一种终渣改质剂及转炉半钢炼钢终渣改质方法与流程

文档序号:18461677发布日期:2019-08-17 02:05阅读:287来源:国知局
本发明属于冶金
技术领域
,更具体地说,是涉及一种终渣改质剂及转炉半钢炼钢终渣改质方法。
背景技术
:铁水进行提钒处理,提钒后的铁水称为半钢,半钢再次入转炉进行冶炼成为合格的钢水。转炉半钢炼钢由于其硅、钛、锰发热元素为痕迹,造成炼钢热量不足、化渣困难、铁钙渣系不合理,导致炼钢操作后钢水氧含量高,渣中氧化铁含量较高,而氧化铁在碱性渣中能显著降低渣的粘度,造成转炉半钢炼钢终渣较稀,流动性强,影响了转炉炉龄的使用寿命。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种终渣改质剂及转炉半钢炼钢终渣改质方法,旨在解决转炉半钢炼钢操作后,钢水氧含量高,渣中氧化铁含量较高,终渣较稀,流动性强,影响炼钢成本和转炉炉龄的技术问题。为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种终渣改质剂包括50-55%的mgo、1-6%的sio2和12-18%的c。进一步地,所述终渣改质剂的粒度为10-30mm。本发明提供的终渣改质剂的有益效果在于:与现有技术相比,本发明终渣改质剂中的c与终渣内的氧化铁反应后对终渣进行脱氧,有效地降低了转炉内的氧含量;终渣改质剂中的mgo可用于调整终渣mgo的含量及终渣的粘度,改善终渣的流动性;终渣改质剂中的sio2利于降低终渣碱度,进一步改善终渣的流动性,还能够起到增加炉内热源的效果。为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:还提供一种转炉半钢炼钢终渣改质方法,在吹炼结束后出钢前,向终点钢水中加入上述的终渣改质剂。进一步地,转炉半钢炼钢终渣改质方法包括如下步骤:(1)在吹炼结束后出钢前,测定转炉中终点钢水氧含量;(2)根据所述终点钢水氧含量,向转炉内加入所述终渣改质剂;(3)调整转炉顶枪枪位,使用顶枪向转炉内顶吹氮气进行调渣操作,同时底吹惰性气体;(4)出钢操作后,溅渣。进一步地,在步骤(2)中,当钢水终点氧含量大于等于800ppm时,向转炉内加入4-5kg/t的终渣改质剂;当钢水终点氧含量大于600ppm且小于800ppm时,向转炉内加入2.5-3.5kg/t的终渣改质剂;当钢水终点氧含量大于500ppm且小于等于600ppm时,向转炉内加入2-3kg/t的终渣改质剂;当钢水终点氧含量小于等于500ppm时,向转炉内加入1.5-2kg/t的终渣改质剂。进一步地,在步骤(3)中,转炉顶枪枪位为距液面3200mm-3600mm,氮气流量为33000nm3/h-37000nm3/h,搅拌时间为1-2s。进一步地,在步骤(4)中,底吹的惰性气体为氮气或氩气,底吹流量为1000nm3/h,后搅时间为60秒。本发明提供的转炉半钢炼钢终渣改质方法的有益效果在于:与现有技术相比,本发明转炉半钢炼钢终渣改质方法,在吹炼终点时,检测出转炉钢水的氧含量,并根据该氧含量,向转炉内加入适当的终渣改质剂,终渣改质剂中的c与终渣内的氧化铁反应后对终渣进行脱氧,有效地降低了转炉内的氧含量;终渣改质剂中的mgo可用于调整终渣mgo的含量及终渣的粘度,改善终渣的流动性;终渣改质剂中的sio2利于降低终渣碱度,进一步改善终渣的流动性,还能够起到增加炉内热源的效果。故本发明转炉半钢炼钢终渣改质方法,对转炉半钢炼钢终渣进行了改质,降低了钢水的氧含量,降低了终渣tfe的含量,增加了终渣mgo的含量,提高了终渣的粘度,改善了终渣的流动性,进而改善了后期的溅渣效果,提高了炉衬的使用寿命。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。