含钒钛高磷铁水的炼钢方法
【专利摘要】本申请提供了一种含钒钛高磷铁水的炼钢方法，包括以下步骤：提供含钒钛高磷铁水；将所述含钒钛高磷铁水依次进行脱硫扒渣和提钒，得到半钢；以氧枪供氧，将复合渣料和所述半钢混合后依次进行吹炼、出钢，得到钢水和炉渣；所述供氧的强度为3.2m3/min.t～3.5m3/min.t；所述复合渣料包括石灰、轻烧白云石和脱磷化渣剂；所述脱磷化渣剂包括以下质量分数的组分：CaO：25％～45％；MgO：12％～30％；FeO：8％～25％；SiO2：8％～25％。本申请通过工艺优化，在铁水质量下滑，脱硫、磷难度加大的情况下，缩短冶炼周期，钢质量合格，增加产量，确保消铁能力的发挥。并且，本申请成本较低，效果较好。
【专利说明】含钒钛高磷铁水的炼钢方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及炼钢【技术领域】，尤其涉及一种含钒钛高磷铁水的炼钢方法。
【背景技术】
[0002] 炼钢是把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢，其中的生铁是用 铁矿石经高炉冶炼得到的产品。随着矿产资源大量开发和利用，矿石日益贫乏，面对铁精矿 需求剧增及我国铁矿资源贫、细、杂之现实，综合开发利用各种铁矿石，在冶炼领域已是必 然趋势。
[0003] 在我国z?南等地，拥有丰富的商憐麵状赤铁矿资源，其含铁品位一般为40 %? 45%，且储量巨大。高磷鮞状赤铁矿资源的主要特点为：含PO. 8 %?I. 1%，TFe43 %? 48%，含Si0212%?15%，含Al2O3约为5. 6%，烧损为8%?9%，属于高烧损、低品质矿石。 1?憐麵状赤铁矿既具有赤铁矿特征，又具有褐铁矿的1?烧损特点。目如开发利用1?憐铁矿 石，在高炉钒钛冶炼中配加4%?5%及以上的云南高磷矿，可降低高炉冶炼生产系统的成 本。
[0004] 虽然高磷鮞状赤铁矿价格低廉，但是由于其含磷量过高，采用所述高磷鮞状赤 铁矿得到的铁水含憐1?，特别是在轨钦矿1?炉冶炼的条件下，铁水具有含轨（〇. 3% )、硫 (0· 05%?0· 15% )、磷（0· 2%?0· 3% )元素高和铁水温度普遍偏低（到达炼钢铁水温度 为1250°C?1300°C )且带渣率高（约7% )等特点，所述铁水的条件较一般高钛冶炼铁水 更差，炼钢工艺过程需经过脱硫、扒渣、提钒、炼钢和脱氧合金化等工序，工艺流程较一般铁 水冶炼时间长，且高炉铁产量持续上升，炼钢消铁能力可由以往5800吨/天上升到6300? 6500吨/天。这样冶炼周期长，消铁难度大，对炼钢影响大，给提钒炼钢生产带来了极大难 度，从而在一定程度上限制了该矿的工业利用。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本申请提供一种含钒钛高磷铁水的炼钢方法，本申请提供的炼钢方法 在铁水质量下滑的情况下，能缩短转炉炼钢冶炼周期，产量增加，确保了炼钢消铁能力的 发挥。
[0006] 本申请提供一种含钒钛高磷铁水的炼钢方法，包括以下步骤：
[0007] 提供含钒钛高磷铁水；
[0008] 将所述含钒钛高磷铁水依次进行脱硫扒渣和提钒，得到半钢；
[0009] 以氧枪供氧，将复合渣料和所述半钢混合后依次进行吹炼、出钢，得到钢水和炉 渣；
[0010] 所述供氧的强度为 3. 2m3/min. t ?3. 5m3/min. t ; toon] 所述复合渣料包括石灰、轻烧白云石和脱磷化渣剂；所述脱磷化渣剂包括以下质 量分数的组分：
[0012] CaO :25%?45%;
