专利名称：转炉高效留渣冶炼方法
技术领域：
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种转炉高效留渣冶炼方法。
背景技术：
目前钢铁行业市场形势严峻，降低成本比以往任何时候更为迫切，节能降耗已成为促进国家经济、社会可持续发展的最重要和最有效的手段之一，资源的回收再利用和工艺的优化一直都是钢铁冶炼行业研究的重要课题，转炉炼钢的主要任务就是通过造渣从而将转炉炉渣进行有效的回收使用，进而取得可观的冶金效果。国内常规的转炉炼钢工艺中，去磷和脱碳处理均选择在同一座转炉进行，一炉钢冶炼结束后，终渣碱度基本在3. O以上，碱度较高，每炉次结束后都需要将炉渣全部倒掉，下炉生产时重新加入造渣熔剂，这样造成了熔剂消耗较高，未能将转炉高碱度炉渣有效再利用。同时，转炉终点炉渣温度高达1500度以上，且炉渣中FeO含量较高，通常为12 20%， 若直接留渣操作，在兑入下炉铁水时，铁水可能与高温液态渣发生反应，从而产生爆发性喷溅的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种安全、冶金效果稳定的转炉高效留渣冶炼方法，该方案能在保障留渣安全的前提下，快速便捷的进行留渣处理，同时获得稳定的冶金效果。为实现此目的，本发明所设计的转炉高效留渣冶炼方法，其特征在于，它包括如下步骤步骤I :转炉出钢结束后对转炉进行溅渣处理，同时降低炉渣温度，并将炉渣溅稠；步骤2 :倒渣处理，倒渣时通过控制转炉倾动的最终角度，使得粘稠并具有流动性的炉渣倒出一部分，留下4 6t炉渣在转炉内，然后将转炉回摇至零度；步骤3 向转炉内加入用于稠渣的石灰，前后摇炉确保转炉内炉渣进一步稠化，此时炉温进一步降低，然后在转炉内加入废钢和铁水；步骤4 :在转炉中加入转炉熔剂，然后对转炉内的废钢、铁水和转炉熔剂进行吹炼处理，所述转炉熔剂包括石灰、镁质剂和冷却剂，所述转炉熔剂中镁质剂的加入量为13^18kg/t钢，所述镁质剂在吹炼开始时一次性加入；所述转炉熔剂中石灰的总加入量为25 35kg/t钢，所述转炉熔剂中石灰分两批加入转炉中，其中，吹炼开始时加入第一批石灰，第一批石灰加入量为上述转炉熔剂中石灰总加入量的70%，在吹炼氧步吹炼至转炉供氧量的30%时，加入第二批石灰，第二批石灰的加入量为上述转炉熔剂中石灰总加入量的30%，上述操作使得转炉中的终渣碱度控制在3. (Γ4. 0，终渣中MgO的含量控制在6 10%。所述步骤4中，吹炼处理过程中的吹炼氧步吹炼至转炉供氧量的25%前将氧枪喷头端面控制在距钢液面18(T200Cm，避免留渣操作前期炉渣成渣快或过分活跃造成喷溅；在吹炼氧步吹炼至转炉供氧量的25% 50%时将氧枪喷头端面控制在距钢液面21(T220cm，在吹炼氧步吹炼至转炉供氧量50 %后将氧枪喷头端面控制在距钢液面18(Tl90Cm，用于减缓氧化反应，避免前期硅锰氧化期过渡至碳氧反应期时产生喷溅。上述步骤4中，冷却剂为铁皮或球团矿或烧结矿。上述步骤4中，冷却剂的加入量为5 20kg/t钢。上述步骤2中转炉倾动的最终角度为15(Γ170度。上述步骤3中的石灰加入量为I. 5 2. 5t。上述步骤I中，转炉的溅渣处理持续3飞分钟。
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本发明中通过控制倒渣时的转炉倾动角度可相对稳定的控制住留在炉内的渣量。同时本发明在炉渣溅渣后，炉渣温度降低且变稠后，再加入石灰，确保炉渣温度和流动性均不再具备与兑入铁水发生反应的条件，可保障留渣操作的安全性。本发明将少量上炉高碱度炉渣留在炉内，能在相应减少下炉石灰、轻烧加入量的同时，保障渣碱度、终渣中MgO含量和热平衡的控制需要。另外，本发明中的炉渣熔化较快，有利于铁水硅含量低的炉次的操作，去磷效率稳定，通过适当调整枪位，保证了吹炼过程的平稳进行。与现有常规冶炼工艺相比，本发明具有如下优点其一，本发明留渣方法安全便捷，不会对现有生产造成负面影响。易于应用于大生产实践。尤其适用于铁水硅含量低时转炉冶炼过程控制。其二，本发明采取少量留渣冶炼方法，并相应减少石灰及轻烧镁质剂加入量，渣量及热平衡控制基本与常规工艺相当，氧枪枪位采取低高低的方式，吹炼过程平稳，石灰单耗同期与正常工艺相比降低约10Kg/t钢，轻烧镁质剂消耗同期与正常工艺相比降低I 一 2kg/t钢；其三，本发明为钢厂降成本及转炉炉渣再利用形成了高效途径，留渣操作同时未对现有生产组织模式、终点成分控制及煤气回收等造成影响。
