本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐留渣的脫磷方法。
背景技術(shù):
氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐留渣操作在20世紀(jì)80年代初期就已提出,由于沒(méi)有掌握留渣后操作安全規(guī)律,在兌鐵水時(shí)常出現(xiàn)大噴,因此留渣操作推廣應(yīng)用受到了限制。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐留渣操作可以大幅度降低鋼鐵料消耗,節(jié)約石灰,在轉(zhuǎn)爐吹煉初期可以快速造就高堿度氧化渣,有利于提高生產(chǎn)效率,并具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益;目前迫于生產(chǎn)成本的壓力,很多企業(yè)采取有效的防范措施實(shí)施留渣操作。轉(zhuǎn)爐爐渣的主要含鈣、鎂、鐵、硅、磷等元素,磷對(duì)絕大多數(shù)鋼種來(lái)說(shuō)都是一種有害元素,鋼中含磷高時(shí),會(huì)使鋼的塑性和韌性降低,即出現(xiàn)鋼的脆性現(xiàn)象,低溫時(shí)更加嚴(yán)重,通常稱之為冷脆,因此努力降低鋼中的磷含量是冶金工作者一直以來(lái)奮斗的目標(biāo)。
公開號(hào)CN105420490A的中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N對(duì)轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)行脫磷的方法,其包括:在預(yù)定氣氛條件下,將熔融轉(zhuǎn)爐渣引入熾熱焦炭堆進(jìn)行碳熱還原脫磷;不僅充分利用了熔融轉(zhuǎn)爐渣的潛熱,而且當(dāng)熔融轉(zhuǎn)爐渣穿過(guò)熾熱碎焦時(shí),大大改善了脫磷的動(dòng)力學(xué)條件,脫磷效率高。該方法能耗低,工藝簡(jiǎn)單,但要求碎焦堆的溫度大于原料轉(zhuǎn)爐渣液的流動(dòng)溫度,而且是一種對(duì)轉(zhuǎn)爐爐渣下線后的綜合利用方法。
公開號(hào)CN101597669A的中國(guó)專利提供了一種在濺渣護(hù)爐條件下頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐鐵水脫磷的方法,該方法采用噴槍頂吹惰性氣體進(jìn)行濺渣護(hù)爐,通過(guò)轉(zhuǎn)爐上方設(shè)置的料斗向鐵水浴面添加以石灰、鐵礦石和螢石為主體的脫磷劑,通過(guò)氧槍從頂部向鐵水浴面供給氧氣,通過(guò)轉(zhuǎn)爐爐底供氣系統(tǒng)向鋼水內(nèi)部供給攪拌氣體。該方法通過(guò)濺渣護(hù)爐操作有效的利用前一爐的脫碳渣和保護(hù)爐襯,主要是針對(duì)濺渣后的鐵水脫碳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐留渣的脫磷方法,以有效地降低鋼種磷含量。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:在濺渣護(hù)爐前,向出鋼后留在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的爐渣中添加脫磷劑,然后采用氧槍頂吹惰性氣體進(jìn)行濺渣護(hù)爐操作,爐渣脫磷后作為下一爐次冶煉的初始渣。
本發(fā)明所述脫磷劑為碳粉。本發(fā)明所述出鋼中C>0.08wt%時(shí),碳粉加入量為20~27kg/噸留渣;出鋼中0.04wt%≤C≤0.08wt%時(shí),碳粉加入量為27~40kg/噸留渣;出鋼中C<0.04wt%時(shí),碳粉加入量為40~54kg/噸留渣。所述碳粉的粒度為0.4cm~0.6cm。
本發(fā)明所述出鋼中C>0.08wt%時(shí),氧槍在吹煉基本槍位開始濺渣;出鋼中0.04wt%≤C≤0.08wt%時(shí),氧槍在高于吹煉基本槍位300~400mm開始濺渣,待爐口紅火消失后降槍到吹煉基本槍位;出鋼中C<0.04wt%時(shí),氧槍在高于吹煉基本槍位800~900mm開始濺渣,待爐口火焰消失后降槍到高于吹煉基本槍位500~600mm。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明將氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐留渣操作和爐渣脫磷工藝相結(jié)合,能有效的降低留渣中的磷含量,降低了下一爐次轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)的磷的帶入量,從而能減少下一爐次轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)的石灰加入量,降低轉(zhuǎn)爐冶煉成本。本發(fā)明能脫掉留在轉(zhuǎn)爐的爐渣內(nèi)的部分磷元素,冶煉過(guò)程渣量小、熱損低且鐵損少,爐渣脫磷效果好,顯著降低了冶煉成本。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明轉(zhuǎn)爐冶煉的工藝流程示意圖;