[0013] MgO :12%?30%;
[0014] FeO :8%?25%;
[0015] SiO2 :8%?25%。
[0016] 优选的，所述脱磷化渣剂的用量为12kg/吨钢水?14kg/吨钢水；所述石灰、轻烧 白云石与脱磷化渣剂的质量比为1 : (〇. 25?0. 5) : (0. 2?0. 4)。
[0017] 优选的，所述氧枪的喉口直径为33. 4mm，所述氧枪的喉口角度为12° 15";所述 供氧的氧气流量为15500m3/h?18000m3/h。
[0018] 优选的，所述吹炼开始时，所述氧枪的喷头底部端面与半钢的液面的距离为 I. 5m?I. 6m，供氧> Imin后，所述氧枪的喷头底部端面与半钢的液面的距离为I. 6m? 1.8m，供氧> 5min，所述吹炼结束时，所述氧枪的喷头底部端面与半钢的液面的距离为 L 3m ?L 5m〇
[0019] 优选的，所述脱硫扒渣采用两台功率为45kW的脱硫扒渣机进行，所述脱硫扒渣的 时间为5分钟?10分钟，所述脱硫扒渣的脱硫率> 97%，所述脱硫扒渣的处理量为210万 吨/年。
[0020] 优选的，所述吹炼在转炉中进行，所述转炉的入炉量为85吨?90吨；所述转炉的 护炉方式包括自流补炉料和喷补炉料。
[0021] 优选的，所述脱硫扒渣后的铁水进入脱硫包，所述脱硫包的有效容积为12m3,所述 脱硫包的工作层采用铝碳化硅砖。
[0022] 优选的，所述出钢得到的钢水进入加盖的钢包，所述出钢的温度为1640°C? 1660。。。
[0023] 优选的，所述出钢的时间不小于2. 5min，所述出钢时向钢包加入石灰粉。
[0024] 优选的，所述炉渣的初渣碱度> 2. 5,所述炉渣的终渣碱度为3. 5?4. 5。
[0025] 与现有技术相比，本申请提供的炼钢方法以含I凡钦1?憐铁水为原料，脱硫、提钥； 后，加入复合渣料，在氧枪供氧的条件下依次进行吹炼、出钢，得到钢水和炉渣；其中，所述 供氧的强度为3. 2m3/min. t?3. 5m3/min. t ;所述复合渣料包括石灰、轻烧白云石和脱磷化 渣剂；所述脱磷化渣剂包括以下质量分数的组分=CaO :25%?45%;Mg0 :12%?30%;Fe0 : 8%?25% ;Si02 :8%?25%。在本申请中，所述脱硫化渣剂对CaO、Si02、Mg0和FeO等物 质进行优化组合，形成一种弥补半钢冶炼酸性渣系的物质，起快速化渣作用，减少高磷半钢 冶炼中粘枪粘罩的现象，同时降低总渣量消耗，并实现降低钢铁料消耗的目的；本申请还提 高炼钢供氧强度，通过工艺优化，使转炉炼钢冶炼周期缩短约1. 5分/炉30分钟），日 增产200吨?300吨钢，从而确保了炼钢消铁能力的发挥。
【具体实施方式】
[0026] 下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范 围。
[0027] 本申请提供了一种含钒钛高磷铁水的炼钢方法，包括以下步骤：
[0028] 提供含I凡钦1?憐铁水；
[0029] 将所述含钒钛高磷铁水依次进行脱硫扒渣和提钒，得到半钢；
[0030] 以氧枪供氧，将复合渣料和所述半钢混合后依次进行吹炼、出钢，得到钢水和炉 渣；
[0031] 所述供氧的强度为 3. 2m3/min. t ?3. 5m3/min. t ;
[0032] 所述复合渣料包括石灰、轻烧白云石和脱磷化渣剂；所述脱磷化渣剂包括以下质 量分数的组分：
[0033] CaO: 25 ?45%;
[0034] MgO: 12 ?30%;
[0035] FeO :8 ?25%;
[0036] SiO2 :8 ?25%。
