專利名稱：一種在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼領(lǐng)域，涉及一種在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中用石灰石代
替石灰造渣煉鋼的方法。
背景技術(shù)：
氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼是一個(gè)強(qiáng)制供氧、迅速氧化去除鐵水中雜質(zhì)元素、 靠元素氧化熱加熱鋼水提高溫度的過(guò)程，在爐內(nèi)需要加入石灰造渣，以 脫除鐵水中的雜質(zhì)元素磷。
石灰是由石灰石經(jīng)煅燒而成的產(chǎn)品，生產(chǎn)中一般要把石灰石加熱到
120(TC以上，煅燒過(guò)程迸行數(shù)小時(shí)，其間石灰石(碳酸鈣)分解，逸出 C02而成為石灰(氧化鈣)。石灰燒成出爐后攜帶著大量的物理熱，要降 溫到適合于運(yùn)輸?shù)臏囟炔拍苓\(yùn)往煉鋼廠，而把石灰加入到氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐 內(nèi)后它又要吸收大量的熱再升高到反應(yīng)溫度，最終生成的渣子與鋼水溫 度一致，約160(TC左右。由此可見(jiàn)，相對(duì)于在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)還要重新 加熱升溫，煅燒生成的石灰所具有的大量的物理熱白白浪費(fèi)了 。
為什么在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼中只加入石灰而不加入石灰石，過(guò)去的 煉鋼文獻(xiàn)中并沒(méi)有記載，合乎邏輯的推測(cè)是，在堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼方法發(fā)明 之初和之后的近百年間，轉(zhuǎn)爐煉鋼采用空氣供氧，轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量不富裕， 直接加入石灰石在爐內(nèi)分解會(huì)吸收很多的熱而難以升高爐溫，影響正常 的冶煉和澆注，所以都是預(yù)先把石灰石煅燒成石灰，然后再加入到轉(zhuǎn)爐 中。但是轉(zhuǎn)爐煉鋼采用純氧吹煉以后，爐內(nèi)反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量對(duì)于把爐 溫升高到出鋼溫度已經(jīng)富余，為此轉(zhuǎn)爐中往往還要加入廢鋼和生鐵熔化吸熱，以消耗這部分熱量，其加入量最多可達(dá)全部金屬量的30%，而且
當(dāng)吹煉后期爐溫過(guò)高時(shí)，還要往爐內(nèi)加入石灰石或白云石吸熱降溫。因
此可以認(rèn)為，當(dāng)初制約直接加入石灰石的爐內(nèi)熱量不足的問(wèn)題已經(jīng)不復(fù)
存在，而從節(jié)能減排的角度考慮，在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)可以直接加入
石灰石造渣了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中直接加入石灰石， 取消石灰煅燒工序或減小石灰生產(chǎn)規(guī)模，減少石灰煅燒設(shè)備運(yùn)行和治理 污染所需的費(fèi)用，避免煅燒后石灰冷卻造成的熱量浪費(fèi)。
一種在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中加入石灰石代替石灰造渣煉鋼的方法，其特 征是在煉鋼過(guò)程中造渣脫硅、脫磷時(shí)直接加入石灰石，而不加入或少加 入石灰，把原來(lái)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中堿性造渣劑的加入批數(shù)增加， 減少每批料的加入數(shù)量；即原來(lái)加入石灰造渣， 一般把石灰分為l一3次 加入，當(dāng)加入石灰石造渣時(shí)，要把石灰石分為4一8次加入，每次的加入 量按照其中的CaO計(jì)算，為加入石灰時(shí)的1/2—1/3，以避免在氧氣頂吹 轉(zhuǎn)爐吹煉初期爐內(nèi)金屬表面冷凝結(jié)殼；石灰石的加入總量按照其中的 CaO計(jì)算，占該爐次石灰加入總量的30%至100%之間；另外在熔煉過(guò) 程中應(yīng)該減少其他冷鐵源原料的加入。這是本發(fā)明與原來(lái)的氧氣頂吹轉(zhuǎn) 爐加入石灰造渣煉鋼方法的最大區(qū)別。
氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐加入石灰石代替石灰造渣煉鋼法有以下諸多的優(yōu)點(diǎn) (1)從石灰石煅燒成石灰后再加入到氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐里升溫，經(jīng)歷了 高溫加熱一冷卻一再高溫加熱的過(guò)程，若將石灰石直接投入氧氣頂吹轉(zhuǎn) 爐，邊煅燒邊參與成渣反應(yīng)，可以避免煅燒后石灰冷卻造成的熱量浪費(fèi)，只相當(dāng)于經(jīng)歷了第一個(gè)高溫加熱過(guò)程，節(jié)省能源和減排co2;
(2) 鋼鐵企業(yè)內(nèi)因此可以取消石灰煅燒工序或減小石灰生產(chǎn)規(guī)模， 減少石灰煅燒設(shè)備運(yùn)行和減排污染所需的費(fèi)用；
(3) 石灰石煅燒成石灰需要數(shù)小時(shí)，而在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)會(huì)在幾分 鐘內(nèi)完成，熱利用率和生產(chǎn)效率提高，節(jié)約能源和成本；
(4) 石灰生產(chǎn)過(guò)程有粉塵產(chǎn)生造成污染，若在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)渣一 鋼強(qiáng)烈攪拌的氛圍下煅燒，產(chǎn)生的石灰粉塵會(huì)被渣子和鋼水吸附一部分 并參與爐內(nèi)反應(yīng)，且沒(méi)有石灰石煅燒爐使用燃料燃燒所產(chǎn)生的粉塵，減 少污染；
(5) 石灰石在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)直接煅燒使用，無(wú)運(yùn)輸、堆置過(guò)程中 的石灰吸潮、碳酸化、質(zhì)量劣化之虞，減少了石灰保管費(fèi)用。
