專利名稱：一種鋼鐵冶煉造渣方法，鋼鐵冶煉方法及造渣材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼鐵冶煉造渣方法、一種包括所述鋼鐵冶煉造渣方法的鋼鐵冶煉方法以及一種新型造渣材料。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐煉鋼方法是通過將高爐鐵水兌入轉(zhuǎn)爐后向爐內(nèi)吹氧完成的。通過吹氧將鐵水中的碳、硅、錳、磷、硫等調(diào)整到冶煉工藝要求的范圍內(nèi)。要達(dá)到上述目標(biāo)必須通過造具有適當(dāng)堿度、氧化性和流動(dòng)性好的渣來實(shí)現(xiàn)。
在現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，造渣工藝是在鐵水兌入轉(zhuǎn)爐后，再將造渣材料加入爐內(nèi)，也有個(gè)別廠家為保護(hù)爐襯沖擊區(qū)而將部分石灰在鐵水兌入轉(zhuǎn)爐前加入爐內(nèi)，這種傳統(tǒng)工藝存在造渣滯后問題。造渣材料一般包括石灰、輕燒白云石等。由于造渣材料熔點(diǎn)較高，且往往為較大塊物料(粉狀或小顆粒造渣材料會被轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)吸走)，短時(shí)間內(nèi)不能熔化(一般需要2mirT5min)，只能依賴大量氧化鐵進(jìn)入爐渣之后才能與其生成低熔點(diǎn)的化合物，待爐渣熔化后熔池溫度已升高，錯(cuò)過了最佳低溫脫磷時(shí)機(jī)。為加速化渣，有些鋼廠向轉(zhuǎn)爐投入鐵酸鈣、污泥球、鐵錳礦等促進(jìn)化渣材料，但仍然沒有從根本上解決問題。這是因?yàn)殍F酸鈣等添加物都需要升溫熔化，仍需要較長的時(shí)間，同樣錯(cuò)過了低溫脫磷的最佳時(shí)機(jī)。另外，鐵酸鈣成本較高，制約了其使用量。轉(zhuǎn)爐煉鋼造渣過程中，由于加入渣料的塊度比較大，化渣時(shí)各種成分相互融合較難，彼此接觸比表面積較小，相互浸潤時(shí)間較長，往往進(jìn)入脫碳期造渣仍然不理想，會出現(xiàn)噴濺現(xiàn)象，不僅浪費(fèi)大量原材料，也易給冶煉操作帶來安全事故，同時(shí)加劇了設(shè)備的損壞。目前，各鋼鐵公司高爐出鐵溫度一般在1480°C左右，而兌入轉(zhuǎn)爐內(nèi)的鐵水溫度在1300°C左右，為減少鐵水熱量散失，通常采用碳化稻殼、電廠灰等作為保溫劑。這些材料均為低堿度物質(zhì)，會加大后期轉(zhuǎn)爐造高堿度渣的負(fù)擔(dān)，增加石灰消耗，同時(shí)消耗大量熱量。很多電爐煉鋼生產(chǎn)企業(yè)，為縮短冶煉時(shí)間、降低能耗，也采用鐵水代替部分廢鋼或生鐵，因此也面臨上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種全新的鋼鐵冶煉造渣方法，這種鋼鐵冶煉造渣方法的要點(diǎn)在于將煉鋼爐的部分造渣及冶煉任務(wù)前移至鐵水兌入煉鋼爐前進(jìn)行。本發(fā)明的鋼鐵冶煉及造渣方法的原理是在鐵水轉(zhuǎn)移時(shí)用多種方法向盛鐵水容器中加入造渣材料，利用鐵水的物理熱、化學(xué)熱和沖擊攪拌作用使造渣材料預(yù)熱或熔化，進(jìn)行預(yù)造渣，提供有利于煉鋼爐脫磷的初期渣。在預(yù)造渣同時(shí)，也會有部分脫硅、脫磷反應(yīng)提前進(jìn)行。本發(fā)明的鋼鐵冶煉造渣方法可在包括但不限于以下四種可能的路線(a_d)的鐵水轉(zhuǎn)移過程中實(shí)施
(a)煉鐵爐一鐵廠鋼廠通用罐一煉鋼爐；(b)煉鐵爐一鐵廠受鐵罐一鋼廠兌鐵罐一煉鋼爐；
(C)煉鐵爐一鐵廠受鐵罐一混鐵爐一鋼廠兌鐵罐一煉鋼爐；
(d)煉鐵爐一魚雷罐一鋼廠兌鐵罐一煉鋼爐；
在上述鐵水轉(zhuǎn)移過程中向盛鐵水容器中加入造渣材料。上述鐵水轉(zhuǎn)移過程可以是由煉鐵爐向一個(gè)盛鐵水容器轉(zhuǎn)移，也可以是由一個(gè)盛鐵水容器向另一個(gè)盛鐵水容器轉(zhuǎn)移。所述煉鋼爐可以是轉(zhuǎn)爐或電爐。所述盛鐵水容器可以為鐵廠鋼廠通用罐(簡稱通用罐)，鐵廠受鐵罐(簡稱受鐵罐)，鋼廠兌鐵罐(簡稱兌鐵罐)，魚雷罐，混鐵爐中的一種或多種。對于本發(fā)明而言，本申請中所使用的一些術(shù)語的定義如下
