一种铸余的回收方法与流程

1.本技术涉及冶金渣再利用领域，尤其涉及一种铸余的回收方法。


背景技术：

2.提高钢水收得率，降低生产成本是炼钢厂的控制目标。连铸浇注后剩余的铸余渣中含有较多的钢铁料和渣料，通过回收铸余渣能变废为宝，增加钢厂的效益。
3.铸余渣是指连铸大包未浇完的钢渣，其中含有部分钢水,回收铸余渣能降低生产成本，增加钢水收得率、减少废物排放。铸余渣回收方式方法有
①
对铸余渣进行加工回收的；
②
将铸余渣通过铁包回入转炉冶炼的。
③
将铸余渣直接回到出钢前/后的钢水中。其中方式
②
、方式
③
为铸余渣直接回收。其中方式
③
具有方便快捷高效的优势，已经是炼钢厂的主要回收方式。
4.但铸余渣回收过程中也出现了一些问题：主要是回收铸余渣后会导致钢水回磷、回硅、渣厚导致配碳困难及渣厚真空无法处理。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种铸余的回收方法，以解决回收铸余渣后会导致钢水回磷和回硅的问题。
6.本技术实施例提供了一种铸余的回收方法，所述方法包括：
7.把铸余进行分类，得到氧化性铸余和还原性铸余，所述氧化性铸余为未经历脱氧产生的铸余，所述还原性铸余为经过lf处理后产生的铸余；
8.把所述氧化性铸余回用至不脱氧铝钢种的冶炼中；
9.把所述还原性铸余回用至含硅钢种的冶炼的出钢过程和/或精炼过程中。
10.作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：根据所述铸余的cao含量，判断铸余的回用炉次。
11.作为一种可选的实施方式，所述根据所述铸余的cao含量，判断铸余的回用炉次，具体包括：
12.若铸余的cao含量不超过2.5t，则进行一炉次回收；
13.若铸余的cao含量超过2.5t，则至少进行两炉次回收。
14.作为一种可选的实施方式，所述含硅钢种的制备包括lf脱硫步骤。
15.作为一种可选的实施方式，所述含硅钢种包括硅镇静钢或管线钢。
16.作为一种可选的实施方式，所述还原性铸余的含硅量和所述含硅钢种的含硅差值不大于0.15％。
17.作为一种可选的实施方式，所述还原性铸余包括钢包铸余渣和铁包铸余渣，所述钢包铸余渣和铁包铸余渣的回用优先级满足：所述钢包铸余渣优先于所述铁包铸余渣。
18.作为一种可选的实施方式，所述把所述还原性铸余回用至含硅钢种的冶炼中，所用的钢包的自用空间不小于400mm。
19.作为一种可选的实施方式，所述把所述还原性铸余回用至含硅钢种的冶炼中，所述回用的时机为钢水出钢前。
20.作为一种可选的实施方式，所述把所述还原性铸余回用至含硅钢种的冶炼中，所述回用的渣厚≤300mm。
21.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
22.本技术实施例提供的该方法，通过预先对铸余进行分析分类，在根据铸余的类型回用至不同的钢种冶炼的出钢过程和/或精炼过程中，通过此种方式回收铸余渣，钢铁料指标提高，且避免了回收铸余渣后会导致钢水回磷和回硅及碳脱控的问题，在降成本的同时保证了钢水成分稳定。进而使得回收铸余渣取得较好的经济效益。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
24.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本技术实施例提供的方法的流程图。
具体实施方式
26.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.除非另有特别说明，本技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
28.提高钢水收得率，降低生产成本是炼钢厂的控制目标。连铸浇注后剩余的铸余渣中含有较多的钢铁料和渣料，通过回收铸余渣能变废为宝，增加钢厂的效益。
29.铸余渣是指连铸大包未浇完的钢渣，其中含有部分钢水,回收铸余渣能降低生产成本，增加钢水收得率、减少废物排放。铸余渣回收方式方法有
①
对铸余渣进行加工回收的；
②
将铸余渣通过铁包回入转炉冶炼的。
③
将铸余渣直接回到出钢前/后的钢水中。其中方式
②
、方式
③
为铸余渣直接回收。其中方式
③
具有方便快捷高效的优势，已经是炼钢厂的主要回收方式。