(6) 石灰石在煅燒時(shí)因受熱不均勻容易導(dǎo)致石灰產(chǎn)品過(guò)燒，致使其 與爐渣反應(yīng)的活性降低，而在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)煅燒，石灰石分解后立即 參與成渣反應(yīng)，無(wú)過(guò)燒之虞；
(7) 石灰石在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)煅燒產(chǎn)生的副產(chǎn)品C02可作為煉鋼的 一部分氧源，減少煉鋼過(guò)程中純氧的使用量；
(8) 石灰石煅燒爐使用的燃料或多或少都含有硫，石灰容易吸收硫 而成為含硫石灰，與此相比，石灰石在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)煅燒生成的石灰 不會(huì)沾染這些硫，因此成渣后渣中的硫含量低，對(duì)抑制煉鋼過(guò)程鐵水回 硫有利；
(9) 在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)煅燒生成的石灰無(wú)過(guò)燒之虞、含硫量低，符 合現(xiàn)在鋼鐵行業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)所提倡的精料化原則。綜上所述，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐加入石灰石代替石灰造渣煉鋼法將帶來(lái)巨 大的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
然而，加入石灰石代替石灰造渣煉鋼，必然會(huì)減少氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi) 能夠熔化的廢鋼量，而熔化廢鋼可以非常容易地提高產(chǎn)量，似乎能夠提 高生產(chǎn)率。但是從物盡其用的觀點(diǎn)來(lái)看，廢鋼是煉鋼生產(chǎn)中所使用的最 高級(jí)鐵源，相對(duì)于生鐵和鐵水，純凈且含有合金元素，因而在市場(chǎng)正常 運(yùn)行期內(nèi)，廢鋼應(yīng)該比鐵水和生鐵的價(jià)格高很多，所以在以鐵水為原料 的生產(chǎn)過(guò)程中使用廢鋼并不經(jīng)濟(jì)，而最好是采用非氧化法在電弧爐中熔 煉廢鋼來(lái)獲得最大的價(jià)值。另外，不加廢鋼而改為加入鐵水，爐內(nèi)可以 產(chǎn)生更多的熱，且不會(huì)降低生產(chǎn)率。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1、試驗(yàn)在25噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐里進(jìn)行。兌入鐵水25噸后下 槍吹氧0.5分鐘提溫后開(kāi)始分批加入石灰石和螢石，石灰石每隔1分鐘 加入一批1.2噸，共加入6次，螢石每隔2分鐘加入一次，分為3次加 入。全部造渣劑加入以后約3分鐘，碳火焰起來(lái)，進(jìn)入脫碳期。吹氧12 分鐘倒?fàn)t取樣測(cè)溫，成份合格，溫度為1670'C，然后出鋼。
實(shí)施例2 、試驗(yàn)在25噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐里進(jìn)行。先加入石灰600公斤， 然后加入廢鋼2噸。再兌入鐵水23噸后下槍吹氧2分鐘提溫，然后開(kāi)始 分批加入石灰石和螢石，每批造渣劑中石灰石1.45噸，每隔1.5分鐘加 入一次，共加入4次。全部造渣劑加入以后約2分鐘，碳火焰起來(lái)，進(jìn) 入脫碳期。吹氧11分鐘倒?fàn)t取樣測(cè)溫，成份合格，溫度為1660°C，然 后出鋼，表明加入石灰石造渣不影響冶煉正常進(jìn)行
權(quán)利要求
1、一種在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼的方法，其特征是在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中造渣脫硅、脫磷時(shí)直接加入石灰石，而不加入或少加入石灰，把原來(lái)煉鋼過(guò)程中堿性造渣劑的加入批數(shù)增加，減少每批料的加入數(shù)量；即原來(lái)加入石灰造渣，一般把石灰分為1-3次加入，當(dāng)加入石灰石造渣時(shí)，要把石灰石分為4-8次加入，每次的加入量按照其中的CaO計(jì)算，為加入石灰時(shí)的1/2-1/3，以避免在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉初期爐內(nèi)金屬表面冷凝結(jié)殼；石灰石的加入總量按照其中的CaO計(jì)算，占該爐次石灰加入總量的30％至100％之間。
全文摘要
本發(fā)明屬于煉鋼領(lǐng)域，涉及一種在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼的方法。其特征是在煉鋼過(guò)程中造渣時(shí)直接加入石灰石，增加加入批數(shù)，減少每批料的數(shù)量；即原來(lái)加入石灰造渣一般分為1-3次，當(dāng)加入石灰石造渣時(shí)，要分為4-8次加入，每次的加入量按照其中的CaO計(jì)算，為加入石灰時(shí)的1/2-1/3，以避免吹煉初期爐內(nèi)金屬表面冷凝結(jié)殼。石灰石的加入總量按其中的CaO計(jì)算，占該爐次石灰加入總量的30％至100％之間。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是取消了石灰煅燒工序或減小其生產(chǎn)規(guī)模，減少了煅燒設(shè)備運(yùn)行和減排污染所需的費(fèi)用，避免了煅燒后石灰冷卻造成的熱量浪費(fèi)，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)生成的石灰含硫量低，對(duì)煉鋼過(guò)程抑制鐵水回硫有利。
文檔編號(hào)C21C5/28GK101525678SQ20091008207
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者英 曲, 宏 李 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)