本工艺涉及转炉炼钢领域，具体涉及在转炉炼钢的同时将钢渣熔炼成矿物棉料。
背景技术：
将高炉干渣或热态熔融高炉渣熔炼制成矿渣棉已是成熟的工艺，近年来有利用转炉熔融钢渣生产矿渣棉的专利申请技术“一种利用转炉前期熔融态钢渣生产矿棉的方法”(申请号：201610369708.3)问世，该专利申请技术利用转炉前期低碱度熔融钢渣出炉进入渣罐过程中加入改质剂和发热剂即硅铁铝质还原剂还原发热升温，降低渣中氧化铁，抵消sio2质材料或al2o3质改料剂加入后产生的温降，通过搅拌，静置均质，然后吹制成矿棉制品。该专利技术实际应用会存在许多问题。将碱度〔cao/sio2)1.0-2.0的转炉初期炉渣改质成酸度(sio2+al2o)/(cao+mgo)为1.1-1.7的矿棉，需要加入大量的改质剂和还原剂，有的高达30％以上，除了还原剂产生的热量以外，没有别的热源，炉渣粘度本来就大，渣罐容积又小，再加入大量的改质剂和还原剂，无法搅拌均匀，难以达到矿棉需要的改质效果。采用机械搅拌，其使用寿命和搅拌效果都不宜使用，采用气体搅拌，会产生喷溅以及大的温降，也不可实施；由于无其它热源，改质成酸度大于1.5时加入的改质剂和还原剂量大，还原剂加入量小热量不够，若还原剂加入量过大渣中feo含量无法保证，因而渣料粘度无法控制，所以用该专利技术生产岩棉更是无法实施。同时该专利技术一座转炉需要2-5渣罐频繁吊运，行车的作业率也不允许；还原出来的铁由于渣层很厚难以完全沉淀回收。此外，转炉溅渣护炉工艺已使转炉炉龄高达3万炉以上，这就为本发明技术的实施提供了前提条件。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是借助转炉冶炼的条件：巨大的冶炼空间，强大的氧气射流和大量的钢水、钢渣及炉体热能，在冶炼过程中在不影响炼钢脱磷或促进脱磷的前提下在转炉内直接将转炉炼钢产生的初期渣调质为酸度(sio2+al2o)/(cao+mgo)达1.1-1.7的矿物棉料，无需炉外再作调质处理。
技术方案
转炉双渣留渣炼钢工艺初期渣碱度较低，一般碱度r1.0-2.0，北京科技大学王新华教授探索出低温阶段1350℃±，较低的脱磷炉渣碱度1.1-1.5，mgo4-7.5％，feo≤15％脱磷的冶炼参数；有些厂初期渣脱磷渣选择碱度2.0左右，冶炼出渣温度较高1400-1450℃，脱磷效果也很好，只是铁水碳氧化量大，残碳量偏低，对后续脱碳阶段冶炼热量有些影响；，有些厂在转炉冶炼脱硅后直接倒掉脱硅渣，该脱硅渣碱度有时小于1；转炉双联工艺脱磷炉脱磷渣碱度在1.2左右脱磷效果较佳。这些低碱度渣为本发明的开发提供了基础。
本发明一种在转炉炼钢过程中将钢渣熔炼成矿物棉料的技术方案是这样的，各厂家可以按照各自的冶炼模式进行初期冶炼脱磷，其特征是在根据初期渣成分和温度在停吹出渣前一次性或分批次加入调质剂对炉渣进行调质处理，与此同时压枪吹炼在初期冶炼停吹出渣或出钢(半钢)之前将炉渣酸度及成分调整到矿物棉所需的酸度及成分要求，即在停吹出渣前将初期渣调质为酸度1.1-1.7、feo3-15％的矿物渣棉，出渣温度1330-1450℃。调质剂的添加量为炉渣量的10-40％；一些氧化铁含量较高的炉次可考虑加入还原剂，还原剂的添加量为炉渣量的0-10％。所述调质剂为含有sio2、al2o3物质中一种或多种混合物组成，调质剂粒度5-50mm。所述含有sio2、al2o3物质为石英砂，碎玻璃、黏土、尾矿、铝矾土、al2o3系精炼渣、粉煤灰、煤渣、煤矸石之一种或两种。所述还原剂为硅铁、硅粉、碳、sic之一种；依据初期渣碱度和市场需求，在停吹出渣前将初期渣调质为酸度1.1-1.7、feo3-15％的矿物渣棉，出渣温度1330-1450℃，出渣后保温静置待粘度适宜后吹制机吹制。
为了减少改质剂的加入量，优选转炉冶炼初期低碱度r≤1.5，mgo≤7.5％的脱磷渣或更低碱度的脱硅渣进行调质，即按脱磷阶段脱磷渣碱度1.1-1.5，mgo≤7.5％脱磷或更低碱度的脱硅渣至吹炼结束前对炉渣进行调质。加入的调质剂加入量过大时，则一般先加入al2o3质调质剂或sio2和al2o3为主要成分的材料将渣中al2o3含量提高，将炉渣粘度降低同时提高炉渣的酸度，碱度不降低或略降低，不影响脱磷或促进脱磷，接着再加入sio2调质剂降低炉渣碱度，在最后加入调质剂的同时压枪枪吹炼，在初期冶炼停吹出渣之前将炉渣酸度、feo含量、温度调整到吹制矿物棉所需的要求。
有益效果
本发明取得的有益效果是，充分利用了钢厂现有的转炉设备，充分利用了钢渣及钢渣本身热能生产出高附加值矿物棉料，解决了钢渣热能利用及转炉钢渣利用的难题，开辟了一条钢渣高附加值利用的有效途经；与此同时，由于调质剂的加入，炉渣流动性大幅改善，冶炼初期结束后倒出的含磷渣量大幅增加，减轻了后续脱磷负担；调质吹炼后期实施压枪操作，大幅降低渣中feo含量和金属铁含量，有利于降低钢铁料消耗，有利于于提高矿棉质量；本工艺改质剂为各种废渣，即解决了废渣利用又提高其利用价值；本工艺的开发将大大减少其它制棉工艺的产量，大幅减少了煤炭消耗和由此带来的废气污染，有着巨大的经济效益和社会效益。