30.但铸余渣回收过程中也出现了一些问题：主要是回收铸余渣后会导致钢水回磷、回硅、渣厚导致配碳困难及渣厚真空无法处理。
31.现有技术中，有人提出采用钢包低碱度热态铸余渣随半钢加入转炉内，充分利用熔融铸余渣热量，快速成渣，免除了常规半钢冶炼工艺复合造渣剂和增热剂的加入，降低生产费用。配合造渣制度实现低温条件下快速造高碱度炉渣，在正常冶炼周期内将铁水中的磷含量从0.35-0.80％快速高效脱除最终达到钢种目标要求。炼钢基本实现了铸余渣的全循环利用，减轻废渣排放环境压力和处理费用，环保效益明显。本方法不需要对原有装备进
行改造，脱磷效率高，对转炉冶炼周期和产能影响小，炼铁能扩大储量大低成本高磷矿的应用，降低生产成本。该方案主要使用的是熔融铸余渣快速成渣特性，为转炉冶炼前加入，减少造渣剂增热剂，快速去磷；也有人提出另一种铸余渣回收利用方法，具体的，铁水罐内铁水液面净空控制要求灌口到液面位置大于500mm，然后依次通过过跨台车、钢水接收跨，将铁水罐固定在回收罐座；利用所述的铁水罐收集连铸铸余渣，铁水罐等待时间不超过2小时；铁水罐依次通过过跨台车、钢水接收跨，将铁水罐中的铁水兑入转炉，转炉冶炼采用单渣操作，最后产出钢水。本发明的优点是：液态渣回收受生产节奏限制，所以每天能回收约10罐，连铸液态渣回收到铁水罐后兑入转炉，由于液态渣中含有部分游离态的cao和al2o3，可以提供部分渣量和cao，并有利于转炉前期渣早化，同时降低白灰加入量，回收浇铸剩余的残余钢水，节约生产成本。该方案主要使用的是通过铁水罐收集铸余渣，转炉冶炼前加入，减少造渣剂回收其中残余钢水。
32.申请人意图提出一种新的铸余的回收方法，其回用时机并不在转炉冶炼，而是在出钢过程及精炼过程中。
33.如图1所示，本技术实施例提供一种铸余的回收方法，所述方法包括：
34.s1.把铸余进行分类，得到氧化性铸余和还原性铸余，所述氧化性铸余为未经历脱氧产生的铸余，所述还原性铸余为经过lf处理后产生的铸余；
35.关于氧化性铸余：一般指汽车板、直上rh或lf-rh处理的铝钢产生的铸余，这类铸余脱氧不足，铸余氧化性较强。一般渣中全铁都大于10％。
36.关于还原性铸余：经过lf脱硫处理后的铸余，该类铸余在钢包炉处理加入大量石灰和铝丸，一般渣中的全铁低于8％，该类铸余属还原性铸余。
37.在原性铸余回收前，收集铸余炉次的生产过程信息，包括出钢后精炼过程中石灰加入量、铝丸加入量、钢包炉脱硫情况和成品als含量。一般情况钢包炉加石灰大于1吨、加铝丸大于300kg，钢包炉脱硫大于0.005％，成品als大于0.02％，这样炉次钢中全铁低于8％，是比较好的还原渣。
38.转炉炉内冶炼是个氧化过程：在转炉内加入铁水、废钢和熔剂，向炉内吹入氧气，氧与钢铁料中的碳、硅、锰、磷、硫等元素发生氧化反应，产生氧化物与熔剂反应成渣，吹炼结束后钢水通过出钢口进入钢水罐中。出钢过程会加入合金和熔剂，脱氧及合金化，来调整钢中的成分。
39.根据钢种要求，部分钢种的脱氧进行的比较彻底，氧脱完后，加入的合金铝和熔剂(主要时石灰cao)与钢中的硫发生反应，使钢中的硫元素含量进一步降低。
40.脱硫反应式为：3(cao)+2[al]+3[s]＝3(cas)+(al2o3)
[0041]
通过观察、比较出钢硫和als、精炼结束硫和als、成品硫和als的变化，可以判断出此炉钢的钢渣的氧化还原特性，脱硫脱的越多、成品als越高，说明钢渣的还原性越强。
[0042]
根据铸余的氧化性和还原性，选择不同的回收方式。接受铸余渣的炉次要充分考虑具体的钢种成分要求，结合待回收铸余渣的氧化/还原特性。
[0043]
s2.把所述氧化性铸余回用至不脱氧铝钢种的冶炼中；
[0044]
s3.把所述还原性铸余回用至含硅钢种的冶炼的出钢过程和/或精炼过程中。
[0045]
还原性铸余渣，渣中cao含量高，渣量过大回收时必需分二次或多次在不同炉次中回收。在一些实施例中，所述方法还包括：根据所述铸余的cao含量，判断铸余的回用炉次。
一般炉次石灰总量大于2.5吨需要通过二次或多次回收。所述根据所述铸余的cao含量，判断铸余的回用炉次，具体包括：若铸余的cao含量不超过2.5t，则进行一炉次回收；若铸余的cao含量超过2.5t，则至少进行两炉次回收。具体实施方式为通过控制翻罐时间：翻罐时大罐于地面平行保持1分钟渣未翻完，停止继续翻入铸余渣。分次回收后，单炉渣量不会能造成钢包炉配碳困难。