“預(yù)造渣”或“造渣”是指在將鐵水兌入煉鋼爐前在鐵水轉(zhuǎn)移到盛鐵水容器時(shí)加入造渣材料利用所述鐵水進(jìn)行造渣的工藝。
“含鐵物料”是指主要由 Fe203、Fe0、Fe304、FeC03、CaO .Fe2O3JCaO .Fe2O3 中的一種或幾種混合得到的物料。TFe是指本發(fā)明專利所述的含鐵物料經(jīng)化學(xué)分析所確定的鐵元素的總含量(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)?！白畲筝喞叽纭笔侵割w?；驂K狀料外形的最大尺寸，一般為三個(gè)方向的尺寸，SP最長、最寬、最高的那個(gè)尺寸?！霸煸牧系目偧尤肓俊笔侵附?jīng)過換算得到的在噸鐵中加入的造渣材料的質(zhì)量，單位為“kg/t鐵”?！巴ㄓ霉奘荑F1/Γ3/4過程”是指以向通用罐已轉(zhuǎn)移鐵水總量的1/4為時(shí)間起算點(diǎn)并且以向通用罐已轉(zhuǎn)移鐵水總量的3/4為時(shí)間結(jié)束點(diǎn)限定出的向通用罐實(shí)施的鐵水轉(zhuǎn)移過程?！拌F廠受鐵罐受鐵1/Γ3/4過程”是指以向鐵廠受鐵罐已轉(zhuǎn)移鐵水總量的1/4為時(shí)間起算點(diǎn)并且以向鐵廠受鐵罐已轉(zhuǎn)移鐵水總量的3/4為時(shí)間結(jié)束點(diǎn)限定出的向鐵廠受鐵罐實(shí)施的鐵水轉(zhuǎn)移過程?！颁搹S兌鐵罐受鐵1/Γ3/4過程”是指以向鋼廠兌鐵罐已轉(zhuǎn)移鐵水總量的1/4為時(shí)間起算點(diǎn)并且以向鋼廠兌鐵罐已轉(zhuǎn)移鐵水總量的3/4為時(shí)間結(jié)束點(diǎn)限定出的向鋼廠兌鐵罐實(shí)施的鐵水轉(zhuǎn)移過程。具體而言，本發(fā)明涉及以下多個(gè)方面的內(nèi)容
I.一種鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，在將鐵水兌入煉鋼爐前，在鐵水轉(zhuǎn)移到盛鐵水容器時(shí)利用所述鐵水造渣。2.根據(jù)方面I所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，造渣所利用的所述鐵水的溫度范圍為1200°C 1550°C;優(yōu)選的，所述鐵水的溫度范圍為1380°C 1550°C;更優(yōu)選的，所述鐵水的溫度范圍為1430°C 1550°C。3.根據(jù)方面I或2所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述盛鐵水容器為通用罐，鐵廠受鐵罐，鋼廠兌鐵罐，魚雷罐，混鐵爐中的一種或多種。4.根據(jù)方面I或2所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述煉鋼爐為轉(zhuǎn)爐或電爐。5.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將由煉鐵爐流出的鐵水直接兌入到通用罐時(shí)進(jìn)行的。
6.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將由煉鐵爐流出的鐵水直接兌入到鐵廠受鐵罐時(shí)進(jìn)行的。7.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將鐵水由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)進(jìn)行的。8.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將由煉鐵爐流出的鐵水直接兌入到鐵廠受鐵罐時(shí)以及在將鐵水由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)進(jìn)行的。9.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將鐵水由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到混鐵爐時(shí)進(jìn)行的。
