一種使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，包括以下步驟：在轉(zhuǎn)爐中加入廢鋼、鐵水；向爐內(nèi)吹入氣體，吹煉點(diǎn)火成功后，由高位料倉(cāng)將依次將石灰、輕燒白云石、菱鎂球和粒度3mm~5mm、堿度為2~3的高堿度燒結(jié)礦加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)；當(dāng)鋼水終點(diǎn)成分和溫度達(dá)到要求時(shí)停止吹氣；倒?fàn)t使鋼水流入鋼包內(nèi)，加入脫氧劑；澆鑄鋼水。高堿度燒結(jié)礦具有增氧的趨勢(shì)，可以作為助溶劑來(lái)使用，經(jīng)加熱還原后能冷卻熔池，燒結(jié)礦細(xì)小體輕，因而易于浮在渣中，能增加渣中氧化鐵的含量、改善吹煉化渣條件，有利于化渣；能提高金屬回收率，降低氧氣的消耗量，降低煉鋼廠鋼鐵料消耗，降低生產(chǎn)成本。燒結(jié)返礦的堿度及MgO含量均高于鐵礦石，能更好的保護(hù)爐襯，能有效提高轉(zhuǎn)爐爐齡。
【專利說(shuō)明】一種使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種轉(zhuǎn)爐煉鋼方法。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)爐煉鋼是以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，靠鐵液自身的物理熱和鐵液組分間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量而在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼過(guò)程。 [0003]根據(jù)熱平衡計(jì)算，轉(zhuǎn)爐煉鋼熱量是富余的，為滿足冶煉要求，轉(zhuǎn)爐在冶煉過(guò)程中通常使用廢鋼作為主要冷卻劑，用鐵礦石對(duì)轉(zhuǎn)爐溫度進(jìn)行微調(diào)冷卻。鐵礦石的主要成分為Fe2O3^Fe3O4,鐵礦石在熔化后鐵被還原，過(guò)程吸收熱量，因而能起到調(diào)節(jié)熔池溫度的作用，但是鐵礦中幾乎不含CaO，堿度較小，部分酸性脈石會(huì)造成石灰等堿性溶劑增加，渣量增加，鐵損增大，爐襯侵蝕加劇。礦石塊度大，熔解較慢對(duì)化渣不利。
[0004]專利CN 101857911提供了一種轉(zhuǎn)爐煉鋼的方法，包括以下步驟:將返礦加入到所述轉(zhuǎn)爐內(nèi)，并兌入鐵水；將氣體噴槍插入轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹氣；加入造渣材料；當(dāng)鋼水的溫度和成分達(dá)到要求時(shí)停止吹氣；使轉(zhuǎn)爐內(nèi)的鋼水流入鋼包內(nèi)，并在鋼包內(nèi)加入脫氧劑。該方法存在點(diǎn)火困難、渣量大、金屬回收率低等問(wèn)題。
[0005]在高爐冶煉過(guò)程中，小于5mm的小粒度燒結(jié)礦通常都是返回到燒結(jié)廠作為燒結(jié)原料的一部分再次進(jìn)行燒結(jié)，一方面不利于燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行，燒結(jié)礦的質(zhì)量受到影響；另一方面燒結(jié)機(jī)的利用率不高，不僅提高能耗、成礦率受到影響，而且產(chǎn)能減少，燒結(jié)工序成本升高。然而小粒度燒結(jié)礦中FeO含量在9%左右，具有粒度均勻、堆積孔隙度大、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，如何最大程度回收利用并提高金屬回收率、拓展煉鋼降本空間是有待解決的問(wèn)題。
[0006]為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決存在的問(wèn)題，急需一種易于溶解化渣、通過(guò)改善吹煉化渣條件，提高金屬回收率且能降低成本的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題和不足，提供了一種小粒度高堿度燒結(jié)礦代替優(yōu)質(zhì)生礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，以改善吹煉化渣條件，提高金屬回收率且能降低成本。
[0008]該方法是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，包括以下步驟:在轉(zhuǎn)爐中加入廢鋼、鐵水；向爐內(nèi)吹入氣體，吹煉點(diǎn)火；加入造渣料；停止吹氧；倒?fàn)t使鋼水流入鋼包內(nèi)，加入脫氧劑；澆注鋼水，其特征在于，造渣料中含有粒度在5_以下的小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦。粒級(jí)優(yōu)選為3mm-5mm。在轉(zhuǎn)爐中先加入廢鋼再兌入鐵水，向爐內(nèi)吹入氧氣和氮?dú)?，或氧氣和IS氣。氧氣由轉(zhuǎn)爐頂部氧槍吹入爐內(nèi)，氮?dú)饣驓鍤庥赊D(zhuǎn)爐底部透氣磚支管吹入爐內(nèi)。
