一种转炉补炉后的第一炉的冶炼方法

摘要

本发明涉及一种转炉补后的炉第一炉的冶炼方法。其特征是在冶炼第一炉时，加入废钢量12％～13％，轻烧白云石加入量为18－24kg/t，活性白灰加入量为36－44kg/t，铁皮球和铁矾土适量。该方法通过调整热平衡、改进副原料的加入方案等措施，使终点磷超标的几率大大降低，保证了转炉大生产过程中的产品质量和生产效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种转炉补后的炉第一炉的冶炼方法。

背景技术

转炉经过长期的连续冶炼后，由于受到铁水、废钢加入时的冲击及出钢过程中钢水的浸泡和冲刷，加料侧和出钢侧部不可避免的受到侵蚀，为了维护转炉高炉龄、定期的进行炉衬维护，常常在转炉出钢、溅渣完毕后，将炉渣完全倒掉，在转炉加料侧或出钢侧加入镁质补炉料，再将料烧结使之与转炉炉衬结合的护炉工艺习惯上被称为“转炉补炉”。转炉补炉可以保护转炉炉衬不被过度损坏，有效提高转炉寿命。此外，还可以提高转炉作业率，减少耐材消耗，降低钢的生产成本，但由于加入了大量的补炉泥料，使转炉炼钢时的成渣过程和转炉渣的成分发生变化，给钢水纯净度的提高带来了不利影响，突出的问题之一是，转炉大补炉后冶炼第一炉钢时磷容易偏高，由于补炉第一炉磷高的问题一直没有理想的控制措施，屡屡造成改钢、热回收事故的发生，给炼钢生产带来了很大被动。为此只能通过补炉第一炉必须等样的方式解决，但是这也不能从根本上解决磷高的问题，既造成了生产时间的浪费，也不能适应当今短流程、快节奏的生产方式，磷高问题已成为制约生产的头等难题，研究如何降低转炉大补炉后冶炼第一炉钢时的磷含量具有现实意义。

通过脱磷原理可知，增大转炉脱磷效果的有效措施包括有合适的熔渣碱度、合适的渣中FeO含量、合适的冶炼过程温度，良好的动力学条件等，为此，如何优化各项参数和工艺，达到理想的脱磷效果，是解决问题的关键所在。

发明内容

本发明的目的是提供一种转炉补炉后的第一炉的冶钢方法，该方法通过调整热平衡、改进副原料的加入方案等措施，使终点磷超标的几率大大降低，保证了转炉大生产过程中的产品质量和生产效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种转炉补炉后的第一炉的冶炼方法，其特征在于，在冶炼第一炉时，加入废钢量12％～13％，轻烧白云石加入量为18-24kg/t，活性白灰加入量为36-44kg/t，铁皮球和铁矾土适量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)补炉第一炉的冶炼不再等样出钢，提高了生产效率。

2)解决了等样过程中高温钢水泡炉衬带来的损害。

3)补炉第一炉终点磷的质量百分比均值由原来的0.014％降至0.010％，有效的减少了质量事故的发生几率。

4)转炉终渣氧化镁含量均值由10.09％降至9.15％，没有对炉衬造成损害。

具体实施方式

正常炉次和补炉第一炉的终点渣样组分组成如下表所示，相同铁水条件下，加入相同的渣料，终渣成分是不同的，补炉第一炉的炉次碱度偏低、MgO含量偏高。

组分CaO(％) SiO₂(％) FeO(％) MgO(％)正常炉次35-50 11-16 18-28 8.5-9.5补炉第一炉30-45 11-16 18-28 9.5-10.5

补炉料中MgO＞75％，补炉后再次生产时，尽管补炉料基本上已经在炉衬上烧结，但有时因为烧结时间不够或冶炼时炉渣偏稀等原因，会造成补炉料在冶炼过程中脱落。正常情况下，MgO在转炉终渣的饱和溶解度为8.5％～9.5％，在冶炼过程中当补炉料脱落时，MgO的含量超过了这一饱和溶解度值后，会以固态的形式析出，增加了过程炉渣的粘度，降低了炉渣的流动性，恶化了脱磷反应的动力学条件，从而不利于终渣去磷反应的进行。所以应减少轻烧白云石的加入量。

补炉第一炉的终渣碱度偏低，而补炉第一炉更需要高碱度熔渣，保证去磷效果，也能减少终渣MgO对终点[P]含量的影响。所以，应把减少的轻烧白云石量转化为等量的活性白灰加入，保证终渣碱度在3.0以上。

控制转炉熔池均匀升温是提高脱磷效率的关键。熔池温度过高，不利于去磷；熔池温度过低，则不利于化渣，反而影响去磷效率。因此，控制过程温度对脱磷尤为重要。由于补炉后炉温较正常要低，导致过程温度较低，不利于化渣，从而导致转炉终点[P]偏高。所以，在相同铁水条件下，减少废钢比例，由原来的15％～16％减少到12％～13％。目的是通过调整热平衡，保证转炉熔池均匀升温。

转炉补炉第一炉，炉渣发粘，易造成低温“返干”，所以应加入部分化渣材料，铁皮球和铁矾土是目前应用较广泛的化渣材料，前期加入一定数量的铁皮球，增加渣中FeO含量，因为脱磷主要是靠磷酸钙的形成，而FeO则是生成稳定磷酸盐的最主要化合物之一，加入铁皮球后，充分利用前期温度低、渣中FeO高、碱度适中的有利条件，高效去磷。吹炼至5～6min，渣况一般较好，此时进行碳氧化高峰期，渣中FeO正在大量消耗，逐渐降低，此时分批量加入部分铁矾土是必要的，铁矾土含有FeO和AL3O2，用以稀渣、补充快速消耗的FeO。

本发明通过一系列措施有效弥补了修补料给钢水带来的影响，具体为：

1、减少废钢装入比例，废钢与铁水的百分比为12％-13％。一部分平衡由于补炉造成的温度损失，另外还要保证铁皮球和铁矾土的加入。

2轻烧白云石的加入量为18-24kg/t，控制转炉终渣MgO含量在10％以下。

3把减少的轻烧白云石数量转换成活性白灰加入，活性白灰加入量为36-44kg/t，保证转炉终渣碱度控制在3.0以上。

4为了保证良好的动力学条件，在冶炼前期加入铁皮球和铁矾土，增加渣中活性物质，促进化渣，达到前期脱磷的目的。

铁皮球和铁矾土的加入量如下表所示：

以260吨转炉补炉后加料量为例，第一炉的数据见下表：