[发明专利]一种转炉渣固化的方法

说明书

技术领域

本发明属于转炉炼钢技术领域，特别是提供了一种转炉渣固化的方法。

背景技术

在传统转炉生产工艺生产中，出钢结束后先倒出大部分终点炉渣，再进行溅渣护炉，溅渣护炉的目的主要是保护炉衬，留渣量较小，一般为2-4kg/吨钢。在3-5分钟内，炉渣能够完全固化。即使有未固化的炉渣，溅渣结束后，工人会倒出残存的液态炉渣，在兑铁时炉内没有液态炉渣，保证兑铁安全。

现有技术中，采用“加入废钢、铁水→转炉吹炼脱磷→倒脱磷炉渣→转炉吹炼脱碳→转炉出钢”双渣冶炼工艺，转炉终点不倒渣，留到下一个炉次脱磷阶段使用。这种工艺可以节约石灰使用量40%左右，降成本的同时降低污染。但是，该工艺路线在转炉终点溅渣护炉时，炉内液态渣量大，可达到70-90kg/吨钢，为传统工艺液态渣量的20-40倍， 若采用传统方法固化炉渣，5分钟之内炉渣很难完全转变为固态，后续兑铁水等操作非常危险，而延长炉渣固化时间又会影响转炉生产周期。

发明内容

本发明的目的是提供一种转炉渣固化的方法，解决现有技术中因转炉中留渣量陡增、炉渣不能短时间完全固化引起的安全隐患和延长生产周期等问题。

本发明的技术解决方案是：本发明提供一种转炉渣固化的方法，采用转炉双渣冶炼工艺，包括加入废钢、铁水→转炉吹炼脱磷→倒脱磷炉渣→转炉吹炼脱碳→转炉出钢，转炉出钢后不倒渣，采用氮气降温然后加石灰或者轻烧白云石的方法进行炉渣固化工艺。

   炉渣固化工艺步骤如下：

1）      吹氮气时间3-4分钟，氮气流量为3.0-4.0Nm³/min/吨钢，枪位采用先高后低的操作模式，低枪位操作时，枪头距渣液面为1.2米-1.8米，低枪位操作持续时间2-3min，随后换做高枪位操作，枪头距渣液面为1.8米-2.2米，持续时间50-70秒；

2）      向转炉内加入石灰或者轻烧白云石，加入量根据转炉出钢量进行调整，若加入炉料为石灰，则加入量为4-6kg/t钢；若加入炉料为轻烧白云石，加入量为3-5kg/t钢； 

3）      石灰或者轻烧白云石加入之后，前后摇炉一次，摇炉倾角85°-110°；

4）      确认炉渣不流动后，加入废钢，废钢加入量为最终出钢钢水质量的10%-15%，再摇炉一次，摇炉倾角75°-100°。

在上述操作过程中，上炉出钢结束后立即开始溅渣护炉操作，通过向液态渣吹入氮气流，将部分炉渣溅至炉衬表面直接固化。此外由于吹入氮气，炉底液态渣温度快速下降。随温度的下降，高熔点相（3CaO?SiO2、2CaO?SiO2、MgO等）首先析出，形成固态高熔点析出相与残余“RO”（FeO-MnO-CaO系固溶体）液相共存的炉渣体系。为了达到溅渣护炉和炉渣固化的目的，在溅渣护炉前期采用低枪位操作，使大部分炉渣溅到炉壁上，由于溅到炉壁上的部分炉渣会从炉壁流至炉底，在溅渣护炉后期，采用高枪位吹氮气，冷却固化留在炉底的液态炉渣。

溅渣结束后向炉内加入少量石灰或添加少量轻烧白云石。添加少量石灰或白云石的目的主要是与渣中残余液态“RO”作用，提高残余液渣CaO、MgO含量而使其快速固化。为此在加入石灰或轻烧白云石后，要求前后倾动转炉使加入的石灰或白云石与残余液态渣快速混合。

对炉内炉渣的固化效果进行确认后装入废钢，进行物理降温，其后还要前后倾动转炉，以进一步冷却炉内炉渣，此时，炉渣已经完全固化，可开始装入铁水操作。

本专利开发了“氮气降温→石灰或轻烧白云石固化”的炉渣固化技术，保证转炉出钢留渣操作后，炉渣能够完全固化，以继续进行紧接着的生产步骤。并最终实现节省石灰消耗和降低污染的目标。

具体实施方式：

下表1至表10列出了本发明在210吨、100吨顶底复吹转炉上实施“加入废钢、铁水→转炉吹炼脱磷→倒脱磷炉渣→转炉吹炼脱碳→转炉出钢”的双渣冶炼工艺时转炉终点炉渣固化的关键参数实例。但本发明的保护范围并不仅限于以下实施例。

 

表1 210吨转炉冶炼过程上一炉次脱碳结束留渣量