现对本发明提供的转炉半钢炼钢终渣改质方法进行说明。所述转炉半钢炼钢终渣改质方法,包括如下步骤:(1)在吹炼结束后出钢前,测定转炉中终点钢水氧含量;(2)根据所述终点钢水氧含量,向转炉内加入所述终渣改质剂,所述终渣改质剂包括:50-55%的mgo、1-6%的sio2和12-18%的c;(3)调整转炉顶枪枪位,使用顶枪向转炉内顶吹氮气进行调渣操作,同时底吹惰性气体;(4)出钢操作后,溅渣。本发明提供的转炉半钢炼钢终渣改质方法,与现有技术相比,本发明提供的转炉半钢炼钢终渣改质方法的有益效果在于:与现有技术相比,本发明转炉半钢炼钢终渣改质方法,在吹炼终点时,检测出转炉钢水的氧含量,并根据该氧含量,向转炉内加入适当的终渣改质剂,终渣改质剂中的c与终渣内的氧化铁反应后对终渣进行脱氧,有效地降低了转炉内的氧含量;终渣改质剂中的mgo可用于调整终渣mgo的含量及终渣的粘度,改善终渣的流动性;终渣改质剂中的sio2利于降低终渣碱度,进一步改善终渣的流动性,还能够起到增加炉内热源的效果。故本发明转炉半钢炼钢终渣改质方法,对转炉半钢炼钢终渣进行了改质,降低了钢水的氧含量,降低了终渣tfe的含量,增加了终渣mgo的含量,提高了终渣的粘度,改善了终渣的流动性,进而改善了后期的溅渣效果,提高了炉衬的使用寿命。作为本发明提供的转炉半钢炼钢终渣改质方法的一种具体实施方式,所述终渣改质剂的粒度为10-30mm。由于终渣改质剂如果粒度过大,会导致熔化困难;如果粒度过小,会在吹氮过程或者溅渣时被溅到炉衬上,影响改质效果。作为本发明提供的转炉半钢炼钢终渣改质方法的一种具体实施方式,在步骤(3)中,转炉顶枪枪位为3200mm-3600mm,氮气流量为33000nm3/h-37000nm3/h,搅拌时间为1-2s。顶枪枪位是指顶枪喷头与转炉内钢水液面的高度。当顶枪枪位为3600mm,氮气流量为35000nm3/h时,能保证顶枪较好的向熔池传递氮气,使终渣改质剂熔化,并保证良好的搅拌效果。作为本发明提供的转炉半钢炼钢终渣改质方法的一种具体实施方式,在步骤(4)中,底吹的惰性气体为氮气或氩气,底吹流量比正常工艺提高200nm3/h,后搅时间为60秒。在顶吹氮气的同时,底吹惰性气体的作用是提高搅拌效果,且底吹流量较正常吹炼时提高200nm3/h。在顶吹氮气的同时,底吹惰性气体具有较好的搅拌作用,使终渣混合更均匀。可选的,底吹流量为1000nm3/h。但底吹流量不宜过大,否则会抵消顶吹的搅拌效果。作为本发明提供的转炉半钢炼钢终渣改质方法的一种具体实施方式,在步骤(2)中,当钢水终点氧含量大于等于800ppm时,向转炉内加入4-5kg/t的终渣改质剂;当钢水终点氧含量大于600ppm且小于800ppm时,向转炉内加入2.5-3.5kg/t的终渣改质剂;当钢水终点氧含量大于500ppm且小于等于600ppm时,向转炉内加入2-3kg/t的终渣改质剂;当钢水终点氧含量小于等于500ppm时,向转炉内加入1.5-2kg/t的终渣改质剂;当钢水终点氧含量接近400ppm时,向转炉内加入1.5的终渣改质剂。通过上述实施例改质转炉半钢炼钢终渣与正常工艺跟踪对比,其终渣内的tfe%和mgo%的含量对比,见下表:终渣tfe%终渣mgo%终渣改质后工艺22.78.2正常工艺23.67.6差值-0.90.6由上表可知,经过本实施例的转炉半钢炼钢终渣改质方法,终渣tfe%的含量比正常工艺低0.9%,而终渣mgo%的含量比正常工艺高0.6%,有效的提高了终渣的粘度,改善了终渣的流动性。为了更好地理解本发明的上述实施例,下面结合具体示例对其进行进一步说明。实例一:生产钢种ss400,半钢重量170吨,废钢16吨,半钢温度1372℃,半钢化学成分重量百分比为:c:3.68%,si:0.005%,mn:0.03%,p:0.123%,s:0.036%,ti:0.009%,转炉终点目标成分为[c]0.06-0.10%,[s]≤0.035%,[p]≤0.025%。