10.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將鐵水由混鐵爐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)進(jìn)行的。 11.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將由煉鐵爐流出的鐵水直接兌入到鐵廠受鐵罐時(shí)以及在將鐵水由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到混鐵爐時(shí)進(jìn)行的。12.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將鐵水由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到混鐵爐時(shí)以及在將鐵水由混鐵爐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)進(jìn)行的。13.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將由煉鐵爐流出的鐵水直接兌入到鐵廠受鐵罐時(shí)以及在將鐵水由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到混鐵爐時(shí)以及在將鐵水由混鐵爐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)進(jìn)行的。14.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將由煉鐵爐流出的鐵水直接兌入到魚雷罐時(shí)進(jìn)行的。15.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將鐵水由魚雷罐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)進(jìn)行的。16.根據(jù)方面3所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述造渣是在將由煉鐵爐流出的鐵水直接兌入到魚雷罐時(shí)以及在將鐵水由魚雷罐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)進(jìn)行的。17.根據(jù)前述方面6-16中任一項(xiàng)所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，在鐵水轉(zhuǎn)移到待進(jìn)行造渣的所述盛鐵水容器前，事先將質(zhì)量百分比為59Γ30%的要向該盛鐵水容器中加入的造渣材料加入到待進(jìn)行造渣的所述盛鐵水容器中。18. 一種鋼鐵冶煉方法，所述鋼鐵冶煉方法包括
在將鐵水兌入煉鋼爐前，采用根據(jù)方面1-17中任一項(xiàng)所述的鋼鐵冶煉造渣方法在鐵水轉(zhuǎn)移到盛鐵水容器時(shí)利用所述鐵水造渣；以及將經(jīng)過造渣的鐵水兌入煉鋼爐進(jìn)行煉鋼。19. 一種在根據(jù)前述方面中任一項(xiàng)所述的方法中使用的造渣材料，其特征在于，所述造渣材料為包含CaO和含鐵物料的混合物，其化學(xué)成分為含鐵物料中TFe38. 0% 47. 5%，優(yōu)選范圍為41. 4% 46. 7%，更優(yōu)選范圍為43. 7% 45. 8%, CaO 19. 0% 32. 0%，優(yōu)選范圍為20. 39Γ27. 6%，更優(yōu)選范圍為21. 79Γ24. 3%，余量為其它組成成分和不可避免的雜質(zhì)，且CaO與含鐵物料中鐵的質(zhì)量比為I: (I. 2 2. 5)，優(yōu)選范圍為I: (I. 5 2. 3)，更優(yōu)選范圍為 I: (I. 8 2. I)。20.根據(jù)方面19所述的造渣材料，其特征在于，所述含鐵物料主要為Fe203、FeO,Fe3O4、FeCO3、CaO · Fe2O3、2Ca0 · Fe2O3 中的一種或幾種。
21.根據(jù)方面19或20所述的造渣材料，其特征在于，所述其它組成成分包括MgO、K2O, Na2O, CaF2中的一種或幾種，以上各物質(zhì)的化學(xué)成分分別占造渣材料的質(zhì)量百分比為