[0009]吹煉點(diǎn)火成功后，由高位料倉(cāng)將造渣料加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在吹煉IOmin內(nèi)加完。
[0010]高堿度燒結(jié)礦的堿度為疒3，加入量為4~12kg/t。造渣料除了高堿度燒結(jié)礦還有石灰、輕燒白云石、菱鎂球，加入的順序?yàn)槭?、輕燒白云石、菱鎂球和高堿度燒結(jié)礦，分別占總渣料的60~70%、10~30%、0~10%和7~16%。[0011]當(dāng)鋼水終點(diǎn)成分達(dá)到冶煉鋼種的終點(diǎn)成分要求，溫度達(dá)到該冶煉鋼種所要求的出鋼溫度時(shí)，立即停止吹氧。
[0012]脫氧劑為鐵合金，可以是錳鐵、硅錳、硅鈣鋇、鋁鐵或硅鐵。
[0013]本方法具有以下優(yōu)勢(shì):
1、燒結(jié)礦中FeO含量達(dá)到9%左右，而鐵礦石主要成分為Fe203、Fe304，燒結(jié)礦細(xì)小體輕，因而易于浮在渣中，能增加渣中氧化鐵的含量、改善吹煉化渣條件，有利于化渣，初渣形成時(shí)間比用鐵礦石的早lmin，能夠早化渣，有利于脫磷；
2、高堿度燒結(jié)礦具有增氧的趨勢(shì)，可以作為助溶劑來(lái)使用，經(jīng)加熱還原后能冷卻熔池，能提高金屬回收率，能降低氧氣的消耗量，使單爐的供氧時(shí)間減少，加快生產(chǎn)節(jié)奏，進(jìn)一步提聞生廣效率；
3、使用高爐返礦中大于3mm的高堿度燒結(jié)礦代替煉鋼使用的優(yōu)質(zhì)生礦，可以盤活資源、變廢為寶，同時(shí)小粒度燒結(jié)礦價(jià)格較優(yōu)質(zhì)塊礦低，可降低生產(chǎn)成本；
4、由于燒結(jié)返礦與鐵礦石的降溫效果為3:2，所以燒結(jié)返礦的用量比鐵礦石大，能帶來(lái)更多的金屬料，提高金屬的回收率，大大降低煉鋼廠鋼鐵料消耗；
5、燒結(jié)礦在轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中不僅起到冷卻劑的作用，還能起到助溶劑的作用；
6、燒結(jié)返礦的堿度及MgO含量均高于鐵礦石，能更好的保護(hù)爐襯，能有效提高轉(zhuǎn)爐爐齡。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不以任何方式對(duì)本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或改進(jìn)，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，包括以下步驟:
1、在轉(zhuǎn)爐中加入廢鋼、鐵水；
2、向爐內(nèi)吹入氣體，吹煉點(diǎn)火；
3、加入造渣料；
4、停止吹氣；
5、倒?fàn)t使鋼水流入鋼包內(nèi)，加入脫氧劑；
6、澆鑄鋼水。
[0017]造渣料中含有粒度在5_以下的小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦。
[0018]所述的向爐內(nèi)吹入的氣體為氧氣和氮?dú)?或氧氣和氬氣。
[0019]所述的高堿度燒結(jié)礦的堿度為2~3，吹煉點(diǎn)火成功后，由高位料倉(cāng)將高堿度燒結(jié)礦加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在吹煉IOmin內(nèi)加完，所述的高堿度燒結(jié)礦的加入量為13kg/t以下。
[0020]所述的造渣料除了高堿度燒結(jié)礦還有石灰、輕燒白云石、菱鎂球，加入的順序?yàn)槭?、輕燒白云石、 菱鎂球和高堿度燒結(jié)礦，分別占總渣料的60-70%、10-30%、0-10%和7~16%。[0021]當(dāng)鋼水終點(diǎn)成分達(dá)到冶煉鋼種的終點(diǎn)要求，溫度達(dá)到該冶煉鋼種的出鋼溫度時(shí)，
立即停止吹氧。
[0022]所述的脫氧劑為鐵合金，可以是錳鐵、硅錳、硅鈣鋇、鋁鐵或硅鐵。
[0023]作為優(yōu)選方式:所述的小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的粒級(jí)為3mm-5mm。