步骤1:吹炼过程,加入石灰25.1kg/t,轻烧白云石13.8kg/t,机烧矿5.2kg/t,吹炼过程平稳,供氧39.5立/t,吹炼结束使用副枪测量温度1635℃。步骤2:吹炼结束后,钢水终点氧含量425ppm,化验结果[c]:0.067%,[s]:0.027%,[p]:0.021%。步骤3:将转炉倒至大面取未改质前的终渣样进行分析,tfe含量为23.1%,mgo含量为7.4%。步骤4:将转炉立直,向转炉内加入1.5kg/t的终渣改质剂,粒度为20mm,终渣改质剂包括:50%的mgo、4%的sio2、13%的c以及不可避免的带入少量的h2o、p和s等杂质。步骤5:调整转炉顶枪枪位距离液面3600mm的位置,使用顶枪向转炉内顶吹35000nm3/h的氮气,翻搅2秒,与此同时,从转炉底部向炉内吹入氮气或者氩气,总管流量为1000nm3/h,后搅60秒。步骤6:完毕后出钢。出钢过程中,观察炉内未出现没有融化的终渣改质剂且较正常工艺渣状粘稠。取改质后的终渣样进行分析,tfe含量为22.4%,比正常工艺低了0.7%;mgo含量为8.1%,比正常工艺高了0.7%。出钢完毕直接进行溅渣,溅渣效果满足工艺要求。实例二:生产钢种sphc,半钢重量167吨,废钢19吨,半钢温度1365℃,半钢化学成分重量百分比为:c:3.61%,si:0.004%,mn:0.02%,p:0.119%,s:0.021%,ti:0.007%,转炉终点目标成分为[c]≤0.04%,[s]≤0.020%,[p]≤0.015%。步骤1:吹炼过程,加入石灰29.1kg/t,轻烧白云石14.4kg/t,机烧矿2.3kg/t,吹炼过程平稳,供氧44.5立/t,吹炼结束使用副枪测量温度1623℃。步骤2:吹炼结束后,钢水终点氧含量869ppm,化验结果[c]:0.036%,[s]:0.016%,[p]:0.012%。步骤3:将转炉倒至大面取未改质前的终渣样进行分析,tfe含量为24.3%,mgo含量为7.9%。步骤4:将转炉立直,向转炉内加入4.3kg/t的终渣改质剂,粒度为30mm,终渣改质剂包括:55%的mgo、3%的sio2、15%的c以及不可避免的带入少量的h2o、p和s等杂质。步骤5:调整转炉顶枪枪位距离液面3600mm的位置,使用顶枪向转炉内顶吹33000nm3/h的氮气,翻搅2秒,与此同时,从转炉底部向炉内吹入氮气或者氩气,总管流量为1000nm3/h,后搅60秒。步骤6:完毕后出钢。出钢过程中,观察炉内未出现没有融化的终渣改质剂且较正常工艺渣状粘稠。取改质后的终渣样进行分析,tfe含量为22.8%,比正常工艺低了1.5%;mgo含量为8.4%,比正常工艺高了0.5%。出钢完毕直接进行溅渣,溅渣效果满足工艺要求。实例三:生产钢种q235b,半钢重量169吨,废钢17吨,半钢温度1374℃,半钢化学成分重量百分比为:c:3.71%,si:0.004%,mn:0.02%,p:0.121%,s:0.032%,ti:0.008%,转炉终点目标成分为[c]0.07-0.10%,[s]≤0.035%,[p]≤0.025%。步骤1:吹炼过程,加入石灰24.6kg/t,轻烧白云石12.9kg/t,机烧矿4.3kg/t,吹炼过程平稳,供氧40.1立/t,吹炼结束使用副枪测量温度1632℃。步骤2:吹炼结束后,钢水终点氧含量423ppm,化验结果[c]:0.069%,[s]:0.026%,[p]:0.020%。步骤3:将转炉倒至大面取未改质前的终渣样进行分析,tfe含量为22.3%,mgo含量为7.9%。步骤4:将转炉立直,向转炉内加入1.8kg/t的终渣改质剂,粒度为15mm,终渣改质剂包括:54%的mgo、3%的sio2、14%的c以及不可避免的带入少量的h2o、p和s等杂质。