MgO ( 12%，優(yōu)選范圍為彡8%，更優(yōu)選范圍為彡6%，K2O ( 5%，優(yōu)選范圍為彡2%，更優(yōu)選范圍為彡1%，Na2O ( 10%，優(yōu)選范圍為彡7%，更優(yōu)選范圍為彡5%，CaF2 ( 10%，優(yōu)選范圍為(7%，更優(yōu)選范圍為彡5%，其中K20、Na20是以各自碳酸鹽的形式加入。22.根據(jù)前述方面19-21中任一項(xiàng)所述的造渣材料，其特征在于，所述造渣材料的制備方法為
制粉和混勻?qū)⑸鲜龌瘜W(xué)成分的造渣材料分別制粉混勻或混合制粉，粒徑小于等于
5mm ；
造粒或壓塊將混勻的粉料采用造?；驂簤K設(shè)備制成的顆?；驂簤K的最大輪廓尺寸的范圍為2mnT60mm ;造粒所得到的顆粒的最大輪廓尺寸的優(yōu)選范圍為8mnT20mm,更優(yōu)選范圍10mnTl5mm ;壓塊所得到的塊料的最大輪廓尺寸的優(yōu)選范圍為25mnT45mm,更優(yōu)選范圍為30mm 35mm ；
物料干燥對已制成的顆粒或塊狀物料進(jìn)行自然風(fēng)干或者使用設(shè)備予以干燥，以使造渣料成品含水量小于5%。23.根據(jù)前述方面19-22中任一項(xiàng)所述的造渣材料，其特征在于，所述造渣材料在如方面1-16中任一項(xiàng)所述的方法中的總加入量為Skg/t^lOkg/t#24. 一種造渣材料，其特征在于，所述造渣材料為包含CaO和含鐵物料的混合物，其化學(xué)成分為含鐵物料中TFe 38. 09Γ47. 5%，優(yōu)選范圍為41. 49Γ46. 7%，更優(yōu)選范圍為43. 7% 45. 8%, CaO 19. 0% 32. 0%，優(yōu)選范圍為20. 3% 27. 6%，更優(yōu)選范圍為21. 7% 24. 3%，余量為其它組成成分和不可避免的雜質(zhì)，且CaO與含鐵物料中鐵的質(zhì)量比為1:(1. 5)，優(yōu)選范圍為I: (I. 5 2. 3)，更優(yōu)選范圍為I: (I. 8 2. I)。25.根據(jù)方面24所述的造渣材料，其特征在于，所述含鐵物料主要為Fe203、FeO,Fe3O4、FeCO3、CaO · Fe2O3、2Ca0 · Fe2O3 中的一種或幾種。26.根據(jù)方面24或25所述的造渣材料，其特征在于，所述其它組成成分包括MgO、K2O, Na2O, CaF2中的一種或幾種，以上各物質(zhì)的化學(xué)成分分別占造渣材料的質(zhì)量百分比為
MgO ( 12%，優(yōu)選范圍為彡8%，更優(yōu)選范圍為彡6%，K2O ( 5%，優(yōu)選范圍為彡2%，更優(yōu)選范圍為彡1%，Na2O ( 10%，優(yōu)選范圍為彡7%，更優(yōu)選范圍為彡5%，CaF2 ( 10%，優(yōu)選范圍為(7%，更優(yōu)選范圍為彡5%，其中K20、Na20是以各自碳酸鹽的形式加入。27.根據(jù)前述方面24-26中任一項(xiàng)所述的造渣材料，其特征在于，所述造渣材料的制備方法為
制粉和混勻?qū)⑸鲜龌瘜W(xué)成分的造渣材料分別制粉混勻或混合制粉，粒徑小于等于
5mm ；
造粒或壓塊將混勻的粉料采用造?；驂簤K設(shè)備制成的顆?；驂K料的最大輪廓尺寸的范圍為2mnT60_ ;造粒所得到的顆粒的最大輪廓尺寸的優(yōu)選范圍為8mnT20mm,更優(yōu)選范圍10mnTl5mm ;壓塊所得到的塊料的最大輪廓尺寸的優(yōu)選范圍為25mnT45mm,更優(yōu)選范圍為30mnT35mm ；
物料干燥對已制成的顆粒或塊狀物料進(jìn)行自然風(fēng)干或者使用設(shè)備予以干燥，以使造渣料成品含水量小于5%。
28.根據(jù)前述方面24-27中任一項(xiàng)所述的造渣材料，其特征在于，所述造渣材料的總加入量為5kg/t鐵 40kg/t鐵。本發(fā)明特別具有以下有益效果