具体实施方式
依据转炉冶炼初期炉渣碱度、温度、成分和矿物棉的酸度要求一次性或分批次向炉内加入调质剂〔加入量为渣量的10-40％〕和还原发热剂〔加入量为渣量的0-10％〕，与此同时控制枪位对初期渣或脱磷渣进行调质，在转炉初期冶炼结束前或结束的同时调质完毕，然后出渣，保温静置直接送吹制机待粘度适宜后可吹制矿物棉。
实施例1
转炉110吨，铁水装入量95吨废钢12吨，采用双渣留渣工艺操作，吹炼5′30″脱磷渣成分tfe14.5％，feo13.1％，cao41.7％，sio227.8％，mgo6.2％，p2o53.2％，al2o32.1％，mno2.83％r1.5；加入750公斤铝矾土，压枪吹炼约30″后再加入黄沙700公斤，与此同时，继续压枪操20″后停吹出渣，得到调质后炉渣酸度1.2，feo4.8％，温度1356℃，保温静置直接送吹制机待粘度适宜后可吹制矿物棉。
实施例2
转炉110吨，铁水装入量93吨废钢13吨，采用双渣留渣工艺操作，吹炼5′20″脱磷渣成分tfe16.5％，feo15.1％，cao35.79％，sio229.8％，mgo5.27％，p2o53.3％，al2o31.82％，mno2.81％，r1.2；加入750公斤al2o3系精炼渣，压枪吹炼约30″后再加入黄沙700公斤，与此同时，继续压枪操作30″，停吹后出渣，得到酸度1.2，feo4.5％，温度1341℃，保温静置直接送吹制机待粘度适宜后可吹制矿物棉。
实施例3
转炉110吨，铁水装入量97吨废钢11吨，采用留渣工艺操作，吹炼3′20″脱硅渣成分tfe21.5％，feo19.52％，cao25.6％，sio231.8％，mgo4.5％，p2o52.01％，al2o33.22％，mno4.03％，r0.81363℃；加入450公斤铝矾土，与此同时，压枪操作1′10″，停吹提枪的同时加入300公斤sic后出渣，得到酸度1.3，feo3.2％，温度1370℃，保温静置直接送吹制机待粘度适宜后可吹制矿物棉。
实施例4
转炉110吨，铁水装入量96吨废钢11吨，采用双渣留渣工艺操作，吹炼5′34″脱磷渣成分tfe26.3％，feo21.52％，cao21.9％，sio223.22％，mgo5.6％，p2o52.1％，al2o33.01％，mno3.03％，r1.25；加入750公斤煤矸石，压枪操作约1′20″后再加入黄沙800公斤，与此同时，压枪操作10″后停吹出渣，得到酸度1.6，feo11.8％，温度1356℃，保温静置直接送吹制机待粘度适宜后可吹制矿物棉。
实施例5
转炉110吨，铁水装入量94吨废钢13吨，采用双渣留渣工艺操作，吹炼2′58″脱硅渣成分：tfe21.5％，feo20.1％，cao17.28％，sio228.8％，mgo6.7％，p2o51.8％，al2o33.1％，mno2.83％，r0.6；加入850公斤铝矾土，与此同时，压枪吹氧1′35″后停吹出渣，得到调质后炉渣酸度1.7，feo12.8％，温度1397℃，保温静置直接送吹制机待粘度适宜后可吹制矿物棉。
实施例6
转炉110吨，铁水装入量92吨废钢11吨，采用留渣工艺操作，吹炼3′5″脱硅渣成分：tfe18.6.5％，feo16.1％，cao26.6％，sio233.2mgo6.7％，p2o52.3％，al2o33.3％，mno3.71％，r0.8；加入1270公斤粉煤灰球，与此同时，压枪吹炼约1′20″后停吹出渣，得到调质后炉渣酸度1.6，feo10.8％，温度1357℃，保温静置直接送吹制机待粘度适宜后可吹制矿物棉。
实施例7
转炉110吨，铁水装入量100吨废钢8吨，采用留渣工艺操作，吹炼3′05″脱硅渣成分：tfe24.5％，feo16.1％，cao19.6％，sio231.7％，mgo4.8％，p2o51.92％，al2o33.4％，mno4.03％，r0.6；
加入800公斤粉煤灰球，与此同时，压枪吹炼约1′10″，停吹出渣，得到调质后炉渣酸度1.7，feo11.9％，温度1379℃，保温静置直接送吹制机待粘度适宜后可吹制矿物棉。
实施例8
转炉110吨，铁水装入量94吨废钢12吨，采用双渣留渣工艺操作，吹炼5′40″脱磷渣成分：tfe25.5％，feo16.1％，cao40.6％，sio222.6％，mgo5.9％，p2o53.28％，al2o33.6％，mno3.17％，r1.8；加入1050公斤煤矸石，与此同时，压枪吹炼约1′06″，提枪的同时加入硅铁500公斤，停吹出渣，得到调质后炉渣酸度1.2，feo3.6％，温度1390℃，保温静置直接送吹制机待粘度适宜后可吹制矿物棉。
以上用实施例对本发明的技术方案作了进一步说明，而非用于限制本发明。任何熟知本技术领域的人员基于本发明技术原理做出的任何修饰或改进都应属于本发明的权利要求保护范围。