圖2是本發(fā)明轉(zhuǎn)爐留渣濺渣的氧槍槍位示意圖。
具體實(shí)施方式
本氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐留渣的脫磷方法采用下述工藝:1、圖1所示,采用在濺渣護(hù)爐前,通過(guò)轉(zhuǎn)爐煙道上方的高位料倉(cāng)向出完鋼后留渣的轉(zhuǎn)爐里添加脫磷劑-碳粉,碳粉的加入量根據(jù)本爐次終點(diǎn)出鋼中的碳含量而定;然后采用氧槍頂吹惰性氣體,最好為氮?dú)膺M(jìn)行濺渣護(hù)爐操作,濺渣的槍位根據(jù)爐渣的物性確定。濺渣護(hù)爐操作之后,轉(zhuǎn)爐內(nèi)脫掉部分磷的爐渣作為下一爐次冶煉的初始渣,下一爐次冶煉時(shí)即可根據(jù)留渣情況在冶煉過(guò)程中減少造渣劑-石灰的投入量。
2、碳粉加入方法和加入量:出完鋼后濺渣前由高位料倉(cāng)加入,加入時(shí)機(jī)為轉(zhuǎn)爐出完鋼搖正爐后加入。碳粉的粒度最好為0.4cm~0.6cm,加入量根據(jù)轉(zhuǎn)爐本爐次出鋼中的碳情況確定,具體見(jiàn)表1。
表1:碳粉加入量
表1中所述的留渣是指出鋼后留在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的爐渣。
3、濺渣槍位要求:圖2所示,C>0.08wt%時(shí),加入焦炭后氧槍在吹煉基本槍位時(shí)開始濺渣,待爐口渣粒減少后逐步降槍。0.04wt%≤C≤0.08wt%時(shí),加入焦炭后氧槍高于吹煉基本槍位300~400mm開始濺渣,待爐口紅火消失后逐步降槍到吹煉基本槍位,爐口渣粒稀少后再逐步降槍。C<0.04wt%時(shí),加入焦炭后待氮?dú)獯蜷_,迅速把氧槍提到高于吹煉基本槍位800~900mm,防止?fàn)t渣溢出,待爐口火焰消失后逐步降槍到高于吹煉基本槍位500~600mm,觀察爐口渣粒稀少后逐步降槍。濺渣時(shí)間主要根據(jù)爐渣流動(dòng)性而適當(dāng)調(diào)整,正常為3min。
4、留渣操作要求:爐渣濺干提槍后,先把爐渣均勻平鋪在大面,然后將轉(zhuǎn)爐搖起加入廢鋼(圖1中的兌鐵加廢鋼過(guò)程),再向大面搖爐1~2次,必須保證廢鋼壓在爐渣上面。
5、吹煉及拉碳要求:吹煉過(guò)程(圖1中的開始吹煉,測(cè)溫、取樣,定氧過(guò)程)根據(jù)火焰正常加料;因上一爐的留渣可替代部分造渣劑,石灰加入量比計(jì)算值少加300~500公斤。拉碳時(shí)適當(dāng)多倒出部分爐渣,避免留渣量過(guò)大影響正常操作,若出鋼后爐內(nèi)渣量過(guò)大可先倒出部分爐渣,然后在進(jìn)行濺渣操作。
實(shí)施例1-9:本氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐留渣的脫磷方法的具體工藝如下所述。
冶煉鋼種為低合金HRB400B,鐵水裝入量70噸,廢鋼裝入量5噸;拉碳使終點(diǎn)碳在0.11wt%以下,平均為0.052wt%;終點(diǎn)平均溫度1663℃;終點(diǎn)FeO含量大于15.15wt%,平均為17.48wt%;堿度平均為2.2;焦粉(碳粉)平均加入量為144kg/爐。爐渣脫磷率在31.02%~43.42%之間,平均值為36%;各實(shí)施例具體的工藝參數(shù)見(jiàn)表2。
表2:各實(shí)施例的工藝參數(shù)
表2濺渣槍位“998-1980”中的998mm為氧槍下極限槍位。
采用本方法后,減少石灰300~500kg/爐,折合噸鋼成本節(jié)省2~3元;按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)節(jié)約金屬鐵平均200~500公斤/爐,折合噸鋼成本節(jié)省4~9元;每爐加入脫磷劑34~65kg,增加原料成本74~141元/爐,折合噸鋼成本增加1~2元;合計(jì)成本降低5~10元。留渣操作有效利用前一爐次殘留的爐渣降低鋼鐵料消耗,節(jié)約石灰,若對(duì)留的爐渣先進(jìn)行脫磷,能減少熱損和鐵損同時(shí)提高脫磷效率,降低冶煉成本。