[0046]
对于还原性铸余渣，要选择硅镇静钢、管线钢之类lf脱硫品种来回收，要避免在不脱氧的铝镇静钢及钢包炉需配碳的钢种来回收；在一些实施例中，还原性铸余的回用优先选择硅镇静钢或管线钢等制备过程包括lf脱硫步骤的钢种。这类钢种要求含硅，不用担心回硅。
[0047]
含硅较高品种(硅含量大于0.2％)如b(h)炉次的还原性铸余，加铝后可回0.05-0.10％硅，不得回收到低硅品种上(硅＜0.05％)。在一些实施例中，所述还原性铸余的含硅量和所述含硅钢种的含硅差值不大于0.15％。
[0048]
铸余渣回收组织原则：通过钢包铸余渣优先于铁包回收铸余渣，因为转炉炼钢过程是个氧化过程，吹炼过程存在损耗，通过铁包回收的铸余渣对钢水量的贡献要小。在一些实施例中，所述还原性铸余包括钢包铸余渣和铁包铸余渣，所述钢包铸余渣和铁包铸余渣的回用优先级满足：所述钢包铸余渣优先于所述铁包铸余渣。此外，还原性铸余渣回收主要是利用其还原特性，利于钢水快速脱硫。
[0049]
回收铸余渣还需要考虑大罐自用空间，大钢包自用空间小于400mm时不得回收铸余渣。在一些实施例中，所述把所述还原性铸余回用至含硅钢种的冶炼中，所用的钢包的自用空间不小于400mm。因为还原性铸余渣在转炉出钢和钢包炉都加入大量石灰和铝，渣量较大。大包内自用空间小于400mm时，翻入的铸余渣量过大，会导致铸余渣溢出或影响后工序的处理，例如入钢包炉吹氩可能将铸余渣溢出，产生事故。
[0050]
由于真空对渣厚有要求，避免回收铸余渣后渣厚可能导致真空无法处理。真空处理要求到真空渣厚≤300mm。转炉出钢后渣层厚度一般在80-100mm，加入的铸余渣量过大，真空将无法处理。在一些实施例中，所述把所述还原性铸余回用至含硅钢种的冶炼中，所述回用的渣厚≤300mm。具体措施为通过控制翻罐时间，翻罐时大罐于地面平行保持1分钟渣未翻完，停止继续翻入铸余渣。
[0051]
行车条件和生产节奏允许时，可优先安装在钢水出钢前回收，回收铸余渣时要接底吹氩，开底吹，可防止底吹透气砖堵塞。出钢前回收铸余渣可以使铸余渣与钢流充分搅拌，提高铸余渣的利用效率。本实施例中，所述把所述还原性铸余回用至含硅钢种的冶炼中，所述回用的时机为钢水出钢前。
[0052]
钢包炉回收铸余渣还需考虑钢水打出、行车吊挂、兑入铸余渣、打回处理位的时间和钢水温降。钢包炉预计上铸机时间大于回收铸余渣时间和钢包炉升温时间才能进行回收铸余渣操作。
[0053]
通过上述措施实施，还原性铸余渣能得到顺利实施回收，大大减少了回收还原性铸余渣造成的成分脱控，同时还减少了熔剂(石灰)和铝的消耗，可实现快速脱硫。根据脱硫原理，由于还原性铸余渣含有大渣量、高碱度且属于熔化状态cao、极低氧含量使还原性铸余渣的仍然具有较强的脱硫能力，可有效减少回收罐中的铝丸和石灰消耗。
[0054]
出钢前回收还原性铸余的炉次的具体控制如下：由于回收的是还原性铸余，渣中
无氧，需控制钢水中c上限小于0.08％，否则后续很难将c降到要控制的范围之内；由于回收的还原性铸余，其中cao含量很高，转炉出钢不必加石灰，但出钢过程铝铁必须加足够的量，主要是为了脱除本炉钢中的氧，确保钢中无自由氧，才能起到脱硫的效果。考虑回收时温度较低，开底吹小气量可防止堵大罐底吹，例如控制底吹流量为10nm3/h，至出钢开始后按出钢标准控制底吹流量，防止大罐透气堵。出钢时钢流与铸余渣能充分搅拌，铸余渣利用效率高。
[0055]
本技术的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本技术范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
[0056]
在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本技术说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。
[0057]
在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
[0058]
以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。