[0037] 在铁水质量下滑，脱硫、磷难度加大的情况下，本申请通过工艺优化，成功实现了 提钒炼钢，能缩短转炉炼钢冶炼周期，增加产量，从而确保炼钢消铁能力的发挥。
[0038] 本申请实施例首先提供含钒钛高磷铁水，所述含钒钛高磷铁水主要含V、Ti、P、Si 和 S 等，如含 V0. 1%?0· 3%，含 TiO. 1%?0· 3%，含 PO. 1%?0· 3%，含 SiO. 2%?0· 4%， 含S < 0. 1%。本申请对所述含钒钛高磷铁水的来源没有特殊限制，可按照以下方法制得：
[0039] 在喷吹辅助燃料的条件下，将炉料进行高炉炼铁，得到铁水和炉渣；所述炉料包括 含铁原料、燃料和熔剂；
[0040] 所述含铁原料包括：55wt%?60wt%的f凡钛磁铁矿烧结矿；35wt%?40wt%的钥； 钛磁铁矿球团矿；5wt%?IOwt%的高磷鮞状赤铁矿块矿；
[0041] 所述高炉炼铁的造渣制度中，炉渣中MgO含量为9wt %?9. 5wt %，MgCVAl2O3为 0. 65 ?0. 7。
[0042] 上述高炉炼铁方法将炉料装入高炉，并喷吹辅助燃料进行炼铁，炼出铁水、排出炉 渣。
[0043] 在上述高炉炼铁方法中，所述炉料包括含铁原料、燃料和熔剂。其中，所述含铁原 料包括55wt %?60wt %的f凡钛磁铁矿烧结矿，优选包括56wt %?58wt %的f凡钛磁铁矿烧 结矿。所述钒钛磁铁矿烧结矿主要由钒钛磁铁矿粉经烧结制得，本申请对其来源等没有特 殊限制，优选为含高磷鮞状赤铁矿粉的钒钛磁铁矿烧结矿，进一步降低成本。所述含高磷鮞 状赤铁矿粉的钒钛磁铁矿烧结矿优选按照如下方法制备：
[0044] 1)将原料依次进行碎料、配料、混料和制粒，得到球状混合料；所述原料包括含铁 原料、熔剂和燃料，所述含铁原料包括：
[0045] 45wt %?55wt %的f凡钛磁铁精矿粉；
[0046] 5wt %?IOwt %的高磷鮞状赤铁矿粉；
[0047] IOwt %?20wt %的普通铁精矿粉；
[0048] IOwt %?15wt %的普通铁矿粉；
[0049] IOwt %?15wt %的烧结废料；
[0050] 所述球状混合料中，粒径大于等于3mm的原料颗粒的质量分数> 85% ;
[0051] 2)将所述球状混合料依次进行布料、点火烧结和破碎，得到钒钛磁铁矿烧结矿。
[0052] 在制备烧结矿的方法中，所述原料包括含铁原料、熔剂和燃料；所述含铁原料包括 钒钛磁铁精矿粉、高磷鮞状赤铁矿粉、普通铁精矿粉、普通铁矿粉和烧结废料。本申请实施 例将所述原料回厂及装仓，备用。其中，所述含铁原料包括45wt %?55wt %的f凡钛磁铁精 矿粉，优选包括48wt %?54wt %的钒钛磁铁精矿粉。所述钒钛磁铁精矿粉简称钒钛精粉， 是由f凡钛磁铁矿选矿后破碎制得，其粒度优选< 5mm，更优选为Imm?3mm，最优选为2mm。 本申请对所述钒钛磁铁矿的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的钒钛磁铁矿 即可，可由市场购买获得，所述钒钛磁铁矿的铁品位优选为50%?60%，更优选为54%? 56%。
[0053] 在制备烧结矿的方法中，所述含铁原料包括5wt%?10wt%的高磷鮞状赤铁矿 粉，优选包括5wt %?7wt %的高磷鮞状赤铁矿粉。所述高磷鮞状赤铁矿粉由高磷鮞状赤铁 矿经破碎制得，其粒度优选< 5mm，更优选为Imm?3mm，最优选为2mm。本申请对所述高磷 鮞状赤铁矿的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的高磷鮞状赤铁矿即可。