[0024]實(shí)施例1 采用120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉HRB400E鋼種，在轉(zhuǎn)爐中先加入廢鋼再兌鐵水，總裝入量為134t，鐵水的溫度為1290°C，其元素重量百分比為C:4.170%、S1:0.310%、Mn:0.560%、S:0.018%、P:0.159%。然后由轉(zhuǎn)爐頂部氧槍向爐內(nèi)吹入氧氣(氧氣的純度≥99.5%，供氧壓力為0.86MPa，供氧流量為27000m3/h)，轉(zhuǎn)爐底部吹入氮?dú)?，點(diǎn)火成功后，由高位料倉(cāng)先加入占總渣料60%的石灰、16%的輕燒白云石、8%的菱鎂球和16%粒級(jí)為3mnC4mm、堿度為2的高堿度燒結(jié)礦(加入量為llkg/t)，吹煉4min時(shí)，爐口火焰發(fā)軟、內(nèi)收，由此判斷初渣形成，通過(guò)槍位和渣料加入控制，吹煉平穩(wěn)正常，渣料在吹煉9' 50 "加完。全程供氧吹煉時(shí)間達(dá)15' 54"后停止吹煉，提槍倒渣，使鋼水流入鋼包內(nèi)，加入錳鐵、澆鑄鋼水。吹煉結(jié)束后鋼水的元素重量百分比為C:0.07%, P:0.023%，鋼水溫度為1658°C。鋼水量為122.34t，吹損為8.7%。
[0025]實(shí)施例2
采用120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉Q235B鋼種，在轉(zhuǎn)爐中先加入廢鋼再兌鐵水，裝入量為132t，鐵水的溫度為1305°C，其元素重量百分比為C:4.250%、S1:0.470%、Mn:0.530%、S:0.024%,P:0.175%。然后由轉(zhuǎn)爐頂部氧槍向爐內(nèi)吹入氧氣(氧氣的純度≥99.5%，供氧壓力為0.86MPa，供氧流量為27000m3/h)，轉(zhuǎn)爐底部吹入氬氣，點(diǎn)火成功后，由高位料倉(cāng)先加入占總渣料61%的石灰、30%的輕燒白云石和9%的高堿度燒結(jié)礦(加入量為8kg/t)，吹煉4.5min時(shí)，爐口火焰發(fā)軟、內(nèi)收，由此判斷初渣形成，通過(guò)槍位和渣料加入控制，吹煉平穩(wěn)正常，渣料在吹煉9' 45"加完。全程供氧吹煉時(shí)間達(dá)15' 57"后停止吹煉，提槍倒渣，使鋼水流入鋼包內(nèi)，加入硅錳、澆鑄鋼水。吹煉結(jié)束后鋼水的元素重量百分比為C:0.08%,P:0.020%,鋼水溫度為1664。。。鋼水量為120.64t，吹損為8.6%。
[0026]實(shí)施例3
采用120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉HRB500E鋼種，在轉(zhuǎn)爐中先加入廢鋼再兌鐵水，裝入量為135t，鐵水的溫度為1280°C，其元素重量百分比為C:4.330%、S1:0.420%、Mn:0.590%、S:0.018%、P:0.203%。然后由轉(zhuǎn)爐頂部氧槍向爐內(nèi)吹入氧氣(氧氣的純度≥99.5%，供氧壓力為0.86MPa，供氧流量為27000m3/h)，轉(zhuǎn)爐底部吹入氮?dú)猓c(diǎn)火成功后，由高位料倉(cāng)先加入占總渣料68%的石灰、16%的輕燒白云石、5%的菱鎂球和11%的粒級(jí)為4mnC5mm、堿度為2.5的高堿度燒結(jié)礦(加入量為12kg/t)，吹煉4.5min時(shí)，爐口火焰發(fā)軟、內(nèi)收，由此判斷初渣形成，通過(guò)槍位和渣料加入控制，吹煉平穩(wěn)正常，渣料在吹煉9' 20"加完。全程供氧吹煉時(shí)間達(dá)16' 10"后停止吹煉，提槍倒渣，使鋼水流入鋼包內(nèi)，加入硅鈣鋇，澆鑄鋼水。吹煉結(jié)束后鋼水的元素重量百分比為C:0.09%, P:0.019%，鋼水溫度為1670°C。鋼水量為123.12t，吹損為8.8%。
[0027]實(shí)施例4
采用120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉HRB400E鋼種，在轉(zhuǎn)爐中先加入廢鋼再兌鐵水，裝入量為130t，鐵水的溫度為1320°C，其元素重量百分比為C:4.080%、S1:0.350%、Mn:0.550%、S:0.023%,P:0.186%。然后由轉(zhuǎn)爐頂部氧槍向爐內(nèi)吹入氧氣(氧氣的純度≥99.5%，供氧壓力為0.86MPa，供氧流量為27000m3/h)，轉(zhuǎn)爐底部吹入氬氣，點(diǎn)火成功后，由高位料倉(cāng)先加入占總渣料70%的石灰、23%的輕燒白云石和7%的粒級(jí)為3mM-5mm、堿度為2.8的高堿度燒結(jié)礦(加入量為5kg/t)，吹煉5min時(shí)，爐口火焰發(fā)軟、內(nèi)收，由此判斷初渣形成,通過(guò)槍位和渣料加入控制，吹煉平穩(wěn)正常，渣料在吹煉8' 55"加完。全程供氧吹煉時(shí)間達(dá)17' 10"后停止吹煉，提槍倒渣，使鋼水流入鋼包內(nèi)，加入鋁鐵，澆鑄鋼水。吹煉結(jié)束后鋼水的元素重量百分比為C:0.06%, P:0.015%，鋼水溫度為16500C ο鋼水量為118.43t，吹損為8.9%。
[0028]實(shí)施例5