步骤5:调整转炉顶枪枪位距离液面3400mm的位置,使用顶枪向转炉内顶吹35000nm3/h的氮气,翻搅2秒,与此同时,从转炉底部向炉内吹入氮气或者氩气,总管流量为1000nm3/h,后搅60秒。步骤6:完毕后出钢。出钢过程中,观察炉内未出现没有融化的终渣改质剂且较正常工艺渣状粘稠。取改质后的终渣样进行分析,tfe含量为21.6%,比正常工艺低了0.7%;mgo含量为8.4%,比正常工艺高了0.5%。出钢完毕直接进行溅渣,溅渣效果满足工艺要求。实例四:生产钢种sphc,半钢重量167吨,废钢19吨,半钢温度1365℃,半钢化学成分重量百分比为:c:3.61%,si:0.004%,mn:0.02%,p:0.119%,s:0.021%,ti:0.007%,转炉终点目标成分为[c]≤0.04%,[s]≤0.020%,[p]≤0.015%。步骤1:吹炼过程,加入石灰29.1kg/t,轻烧白云石14.4kg/t,机烧矿2.3kg/t,吹炼过程平稳,供氧44.5立/t,吹炼结束使用副枪测量温度1623℃。步骤2:吹炼结束后,钢水终点氧含量869ppm,化验结果[c]:0.036%,[s]:0.016%,[p]:0.012%。步骤3:将转炉倒至大面取未改质前的终渣样进行分析,tfe含量为24.3%,mgo含量为7.9%。步骤4:将转炉立直,向转炉内加入4.8kg/t的终渣改质剂,粒度为15mm,终渣改质剂包括:51%的mgo、6%的sio2、12%的c以及不可避免的带入少量的h2o、p和s等杂质。步骤5:调整转炉顶枪枪位距离液面3500mm的位置,使用顶枪向转炉内顶吹36000nm3/h的氮气,翻搅1秒,与此同时,从转炉底部向炉内吹入氮气或者氩气,总管流量为1000nm3/h,后搅60秒。步骤6:完毕后出钢。出钢过程中,观察炉内未出现没有融化的终渣改质剂且较正常工艺渣状粘稠。取改质后的终渣样进行分析,tfe含量为22.9%,比正常工艺低了1.4%;mgo含量为8.3%,比正常工艺高了0.4%。出钢完毕直接进行溅渣,溅渣效果满足工艺要求。实例五:生产钢种spa-h,半钢重量165吨,废钢16吨,半钢温度1363℃,半钢化学成分重量百分比为:c:3.66%,si:0.004%,mn:0.02%,p:0.123%,s:0.027%,ti:0.007%,转炉终点目标成分为[c]≤0.04%,[s]≤0.020%,[p]:0.020%-0.050%。步骤1:吹炼过程,加入石灰15.1kg/t,轻烧白云石13.8kg/t,机烧矿2.1kg/t,吹炼过程平稳,供氧42.3立/t,吹炼结束使用副枪测量温度1632℃。步骤2:吹炼结束后,钢水终点氧含量518ppm,化验结果[c]:0.031%,[s]:0.018%,[p]:0.035%。步骤3:将转炉倒至大面取未改质前的终渣样进行分析,tfe含量为20.1%,mgo含量为7.2%。步骤4:将转炉立直,向转炉内加入2.3kg/t的终渣改质剂,粒度为15mm,终渣改质剂包括:53%的mgo、3%的sio2、15%的c以及不可避免的带入少量的h2o、p和s等杂质。步骤5:调整转炉顶枪枪位距离液面3200mm的位置,使用顶枪向转炉内顶吹37000nm3/h的氮气,翻搅2秒,与此同时,从转炉底部向炉内吹入氮气或者氩气,总管流量为1000nm3/h,后搅60秒。步骤6:完毕后出钢。出钢过程中,观察炉内未出现没有融化的终渣改质剂且较正常工艺渣状粘稠。取改质后的终渣样进行分析,tfe含量为19.6%,比正常工艺低了0.5%;mgo含量为7.9%,比正常工艺高了0.7%。出钢完毕直接进行溅渣,溅渣效果满足工艺要求。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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