[发明专利]一种减少渣量的转炉炼钢法

说明书

技术领域

本发明提供了一种减少渣量的转炉炼钢法，属于转炉炼钢技术领域。

背景技术

对于传统转炉炼钢法，为了保证脱磷效果，往往需要高碱度和大渣量操作，导致钢渣排放量和钢铁料消耗增大，增加了生产成本。许多文献报道了(如[2007中国钢铁年会论文集]，1(2007)，p.1-62)传统转炉炼钢法产生的渣量一般在吨钢120～150公斤，按照渣中CaO含量40％推算，渣中CaO重量一般在吨钢48～60公斤。在使用优质石灰(CaO％＝92)条件下，有文献(例如，[炼钢]，1(2002)，p.30)报道了石灰吨钢用量依然达到了30～40公斤，轻烧白云石吨钢用量20公斤。从国家节能减排政策和钢厂自身成本角度考虑，有必要在现有基础上大幅度降低钢渣排放量。

日本国专利申请号2007-45040公开了“铁水精炼方法(溶銑精錬方法)”，该方法基于同一座转炉，先利用CaO和氧气等脱磷，脱磷后炉渣碱度为2.2～3.5，T.Fe浓度为10～30％，温度高于1320度，然后进行倒渣处理，倒渣率大于60％，最后添加锰矿石，进行脱碳处理。通过利用该方法，脱磷过程铁水脱磷率为85～92％，整个过程Mn收率为31.2～48.1％。但是，该方法没有阐述终点留渣、利用溅渣固化炉渣并对炉衬加以保护等，也不是以降低渣量为目的。

中国专利申请号200710023019.8公开了“中磷铁水转炉高效脱磷冶炼方法”，该方法也在脱磷结束后实施倒渣操作，脱磷渣碱度控制在2.0～3.0，倒渣温度控制在1470℃。通过该方法，脱碳终点钢中磷含量能够控制在低于0.01％，但是该专利没有提供石灰和轻烧白云石消耗量，也不是以降低渣量为目的。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种减少渣量的转炉炼钢法，解决了常规转炉炼钢工艺石灰和轻烧白云石消耗量大的问题，即大幅降低了钢渣生成量，脱碳终点磷含量满足冶炼要求的同时，提高了金属收得率，保证了转炉寿命。

本发明的技术解决方案是：该工艺流程为循环工艺过程，起点定为溅渣护炉，终点为炉内留渣；由溅渣护炉、炉内液态渣固化、添加废钢、兑入铁水、第一阶段吹炼-脱磷阶段、中间倒渣、第二阶段吹炼-脱碳阶段、出钢和炉内留渣八个阶段组成，具体工艺操作步骤如下：

利用留在炉内的炉渣进行溅渣护炉，为新循环的开始，溅渣护炉前倒出脱碳渣量占渣量30～50％，溅渣过程使用白云石和轻烧白云石中的至少一种作为调渣剂，对溅渣护炉后残留的脱碳渣进行固化操作，固化剂为石灰，然后加入废钢持续固化残留的脱碳渣；兑入铁水后进行第一阶段吹炼-脱磷阶段，实施氧枪供氧操作，配以底吹；在中间倒渣阶段，控制脱磷结束后铁水温度、碱度和脱磷渣中的MgO含量以保证倒渣量；在脱碳阶段，保证钢水终点磷含量不大于0.015％，控制脱碳终渣MgO含量7.0～16％，保护转炉炉衬和缩短溅渣护炉时间；

溅渣护炉时间要求不大于6分钟；

溅渣护炉前倒出脱碳渣量占渣量30～40％时，该工艺流程可以循环3次，溅渣护炉前倒出脱碳渣量占渣量40～50％时，该工艺流程可以循环4次；

在溅渣护炉后，加入吨钢4～10公斤石灰，然后加入废钢，持续冷却炉底炉渣，使炉内液态渣进一步固化；

在脱磷阶段控制供氧强度大于3.0Nm³/t/min，底吹供气强度为0.048～0.16Nm³/t/min；

控制脱磷终点熔池温度在1355～1420℃，脱磷阶段碱度控制在1.1～2.5，脱磷渣中MgO含量要求在5.5～8.0％，达到脱磷结束后倒渣量为40～70％。

本发明利用留在炉内的脱碳渣进行溅渣护炉，在溅渣护炉前观察到所留脱碳渣量过大并且能够引起溅渣护炉时间过长时，可以适当倒出部分炉渣后，倒出量占渣量30～40％时，该工艺流程可以循环3次，溅渣护炉前倒出脱碳渣量占渣量40～50％时，该工艺流程可以循环4次。

本发明针对出钢后留在炉内的液态渣实施溅渣护炉操作，将炉渣溅在炉壁上，使所留炉渣充分固化，避免了下一炉兑铁时发生喷溅和提高了转炉炉龄。本发明所述的溅渣护炉是在顶底复吹转炉内，出钢后用喷枪高压喷吹氮气冲击炉渣，使炉渣飞散、附着于炉壁上进行溅渣护炉；使用白云石和轻烧白云石中的至少一种作为调渣剂；

本发明在溅渣护炉使渣固化的基础上，加入吨钢4～10公斤石灰，然后加入废钢，持续冷却炉内炉渣，固化效果和安全系数得到保证，兑铁过程中喷溅率为零。铁水重量百分比为90～92％，废钢重量百分比为8～10％。