采用120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉Q235B鋼種，在轉(zhuǎn)爐中先加入廢鋼再兌鐵水，裝入量為134t，鐵水的溫度為1295°C，其元素重量百分比為C:4.170%、S1:0.310%、Mn:0.560%、S:.0.018%、P:0.164%。然后由轉(zhuǎn)爐頂部氧槍向爐內(nèi)吹入氧氣(氧氣的純度≥99.5%，供氧壓力為0.86MPa，供氧流量為27000m3/h)，轉(zhuǎn)爐底部吹入氮?dú)饣驓鍤猓c(diǎn)火成功后，由高位料倉(cāng)先加入占總渣料68%的石灰、10%的輕燒白云石、10%的菱鎂球和12%的粒級(jí)為lmm-23mm、堿度為2的高堿度燒結(jié)礦(加入量為4kg/t)，吹煉4.3min時(shí)，爐口火焰發(fā)軟、內(nèi)收，由此判斷初渣形成，通過(guò)槍位和渣料加入控制，吹煉平穩(wěn)正常，渣料在吹煉9' 55 "加完。全程供氧吹煉時(shí)間達(dá)45"后停止吹煉，提槍倒渣，使鋼水流入鋼包內(nèi)，加入硅鐵，澆鑄鋼水。吹煉結(jié)束后鋼水的元素重量百分比為C:0.07%, P:0.021%，鋼水溫度為1654°C。鋼水量為121.94t，吹損為 9%.
[0029]試驗(yàn)例1
序號(hào)為“1”是使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，序號(hào)為“2”是使用鐵礦石的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，兩種方法的冶煉情況見(jiàn)表1。
[0030]表1使用不同煉鋼方法的冶煉情況
【權(quán)利要求】
1.一種使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，包括以下步驟:在轉(zhuǎn)爐中加入廢鋼、鐵水；向爐內(nèi)吹入氣體，吹煉點(diǎn)火；加入造渣料；停止吹氣；倒?fàn)t使鋼水流入鋼包內(nèi)，加入脫氧劑；澆鑄鋼水，其特征在于，造渣料中含有粒度在5_以下的小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，其特征在于，所述的小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的粒級(jí)為3mnT5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，其特征在于，所述的向爐內(nèi)吹入的氣體為氧氣和氮?dú)?，或氧氣和氬氣，氧氣由轉(zhuǎn)爐頂部氧槍吹入爐內(nèi)，氮?dú)饣騃S氣由轉(zhuǎn)爐底部透氣磚支管吹入爐內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，其特征在于，所述的高堿度燒結(jié)礦的堿度為2~3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，其特征在于，吹煉點(diǎn)火成功后，由高位料倉(cāng)將造渣料加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在吹煉IOmin內(nèi)加完。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，其特征在于，所述的高堿度燒結(jié)礦的加入量為4~12kg/t。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，其特征在于，所述的造渣料除了高堿度燒結(jié)礦還有石灰、輕燒白云石、菱鎂球，加入的順序?yàn)槭?、輕燒白云石、菱鎂球和高堿度燒結(jié)礦，分別占總造渣料的60~70%、10~30%、0~10%和7~16%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，其特征在于，當(dāng)鋼水終點(diǎn)成分達(dá)到冶煉鋼種的終點(diǎn)要求，溫度達(dá)到該冶煉鋼種的出鋼溫度時(shí)，立即停止吹氧。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用小粒級(jí)高堿度燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，其特征在于，所述的脫氧劑為鐵合金，可以是錳鐵、硅錳、硅鈣鋇、鋁鐵或硅鐵。
【文檔編號(hào)】C21C5/36GK103614506SQ201310623631
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月1日
【發(fā)明者】陸大章, 金友祥, 肖東, 李信平, 趙建宏, 陳壽紅, 趙金成, 速國(guó)武 申請(qǐng)人:武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司