(I)本發(fā)明能夠造低熔點(diǎn)流動(dòng)性好的渣，對于雙渣操作可以降低出渣溫度，提高脫磷效率，減少鐵損，對于冶煉聞憐鐵水的廠家意義重大。(2)由于降低了爐渣的熔點(diǎn)，提高了爐渣中的有效CaO，既提高了 CaO的活度，造渣材料利用率高，減少了造渣石灰的消耗。(3)本發(fā)明的造渣材料可利用煉鋼、煉鐵除塵灰、含鐵污泥、難選鐵礦等含鐵物料，使煉鋼的大量含鐵廢棄物和呆滯礦得到有效利用，降低了鋼鐵料的消耗。(4)采用本發(fā)明的造渣材料具有保溫功能，取代現(xiàn)有工藝盛鐵水容器上部的保溫材料。(5)由于預(yù)造渣，使煉鋼爐前期快速成渣，減少氧氣消耗，縮短了冶煉時(shí)間。說明書附圖

圖I示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鋼鐵冶煉造渣工藝方法中的多種可能的鐵水轉(zhuǎn)移路線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明，但是需要指出的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受這些具體實(shí)施方式
的限制，而是由權(quán)利要求書來確定。本發(fā)明涉及一種全新的煉鋼造渣工藝，這種造渣工藝的關(guān)鍵所在是將煉鋼爐的部分造洛及冶煉任務(wù)前移至鐵水兌入煉鋼爐前進(jìn)行。以下對這種煉鋼造渣工藝的具體步驟進(jìn)行說明
Cl)制備造洛材料
采用如下方法制備本發(fā)明造渣工藝所使用的造渣材料
制粉和混勻?qū)⑸鲜龀煞值脑煸牧戏謩e制粉混勻或混合制粉，粒徑小于等于5mm ;上述粉料充分混合后，會增加各種物質(zhì)相互接觸的比表面積，改善了傳質(zhì)條件，從而縮短渣料的熔化時(shí)間。現(xiàn)有的冶煉造渣工藝是將單一物質(zhì)的塊狀料加入到爐內(nèi)，由于物料塊度較大，反應(yīng)傳質(zhì)條件較差，熔化造渣時(shí)間比較長。造?；驂簤K將混勻的粉料采用造粒或壓塊設(shè)備制成的顆?；驂K料的最大輪廓尺寸的范圍為2mnT60_ ;造粒所得到的顆粒的最大輪廓尺寸的優(yōu)選范圍為8mnT20mm,更優(yōu)選范圍10mnTl5mm ;壓塊所得到的塊料的最大輪廓尺寸的優(yōu)選范圍為25mnT45mm,更優(yōu)選范圍為30mnT35mm。最大輪廓尺寸太小,易形成粉塵,潤濕性較差；最大輪廓尺寸太大,熔化傳熱不好。采用壓塊設(shè)備壓塊時(shí)塊料太小的話，生產(chǎn)效率太低，不利于生產(chǎn)。在本申請中所使用的術(shù)語“最大輪廓尺寸”是指顆?；驂K狀料外形的最大尺寸，一般為三個(gè)方向的尺寸，即最長、最寬、最聞的那個(gè)尺寸。物料干燥對已制成的顆?；驂K狀物料進(jìn)行自然風(fēng)干或者使用設(shè)備予以干燥，要求造渣材料成品含水量小于5%。所制成的造渣材料為包含CaO和含鐵物料的混合物，其化學(xué)成分為含鐵物料(主要為 Fe2O3' FeO, Fe3O4' FeCO3' CaO · Fe2O3>2Ca0 · Fe2O3 中的一種或幾種混合)中 TFe38. 0% 47. 5%,優(yōu)選范圍為 41. 4% 46. 7%,更優(yōu)選范圍為 43. 7% 45. 8%, CaO 19. 0% 32. 0%,優(yōu)選范圍為20. 39Γ27. 6%，更優(yōu)選范圍為21. 79Γ24. 3%，余量為其它組成成分和不可避免的雜質(zhì)例如二氧化硅等，且CaO與含鐵物料中鐵的質(zhì)量比為I: (1.2 2. 5)，優(yōu)選范圍為I:(I. 5 2. 3)，更優(yōu)選范圍為I: (I. 8 2. I)。
所述其它組成成分可以包括1%0、1(20、他20、0&&中的一種或幾種，其中各物質(zhì)的化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比分別占造渣材料的比例為=MgO ( 12%，優(yōu)選范圍為彡8%，更優(yōu)選范圍為彡6%，K2O ( 5%，優(yōu)選范圍為(2%，更優(yōu)選范圍為(1%，Na2O ( 10%,優(yōu)選范圍為(7%，更優(yōu)選范圍為彡5%, CaF2 ( 10%，優(yōu)選范圍為彡7%，更優(yōu)選范圍為彡5%，其中K20、Na20是以各自碳酸鹽的形式加入。本發(fā)明的造渣材料可以進(jìn)一步包含含有鉀、鈉、鈣、鎂等化合物，從而進(jìn)一步降低渣料熔點(diǎn)，本發(fā)明的造渣材料還可以包含本領(lǐng)域公知的其它能夠降低熔點(diǎn)的化合物，如硼、鋇等的化合物。所配渣料熔點(diǎn)越低，在相同條件下可以熔化的造渣材料就越多。(2)造渣材料的加入
