，通过吹炼前期造高氧化性炉渣及充分的复吹搅拌达到高效脱锰的效果。脱锰用氧枪氧气喷头距离铁水液面的距离为1.6 2. 7m，供氧强度为吨铁1. 7 3. 7Nm3/min，通过枪位和供氧强度的配合达到快速造高氧化性炉渣的效果。底吹气体强度小于吨铁0. 025Nm3/min会导致搅拌效果降低、增加吹炼时间和铁水中终点锰含量。底吹气体强度大于吨铁0. 08Nm3/min会导致生产成本增加和降低底吹系统寿命。连续监测炉气中CO含量，精确控制倒渣时机，在铁水中硅、锰氧化基本结束，碳的氧化从受抑制逐渐转变到要开始激烈氧化的时候倒初期渣，达到去除富锰炉渣，减少剩余炉渣中含锰量的效果。与现有普通喷吹法脱锰或转炉双联脱锰工艺相比，本发明具有如下优点1、在1座转炉中完成铁水脱锰、脱磷、脱碳等功能，无需增加专用脱锰设备，充分利用了成熟的顶底复吹转炉吹炼技术，铁水脱锰的动力学条件得到充分满足，2、通过连续分析炉气精确掌握倒初渣时间，保证所倒初渣中含锰量在最高点，脱锰效率高。3、采用常用的脱锰剂原料，来源广泛，价格低廉。
图1为本发明转炉脱锰吹炼过程中氧枪枪位及氧气流量变化图。1、枪位2、罩裙高度3、氧气流量4、底吹流量图2为本发明转炉脱锰吹炼过程中炉气分析图。UCO 2, CO2 3, 02 4、N2 5、Ar 6、H2图3为本发明转炉脱锰吹炼结束后铁水脱锰率图。1、实例1 2、实例2 3、实例具体实施方式
实验在210吨顶底复吹转炉中进行，铁水、废钢、脱锰剂加入量如表1所示，不同阶段铁水成分如表2所示。首先装入轻薄废钢和未脱锰铁水，调整吹炼用氧枪枪位，开始吹炼，然后通过位于转炉上方的料斗将第一批脱锰剂(石灰、铁矿石)加入到转炉内。吹炼过程氧枪枪位及氧气流量变化如图1所示，观察炉气分析曲线，当CO曲线开始持续上升时(如图2所示)，提枪倒炉倒渣，倒渣量不低于总渣量的60 %，倒渣完毕后，再次下枪吹炼，然后通过位于转炉上方的料斗将第二批脱锰剂(石灰、铁矿石和萤石)加入到转炉内，氧枪枪位及氧气流量变化如图1所示。脱锰结束后铁水脱锰率如图3所示。表1铁水、废钢及脱锰剂加入情况
权利要求
1.一种顶底复吹转炉铁水脱锰的方法，其特征在于，包括如下步骤先将废钢加入转炉中，向转炉中兑入铁水，再向铁水液面添加脱锰剂，用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，监测炉气中CO含量，当碳的氧化从受抑制转变到开始激烈氧化时，倒掉初期渣；倒渣量不低于总渣量的60%，然后向铁水液面添加脱锰剂，既得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脱锰处理前铁水为锰含量为0.05-0. 20% 重量份。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的转炉公称容量为150-300吨。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废钢添加量为10-30吨。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的两次脱锰剂均包括石灰和铁矿石。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的第一次添加的脱锰剂为每吨铁加入14-30公斤的石灰和每吨铁加入8-16公斤的铁矿石。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的第二次添加的脱锰剂为每吨铁加入15-40公斤的白灰、每吨铁加入5-15公斤的铁矿石和每吨铁加入1. 5-4. 0公斤的萤石。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的供氧强度为吨铁1.7-3. 7Nm3/min0
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的氧枪喷头距离钢水液面的距离为1.5-2. 8mο
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的底吹搅拌气体为氮气和氩气的一种或两种。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的搅拌气体底吹强度为吨铁0. 025-0. 08Nm3/min。
12.根据权利要求1-11任一所述的方法，其特征在于，所述的测炉气中CO含量采用磁扇式质谱仪的LOMAS烟气分析系统。
全文摘要
本发明公开一种简单有效、成本低廉的顶底复吹转炉铁水脱锰的方法，控制转炉终点锰含量小于0.05％重量份，具体为先将废钢加入转炉中，向转炉中兑入铁水，再向铁水液面添加脱锰剂，用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，监测炉气中CO含量，当碳的氧化从受抑制转变到开始激烈氧化时，倒掉初期渣；倒渣量不低于总渣量的60％，然后向铁水液面添加脱锰剂，既得。与现有普通喷吹法脱锰或转炉双联脱锰工艺相比，本发明无需增加专用脱锰设备，充分利用了成熟的顶底复吹转炉吹炼技术，铁水脱锰的动力学条件得到充分满足，采用常用的脱锰剂原料，来源广泛，价格低廉。
文档编号C21C1/04GK102559982SQ20111044832
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者刘珍童, 南晓东, 周立武, 孙亮, 孙铁, 宋春明, 张立国, 王春雪, 赵艳宇 申请人:河北省首钢迁安钢铁有限责任公司, 首钢总公司