用脱硫渣、钢渣替代部分废钢的转炉冶炼耐候钢的方法

摘要

本发明公开了一种用脱硫渣、钢渣替代部分废钢的转炉冶炼耐候钢的方法，主要解决现有技术中难以在转炉钢水冶炼过程实现对脱硫渣中铁、钢渣中钢的大量有效利用的技术问题。本发明通过采用控制耐候钢钢水的炉渣成分范围来控制炉渣渣量，通过采用石灰石作为部分造渣料来造渣缓解前期碳氧反应带来的喷溅，实现了在转炉冶炼耐候钢过程用脱硫渣、钢渣替代部分废钢，达到了降低耐候钢冶炼成本的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用转炉冶炼钢水的方法，特别涉及一种用脱硫渣、钢渣替代部分废钢的转炉冶炼耐候钢的方法。

背景技术

铁水经脱硫处理过程中产生的脱硫渣的含铁量在50%以上，转炉冶炼钢水过程中产生的钢渣中的含钢量在60%以上，如果能够有效的利用脱硫渣和钢渣则既可以降低钢水冶炼成本，又可以减少环境污染。

现有技术中对脱硫渣的利用多采用直接将其添加到在铁水包中的铁水中，但由于铁水的温度不能够充分融化脱硫渣铁，限制了脱硫渣铁在铁水中的使用量。

中国专利申请号 201110185831.7，名称为一种KR脱硫渣铁回收利用方法的专利公开了，通过将渣铁加入到正常周转的铁包内，渣铁粒度范围小于等于铁包直径的80％，加入量小于等于铁水重量的2％；铁包接铁水后进行KR脱硫处理，KR处理完的铁水进行正常装铁炼钢，高炉出铁稳定在1400℃以上，高炉铁水到炼钢厂房预处理前的温度保持在1380℃以上的技术方案，其缺点是对铁水的温度要求较高，脱硫渣的利用量较少。

现有技术中也有在转炉冶炼钢水的过程中加入脱硫渣和钢渣，实现对脱硫渣和钢渣的利用，但由于脱硫渣和钢渣中含渣量在40%左右，含渣量大，钢渣中含有氧化铁，现有的转炉冶炼钢水工艺在冶炼普通钢种时由于脱磷任务重，需要用大量的石灰进行脱磷，加上脱硫渣铁、渣钢带入的渣量，使得冶炼过程产生的大量一氧化碳气体排出不畅，在钢水冶炼过程中容易喷溅，对转炉冶炼设备造成损害，影响钢水的冶炼质量，增加了钢水的冶炼成本，现有技术中难以在转炉钢水冶炼过程实现对脱硫渣铁、钢渣中钢的大量有效利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用脱硫渣、钢渣替代部分废钢的转炉冶炼耐候钢的方法，主要解决现有技术中难以在转炉钢水冶炼过程实现对脱硫渣中铁、钢渣中钢的大量有效利用的技术问题。

本发明采用的技术方案是：

用脱硫渣、钢渣替代部分废钢的转炉冶炼耐候钢的方法，包括以下步骤：

a、采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的质量百分比为，铁水85~95%，脱硫渣、钢渣为2~15%，余量为其它废钢；

b、在转炉氧枪通氧点火时加入转炉造渣辅料进行造渣，转炉造渣辅料为石灰石、生石灰、轻烧白云石，其中石灰石占生石灰和石灰石总质量的35~100%，石灰石中碳酸钙成分的质量百分比为95%以上，轻烧白云石中氧化镁成分的质量百分比为28%以上，转炉冶炼终渣二元碱度值为1.5~3.0，转炉冶炼终渣中各组分的质量百分比为，氧化镁9~15%，氧化钙35~50%，二氧化硅8~25%，TFe 8~20%，本发明所述的二元碱度值是指转炉冶炼终渣中氧化钙的质量/二氧化硅的质量的值；

c、转炉冶炼过程中供氧量的控制，在氧枪开吹后，前期在总氧量的质量百分比的40~45%的供氧强度为2.8～3.2Nm3/t.min；中后期为总氧量的质量百分比的55~60%的供氧强度为3.0～3.4Nm3/t.min；前期采用相对低的供氧强度可减缓碳氧反应，降低前期喷溅率；