具体实施例方式以下通过实施例对本发明作进一步的详细说明本领域技术人员所公知，限制留渣操作推广的主要因素是留渣量大同时吹炼过程操作不当造成喷溅所带来的安全隐患，采用下面的转炉高效留渣冶炼方法能实现安全留渣，该方法不对现有生产模式造成负面影响，实现较高的留渣操作比例，同时可大幅降低转炉熔剂的成本。一种转炉高效留渣冶炼方法，包括如下步骤步骤I :转炉出钢结束后对转炉进行溅渣处理，同时降低炉渣温度，并将炉渣溅稠；步骤2 :倒渣处理，倒渣时通过控制转炉倾动的最终角度，使得粘稠并具有流动性的炉渣倒出一部分，留下4 6t炉渣在转炉内，然后将转炉回摇至零度；步骤3 :向转炉内加入用于稠渣的石灰，前后摇炉大于70度确保转炉内炉渣进一步稠化，此时炉温进一步降低，然后在转炉内加入废钢和铁水；此操作可进一步降温及确保兑铁前炉渣呈稠渣状态，同时避免炉渣粘附炉底及促进炉渣与石灰相互混合，确保留渣安全可靠；
步骤4 :在转炉中加入转炉熔剂，然后对转炉内的废钢、铁水和转炉熔剂进行吹炼处理，所述转炉熔剂包括石灰、镁质剂和冷却剂，所述转炉熔剂中镁质剂的加入量为13^18kg/t钢，所述镁质剂在吹炼开始时一次性加入；所述转炉熔剂中石灰的总加入量为25 35kg/t钢，所述转炉熔剂中石灰分两批加入转炉中，其中，吹炼开始时加入第一批石灰，第一批石灰加入量为上述转炉熔剂中石灰总加入量的70%，在吹炼氧步吹炼至转炉供氧量的30%时，加入第二批石灰，第二批石灰的加入量为上述转炉熔剂中石灰总加入量的30%，上述操作使得转炉中的终渣碱度控制在3. (Γ4. 0，终渣中MgO的含量控制在6 10%。上述技术方案的步骤4中，由于采取了留渣冶炼的方式，石灰消耗比现有方法降低约10kg/t钢，镁质剂消耗降低约f 2kg/t钢。上述技术方案的步骤4中，吹炼氧步的含义为用一炉钢已吹炼的耗氧量占本炉总供氧量的百分比来计时。
上述技术方案的步骤4中，吹炼处理过程中的吹炼氧步吹炼至转炉供氧量的25 %前将氧枪喷头端面控制在距钢液面18(T200Cm，避免留渣操作前期炉渣成渣快或过分活跃造成喷溅；在吹炼氧步吹炼至转炉供氧量的25% 50%时将氧枪喷头端面控制在距钢液面21(T220cm，在吹炼氧步吹炼至转炉供氧量50 %后将氧枪喷头端面控制在距钢液面18(Tl90Cm，用于减缓氧化反应，避免前期硅锰氧化期过渡至碳氧反应期时产生喷溅。上述氧枪喷头的控制避免了炉渣过分活跃或泡沫化，控制喷溅，保证吹炼过程平稳。上述技术方案的步骤4中，冷却剂为铁皮或球团矿或烧结矿。上述技术方案的步骤4中，冷却剂的加入量为5 20kg/t钢。上述技术方案的步骤2中，转炉倾动的最终角度为15(Γ170度。上述技术方案的步骤3中石灰加入量为I. 5^2. 5t。上述技术方案的步骤I中，转炉的溅渣处理持续3飞分钟。现有工艺是出完钢或溅渣完后将炉渣全部倒干净，上述步骤广3中采取先溅渣，再倒部分渣同时留少量渣，然后再加石灰稠渣，从时间的控制上与正常工艺相比仅多了广2分钟的加入石灰和来回摇炉的时间，就可以实现快速留渣操作。溅渣可起到强制冷却炉渣，加入用于稠渣的石灰可进一步冷却和稠化炉渣，使得炉渣不再具备与下炉兑入的铁水进行反应的条件，有效的保障了安全。本发明不需要额外加入脱氧剂进行炉渣留渣操作。留渣方法安全便捷，不会对现有生产造成负面影响。尤其适用于铁水硅含量低时转炉冶炼过程的控制。另外，采取少量留渣后，步骤4中能相应减少熔剂的加入量，相当于使用上炉部分炉渣替代下炉部分石灰和镁质剂，不会造成渣量过大。当总渣量合适时，吹炼过程就能较平稳的控制，吹炼过程不必再依靠双渣操作来放掉部分渣量，这样就不会因双渣操作额外延长生产时间，同时增加了煤气的回收量。