在鐵水兌入煉鋼爐前向盛鐵水容器中加入5 kg/t^lOkg/t^^^制備好的造渣材料。當(dāng)然，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以意識到雖然并不是優(yōu)選地，但是在本發(fā)明的造渣工藝中也可以使用現(xiàn)有技術(shù)的塊度較大的造渣材料造渣。本發(fā)明造渣所利用的所述鐵水的溫度范圍為1200°C 1550°C ;優(yōu)選的，所述鐵水的溫度范圍為1380°C 1550°C ;更優(yōu)選的，所述鐵水的溫度范圍為1430°C 1550°C。在上述溫度范圍內(nèi)，所述鐵水的溫度越高，越有利于成渣。所述煉鋼爐為轉(zhuǎn)爐或電爐。所述盛鐵水容器為鐵廠鋼廠通用罐(簡稱通用罐)，鐵廠受鐵罐(簡稱受鐵罐)，鋼廠兌鐵罐(簡稱兌鐵罐)，魚雷罐，混鐵爐中的一種或多種。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以意識到在盛鐵水容器的保溫能夠得到很好地保障的前提下，盡可能的提高熱利用率，同時(shí)通過控制渣料中各個(gè)物質(zhì)的成分配比，得到熔點(diǎn)更低的渣料，在這些情況下造渣材料的加入量可以大于40kg/t鐵。本發(fā)明加入造渣材料方法的原理是在鐵水轉(zhuǎn)移時(shí)用多種方法在盛鐵水容器中加入造渣料，利用鐵水的物理熱、化學(xué)熱和沖擊攪拌作用使造渣材料預(yù)熱或熔化，進(jìn)行預(yù)造渣，提供有利于煉鋼爐脫磷的初期渣。圖I示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鋼鐵冶煉造渣工藝方法中的多種可能的鐵水轉(zhuǎn)移路線。本發(fā)明的煉鋼造渣工藝的具體工藝路線可以是
Ca)在將由煉鐵爐流出的鐵水直接轉(zhuǎn)移到通用罐時(shí)，加入上述制備好的造渣材料；
(b)使由煉鐵爐流出的鐵水首先轉(zhuǎn)移到鐵廠受鐵罐，再由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐中，將完成預(yù)造渣任務(wù)的鐵水加入煉鋼爐中煉鋼。在該過程中可選擇在鐵水轉(zhuǎn)移到鐵廠受鐵罐時(shí)加入上述制備好的造渣材料，也可選擇在由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)加入上述制備好的造渣材料，還可以選擇在鐵水轉(zhuǎn)移到鐵廠受鐵罐時(shí)加入部分(例如209Γ50%的)上述制備好的造渣材料，同時(shí)在由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)加入剩余部分的上述制備好的造渣材料，以上三種造渣材料的加入方式都能圓滿完成預(yù)造渣任務(wù)；
(C)使由煉鐵爐流出的鐵水首先轉(zhuǎn)移到鐵廠受鐵罐，再由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到混鐵爐，再由混鐵爐轉(zhuǎn)移至鋼廠兌鐵罐中，將完成預(yù)造渣任務(wù)的鐵水加入煉鋼爐中煉鋼。在該過程中可選擇在鐵水轉(zhuǎn)移到鐵廠受鐵罐時(shí)加入全部上述制備好的造渣材料；也可選擇在由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到混鐵爐時(shí)加入全部上述制備好的造渣材料；也可選擇在由混鐵爐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)加入全部上述制備好的造渣材料；還可以選擇在鐵水轉(zhuǎn)移到鐵廠受鐵罐時(shí)加入部分(例如209Γ50%的)上述制備好的造渣材料，同時(shí)在由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到混鐵爐時(shí)加入剩余部分的上述制備好的造渣材料；還可以選擇在鐵水由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到混鐵爐時(shí)加入的上述制備好的造渣材料，同時(shí)在由混鐵爐