[0054] 固定钒钛矿配比为55wt%，计算碱度为2. 4,本申请研究了两种现有返矿粉破碎 前，粉矿粉种类和比例的变化对烧结矿产质量的影响，影响结果参见表1，表1为破碎前粉 矿配比替换关系对烧结矿产质量的影响。其中，现有返矿粉1为西藏昌达矿粉，现有返矿粉 为大理水洗矿粉。表1中，在高钒钛比下，日常高磷鮞状赤铁矿配比为5wt%?IOwt%，控 制烧结矿碱度为2. 4±0.2倍。
[0055] 表1破碎前粉矿配比替换关系对烧结矿产质量的影响
[0056]
【权利要求】
1. 一种含钒钛高磷铁水的炼钢方法，包括以下步骤： 提供含|凡钦闻憐铁水； 将所述含钒钛高磷铁水依次进行脱硫扒渣和提钒，得到半钢； 以氧枪供氧，将复合渣料和所述半钢混合后依次进行吹炼、出钢，得到钢水和炉渣； 所述供氧的强度为3. 2m3/min. t?3. 5m3/min. t ; 所述复合渣料包括石灰、轻烧白云石和脱磷化渣剂；所述脱磷化渣剂包括以下质量分 数的组分： CaO :25%?45% ; MgO :12%?30% ; FeO :8%?25% ; Si02 :8%?25%。
2. 根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于，所述脱磷化渣剂的用量为12kg/吨 钢水?14kg/吨钢水；所述石灰、轻烧白云石与脱磷化渣剂的质量比为1 : (0. 25?0. 5): (0? 2 ?0? 4)。
3. 根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于，所述氧枪的喉口直径为33. 4mm，所述 氧枪的喉口角度为12° 15";所述供氧的氧气流量为15500m3/h?18000m3/h。
4. 根据权利要求1或3所述的炼钢方法，其特征在于，所述吹炼开始时，所述氧枪的喷 头底部端面与半钢的液面的距离为1. 5m?1. 6m，供氧> lmin后，所述氧枪的喷头底部端面 与半钢的液面的距离为1. 6m?1. 8m，供氧> 5min，所述吹炼结束时，所述氧枪的喷头底部 端面与半钢的液面的距离为1. 3m?1. 5m。
5. 根据权利要求4所述的炼钢方法，其特征在于，所述脱硫扒渣采用两台功率为45kW 的脱硫扒渣机进行，所述脱硫扒渣的时间为5分钟?10分钟，所述脱硫扒渣的脱硫率> 97%，所述脱硫扒渣的处理量为210万吨/年。
6. 根据权利要求5所述的炼钢方法，其特征在于，所述吹炼在转炉中进行，所述转炉的 入炉量为85吨?90吨；所述转炉的护炉方式包括自流补炉料和喷补炉料。
7. 根据权利要求6所述的炼钢方法，其特征在于，所述脱硫扒渣后的铁水进入脱硫包， 所述脱硫包的有效容积为12m3,所述脱硫包的工作层采用铝碳化硅砖。
8. 根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于，所述出钢得到的钢水进入加盖的钢 包，所述出钢的温度为1640°C?1660°C。
9. 根据权利要求8所述的炼钢方法，其特征在于，所述出钢的时间不小于2. 5min，所述 出钢时向钢包加入石灰粉。
10. 根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于，所述炉渣的初渣碱度> 2. 5,所述炉 渣的终渣碱度为3. 5?4. 5。
【文档编号】C21C5/32GK104328242SQ201410508309
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】闵荣辉, 鄢刚, 徐瑜, 谢超, 罗清明 申请人:四川德胜集团钒钛有限公司