[发明专利]一种控制转炉内铁矿石还原率的方法

说明书

本发明公开了一种控制转炉内铁矿石还原率的方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明根据转炉冶炼时期熔池温度的不同，通过控制所加入铁矿石的加入量、铁矿石的粒度，可以有效的控制铁矿石在完全熔化时的还原率。具体为：在转炉冶炼初期，熔池温度在1300℃～1450℃之间，加入铁矿石的粒度当量直径为5.0～20.0mm；在转炉冶炼中后期，熔池温度在1450℃～1600℃之间，加入铁矿石的粒度当量直径为20.0～50.0mm。本发明一方面能在转炉冶炼初期，使得铁矿石在熔化过程中快速增大渣中(FeO)的量，确保前期石灰的快速成渣，另一方面在转炉冶炼中后期，使少量铁矿石在熔化过程中冷却效果不明显、不易造成渣中(FeO)瞬间大量积累，防止喷溅。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，更具体地说，涉及一种控制转炉内铁矿石还原率的方法。

背景技术

铁矿石在转炉内使用时，除了其冷却效应较强外，还有着其它优点：(1)铁矿石中的氧化铁与铁水中的Si、C等进行还原反应，把Fe给还原出来；(2)矿石中的氧化铁可以促进石灰溶解，有利于成渣，加速脱磷。根据转炉吹炼时期的不同需求，调整铁矿石在转炉内的使用工艺参数，从而保证在不同吹炼时期下，获得促进石灰熔解、有利于成渣，增加金属收得率的不同需求。

铁矿石在转炉中的熔化、还原涉及到一系列复杂的质量传输、热量传输以及化学反应，它们也都相互影响，如图1所示。从图1可知，铁矿石在加入到转炉后，其作用效果的本质为：(1)铁矿石在转炉内的吸热效应，包括物理吸热和化学吸热；(2)铁矿石的熔化与还原影响着渣中(FeO)的含量，影响炉渣性质，从而影响着造渣。

铁矿石加入到转炉后，首先是铁矿石的熔化以及在熔化过程中的还原反应。由于铁矿石在熔化中不可能全部被还原，而且在不同条件下，铁矿石熔化过程中的还原速率不同，故铁矿石的加入时机不同，对转炉渣中(FeO)含量的影响有很大的区别，从而产生的结果也不同。故控制铁矿石在转炉内熔化过程中的还原率，就是直接控制着后续炉渣的氧化性，继而控制转炉的造渣行为和防止喷溅的产生。

经检索，中国专利申请201510227329.6公开了一种氧气转炉炼钢渣料的配加方法，将优化石灰、白云石、污泥球、铁矿石等渣料分批次配加，优化了炉渣过程和重点控制，减少过程中的喷溅和冒烟情况，降低了冶炼成本。但该申请中渣料中铁矿石含量仅有15％-17％，且明确说明，铁矿石含氧量较高，导致碳氧反应活跃，易造成冶炼前期的溢渣现象，铁矿石加入量过多，还会引起喷溅和冒烟。且该申请未能降低炼钢过程中钢铁料消耗的问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明针对目前铁矿石在转炉内使用时，不同吹炼条件下的不同需求，提供了一种控制转炉内铁矿石还原率的方法；本发明根据转炉冶炼时期熔池温度的不同，通过控制所加入铁矿石的加入量、铁矿石的粒度，控制铁矿石在完全熔化时的还原率，一方面能在转炉冶炼初期，熔池温度在1300℃～1450℃之间时，控制加入转炉内铁矿石在50s～90s内完全熔化时的还原率处于30％～50％之间，可使得铁矿石在熔化过程中快速增大渣中(FeO)的量，确保前期石灰的快速成渣，另一方面在转炉冶炼中后期，熔池温度在1450℃～1600℃之间时，控制加入转炉内铁矿石在20s～50s内完全熔化时的还原率处于50％～80％之间，可使得少量铁矿石在熔化过程中冷却效果不明显、不易造成渣中(FeO)瞬间大量积累，防止喷溅。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种控制转炉内铁矿石还原率的方法，根据转炉冶炼时期熔池温度的不同，通过控制所加入铁矿石的加入量、铁矿石的粒度，可以有效的控制铁矿石在完全熔化时的还原率。具体为：在转炉冶炼初期，熔池温度在1300℃～1450℃之间，加入铁矿石的粒度当量直径为5.0～20.0mm；在转炉冶炼中后期，熔池温度在1450℃～1600℃之间，加入铁矿石的粒度当量直径为20.0～50.0mm。