再者，上炉炉渣留于下炉使用，由于炉渣已熔化过，对于下炉炉渣的熔化起助熔作用，步骤4中熔剂比例的分配，加大了第一批加入的转炉熔剂的比例，同时结合枪位的控制，适度抑制了前期炉渣成渣快或炉渣活跃的情况，保证了吹炼过程的平稳进行。另外，由于留渣操作过程化渣效果好，在石灰加入量减少情况下，去磷效果仍较稳定。本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.一种转炉高效留渣冶炼方法，其特征在于该方法包括如下步骤 步骤I :转炉出钢结束后对转炉进行溅渣处理，同时降低炉渣温度，并将炉渣溅稠； 步骤2 :倒渣处理，倒渣时通过控制转炉倾动的最终角度，使得粘稠并具有流动性的炉渣倒出一部分，留下4 6t炉渣在转炉内，然后将转炉回摇至零度； 步骤3:向转炉内加入用于稠渣的石灰，前后摇炉确保转炉内炉渣进一步稠化，此时炉温进一步降低，然后在转炉内加入废钢和铁水； 步骤4:在转炉中加入转炉熔剂，然后对转炉内的废钢、铁水和转炉熔剂进行吹炼处理，所述转炉熔剂包括石灰、镁质剂和冷却剂，所述转炉熔剂中镁质剂的加入量为13 18kg/t钢，所述镁质剂在吹炼开始时一次性加入；所述转炉熔剂中石灰的总加入量为25 35kg/t钢，所述转炉熔剂中石灰分两批加入转炉中，其中，吹炼开始时加入第一批石灰，第一批石灰加入量为上述转炉熔剂中石灰总加入量的70%，在吹炼氧步吹炼至转炉供氧量的30%时，加入第二批石灰，第二批石灰的加入量为上述转炉熔剂中石灰总加入量的30%，上述操作使得转炉中的终渣碱度控制在3. (Γ4. O,终渣中MgO的含量控制在6 10%。
2.根据权利要求I所述的转炉高效留渣冶炼方法，其特征在于所述步骤4中，吹炼处理过程中的吹炼氧步吹炼至转炉供氧量的25%前将氧枪喷头端面控制在距钢液面18(T200Cm，避免留渣操作前期炉渣成渣快或过分活跃造成喷溅；在吹炼氧步吹炼至转炉供氧量的25% 50%时将氧枪喷头端面控制在距钢液面21(T220cm，在吹炼氧步吹炼至转炉供氧量50%后将氧枪喷头端面控制在距钢液面18(Tl90Cm，用于减缓氧化反应，避免前期硅锰氧化期过渡至碳氧反应期时产生喷溅。
3.根据权利要求I或2所述的转炉高效留渣冶炼方法，其特征在于所述步骤4中，冷却剂为铁皮或球团矿或烧结矿。
4.根据权利要求I或2所述的转炉高效留渣冶炼方法，其特征在于所述步骤4中，冷却剂的加入量为5 20kg/t钢。
5.根据权利要求3所述的转炉高效留渣冶炼方法，其特征在于所述步骤4中，冷却剂的加入量为5 20kg/t钢。
6.根据权利要求I或2所述的转炉高效留渣冶炼方法，其特征在于所述步骤2中，转炉倾动的最终角度为15(Γ170度。
7.根据权利要求I或2所述的转炉高效留渣冶炼方法，其特征在于所述步骤3中，石灰加入量为I. 5 2. 5t。
8.根据权利要求I或2所述的转炉高效留渣冶炼方法，其特征在于所述步骤I中，转炉的溅渣处理持续3飞分钟。
全文摘要
本发明公开了一种转炉高效留渣冶炼方法，它包括如下步骤1、转炉出钢结束后对转炉进行溅渣处理，同时降低炉渣温度，并将炉渣溅稠；2、倒渣处理，倒渣时控制转炉倾动的最终角度，使得粘稠并具有流动性的炉渣倒出一部分，留下4~6t炉渣在转炉内，然后将转炉回摇至零度；3、向转炉内加入用于稠渣的石灰，前后摇炉确保转炉内炉渣进一步稠化，此时炉温进一步降低，然后在转炉内加入废钢和铁水；4、在转炉中加入转炉熔剂，然后对转炉内的废钢、铁水和转炉熔剂进行吹炼处理。本发明提供了一种安全、高效、冶金效果稳定的留渣冶炼方法，该方案能在保障留渣安全的前提下，快速便捷的进行留渣，同时获得稳定的冶金效果。
文档编号C21C5/28GK102888487SQ20121038879
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者杨文军, 李海洋, 崔辉, 张建国, 彭琦, 沈武, 孔勇江, 吴仕慈, 卢凯, 彭长波, 罗传清, 邓品团 申请人:武汉钢铁(集团)公司