d、转炉冶炼过程中钢水的碳氧积值的控制，转炉中钢水的碳氧积值控制为0.0026~0.0032，钢水的碳氧积水平能够有效反映转炉底吹的搅拌效果，钢水的碳氧积在0.0026~0.0032时转炉底吹效果最佳，有利于冶炼过程平稳减少喷溅，本发明中所述的碳氧积值是指转炉中钢水的碳的质量百分比含量与钢水中溶解氧的质量百分比含量的乘积值；

e、转炉冶炼钢水的终点温度的控制，转炉冶炼钢水的终点温度控制在1670℃以上，以达到在钢水冶炼时尽可能去除钢水中硫元素的同时保留钢水中磷元素的目的；

f、转炉出钢过程中钢包渣碱度的控制，为提高钢包渣碱度便于精炼炉脱硫，转炉出钢过程中在钢水包中加入活性石灰5~8kg/t钢水，得合格耐候钢水。

进一步，在步骤b中，轻烧白云石可用生白云石或轻烧镁球替代；转炉冶炼终渣二元碱度值为1.8~2.5，造渣量最少，一氧化碳气体排放效果最佳。

本发明公开的一种用脱硫渣、钢渣替代部分废钢的转炉冶炼耐候钢的方法，通过控制耐候钢钢水的炉渣成分范围来控制炉渣渣量；通过控制前期供氧强度，采用价格低廉的石灰石做为部分造渣料来造渣控制前期碳氧反应带来的喷溅，利用石灰石在转炉冶炼前期的煅烧分解的特点，使得转炉炉渣的透气性好，有效解决大量使用脱硫渣、钢渣带入的炉渣阻碍前期一氧化碳气体的排放而产生喷溅的问题；通过转炉炉渣二元碱度值的控制，达到了造渣量减少和易于一氧化碳气体排放的目的；控制炉渣中的TFe 质量百分比在20%以下，炉渣中氧化镁质量百分比控制为9~15%，达到保护炉衬的目的，实现了在转炉冶炼耐候钢过程用脱硫渣、钢渣的替代部分废钢。

本发明相比现有技术具有如下积极效果：

1.本发明采用将脱硫渣、钢渣替代部分废钢的转炉冶炼耐候钢水的方法，实现了脱硫渣、钢渣中铁的有效回收，使用该方法，1吨脱硫渣中可以回收400kg以上铁水，1吨钢渣中可以回收500kg以上钢水，在钢水冶炼时可替代部分废钢，大幅度降低炼钢成本。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

生产钢种为耐候钢，钢中磷含量要求在0.075~0.114%，本发明公开的用脱硫渣、钢渣替代部分废钢的转炉冶炼耐候钢的方法，包括以下步骤：

a、采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的质量百分比为，铁水85~95%，脱硫渣、钢渣为2~15%，余量为轻型废钢；

b、在转炉氧枪通氧点火时加入转炉造渣辅料进行造渣，转炉造渣辅料为石灰石、生石灰、轻烧白云石，其中石灰石占生石灰和石灰石总质量的35~100%，石灰石中碳酸钙成分的质量百分比为95%以上，轻烧白云石中氧化镁成分的质量百分比为28%以上，转炉冶炼终渣二元碱度值为1.5~3.0，转炉冶炼终渣中各组分的质量百分比为，氧化镁9~15%，氧化钙35~50%，二氧化硅8~25%，TFe 8~20%；

c、转炉冶炼过程中供氧量的控制，在氧枪开吹后，前期在总氧量的质量百分比的45%的供氧强度为2.8～3.2Nm3/t.min；中后期为总氧量的质量百分比的55%的供氧强度为3.0～3.4Nm3/t.min；

d、转炉冶炼过程中钢水的碳氧积值的控制，转炉中钢水的碳氧积值控制为0.0026~0.0032；

e、转炉冶炼钢水的终点温度的控制，转炉冶炼钢水的终点温度控制在1670℃以上；

f、转炉出钢过程中钢包渣碱度的控制，转炉出钢过程中在钢水包中加入活性石灰5~8kg/t钢水，得合格耐候钢水。

如表1至表4所示的实施例，以250吨的转炉冶炼耐候钢为例，具体操作如下：

表1实施例1-10的原料配比与组成表

本发明公开的转炉冶炼耐候钢的方法，相对于现有技术，降低耐候钢冶炼成本15元/吨。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。