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)加入剩余部分的上述制備好的造渣材料；還可以選擇在鐵水轉(zhuǎn)移到鐵廠受鐵罐時(shí)加入部分(例如209Γ50%的)上述制備好的造渣材料，同時(shí)在由混鐵爐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)加入剩余部分的上述制備好的造渣材料；還可以選擇在鐵水轉(zhuǎn)移到鐵廠受鐵罐時(shí)加入部分(例如209Γ40%的)上述制備好的造渣材料，同時(shí)在由鐵廠受鐵罐轉(zhuǎn)移到混鐵爐時(shí)加入部分(例如209Γ40%的)上述制備好的造渣材料，同時(shí)在由混鐵爐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)加入剩余部分的上述制備好的造渣材料；以上七種造渣材料的加入方式都能圓滿完成預(yù)造渣任務(wù)；
(d)使由煉鐵爐流出的鐵水首先轉(zhuǎn)移到魚雷罐，再由魚雷罐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐，將完成預(yù)造渣任務(wù)的鐵水加入煉鋼爐中煉鋼。在該過程中可選擇在鐵水轉(zhuǎn)移到魚雷罐時(shí)加入全部上述制備好的造渣材料；也可選擇在由魚雷罐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)加入全部上述制備好的造渣材料；還可以選擇在鐵水轉(zhuǎn)移到魚雷罐時(shí)加入部分(例如209Γ50%的)上述制備好的造渣材料，同時(shí)在由魚雷罐轉(zhuǎn)移到鋼廠兌鐵罐時(shí)加入剩余部分的上述制備好的造渣材料；以上三種造渣材料的加入方式都能圓滿完成預(yù)造渣任務(wù)。在以上(a)_ (d)中的本發(fā)明的煉鋼造渣工藝的各具體工藝路線中，還可以在鐵水轉(zhuǎn)移到的待進(jìn)行造渣的某一盛鐵水容器前，可以提前將部分要向該盛鐵水容器中加入(優(yōu)選59Γ309Ο的造渣材料加入到該盛鐵水容器中，以上所涉及的百分比數(shù)據(jù)為質(zhì)量百分含量。本發(fā)明還披露了一種包括上述全新的煉鋼造渣工藝的鋼鐵冶煉方法。所述鋼鐵冶煉方法包括以下步驟在煉鐵爐中煉鐵；在將來自煉鐵爐的鐵水轉(zhuǎn)移到盛鐵水容器時(shí)利用所述鐵水造渣；將經(jīng)過造渣的所述鐵水兌入煉鋼爐進(jìn)行煉鋼。(3)本發(fā)明特別具有以下有益效果
I.本發(fā)明能夠造低熔點(diǎn)流動(dòng)性好的渣，對于雙渣操作可以降低出渣溫度，提高脫磷效率，可提聞3. 0% 18. 4%,顯者減少鐵損，對于冶煉聞憐鐵水的廠家意義重大。2.由于降低了爐渣的熔點(diǎn)，提高了爐渣中的有效CaO，既提高了 CaO的活度，造渣材料利用率高，減少了造洛石灰的消耗，減少量可達(dá)I. O kg/tiH 35. I kg/1O3.本發(fā)明的造渣材料可利用煉鋼、煉鐵除塵灰、含鐵污泥、難選鐵礦等含鐵物料，使煉鋼的大量含鐵廢棄物得到有效利用，降低了鋼鐵料的消耗，降低量可達(dá)2. 6 kg/tiH 24. 8 kg/t 鋼。4.采用本發(fā)明的造渣材料具有保溫功能，取代現(xiàn)有工藝盛鐵水容器上部的保溫材料。5.由于預(yù)造渣，使煉鋼爐的前期快速成渣，顯著地減少了轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間、供氧時(shí)間，減少的供氧時(shí)間可達(dá)8iTl03S，降低了氧氣消耗。對電爐熱裝工藝也縮短了冶煉時(shí)間，縮短時(shí)間可達(dá)51s"l21s。
實(shí)施例以下采用實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地對本發(fā)明進(jìn)行描述，但本發(fā)明并不限于下面這些實(shí)施例。
下表I中列出了在本發(fā)明實(shí)施例中所使用的造渣材料參數(shù)一覽表(在該表中的百分比數(shù)據(jù)為質(zhì)量百分含量)。表I
權(quán)利要求
1.一種鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，在將鐵水兌入煉鋼爐前，在鐵水轉(zhuǎn)移到盛鐵水容器時(shí)利用所述鐵水造渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，造渣所利用的所述鐵水的溫度范圍為1200°C 1550°C;優(yōu)選的，所述鐵水的溫度范圍為1380°C 1550°C;更優(yōu)選的，所述鐵水的溫度范圍為1430°C 1550°C。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求I或2所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述盛鐵水容器為通用罐，鐵廠受鐵罐，鋼廠兌鐵罐，魚雷罐，混鐵爐中的一種或多種。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求I或2所述的鋼鐵冶煉造渣方法，其特征在于，所述煉鋼爐為轉(zhuǎn)爐或電爐。
5.—種鋼鐵冶煉方法,所述鋼鐵冶煉方法包括 在將鐵水兌入煉鋼爐前，采用根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的鋼鐵冶煉造渣方法在鐵水轉(zhuǎn)移到盛鐵水容器時(shí)利用所述鐵水造渣；以及將經(jīng)過造渣的鐵水兌入煉鋼爐進(jìn)行煉鋼。
6.一種在根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法中使用的造渣材料，其特征在于，所述造渣材料為包含CaO和含鐵物料的混合物，其化學(xué)成分為含鐵物料中TFe38. 0% 47. 5%，優(yōu)選范圍為41. 4% 46. 7%，更優(yōu)選范圍為43. 7% 45. 8%, CaO 19. 0% 32. 0%，優(yōu)選范圍為20. 39Γ27. 6%，更優(yōu)選范圍為21. 79Γ24. 3%，余量為其它組成成分和不可避免的雜質(zhì)，且CaO與含鐵物料中鐵的質(zhì)量比為I: (I. 2 2. 5)，優(yōu)選范圍為I: (I. 5 2. 3)，更優(yōu)選范圍為 I: (I. 8 2. I)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的造渣材料，其特征在于，所述含鐵物料主要為Fe203、FeO,Fe3O4、FeCO3、CaO · Fe2O3、2Ca0 · Fe2O3 中的一種或幾種。
8.—種造渣材料，其特征在于，所述造渣材料為包含CaO和含鐵物料的混合物，其化學(xué)成分為含鐵物料中TFe 38. 09Γ47. 5%，優(yōu)選范圍為41. 49Γ46. 7%，更優(yōu)選范圍為43. 7% 45. 8%, CaO 19. 0% 32. 0%，優(yōu)選范圍為20. 3% 27. 6%，更優(yōu)選范圍為21. 7% 24. 3%，余量為其它組成成分和不可避免的雜質(zhì)，且CaO與含鐵物料中鐵的質(zhì)量比為1:(1. 5)，優(yōu)選范圍為I: (I. 5 2. 3)，更優(yōu)選范圍為I: (1.8 2. I)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的造渣材料，其特征在于，所述含鐵物料主要為Fe203、FeO,Fe3O4、FeCO3、CaO · Fe2O3、2Ca0 · Fe2O3 中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼鐵冶煉造渣方法，所述方法包括在將鐵水兌入煉鋼爐前在鐵水轉(zhuǎn)移到盛鐵水容器時(shí)利用所述鐵水造渣。本發(fā)明還涉及一種包括所述鋼鐵冶煉造渣方法的鋼鐵冶煉方法以及一種新型造渣材料。本發(fā)明具有以下有益效果能夠造低熔點(diǎn)流動(dòng)性好的渣，提高脫磷效率；造渣材料利用率高，減少了造渣石灰的消耗；使煉鋼的大量含鐵廢棄物得到有效利用，降低了鋼鐵料的消耗；顯著縮短了冶煉時(shí)間，減少氧氣消耗。
文檔編號C21C5/36GK102943146SQ20121042268
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者孫中強(qiáng) 申請人:沈陽東北大學(xué)冶金技術(shù)研究所有限公司