本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法。

背景技術(shù)：

我國擁有豐富的釩鈦磁鐵礦資源，國內(nèi)攀鋼、承鋼、昆鋼、威鋼等鋼鐵企業(yè)都是采用釩鈦磁鐵礦進行冶煉，轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要原料是經(jīng)過專用轉(zhuǎn)爐提釩后的半鋼，含釩鐵水經(jīng)脫硫提釩后獲得的半鋼中碳質(zhì)量百分含量為3.4～4.0％，硅、錳元素含量為痕跡，硫質(zhì)量百分含量≤0.015％，磷質(zhì)量百分含量0.060～0.080％。因此，半鋼冶煉具有吹煉過程中酸性成渣物質(zhì)少、渣系組元單一、并且熱量不足等特點。因此，半鋼煉鋼條件下形成初期渣所需時間長，脫磷率低、且輔料消耗較大。

申請?zhí)枮?01310259446.1公開了一種雙渣法冶煉半鋼的方法，該發(fā)明提供了一種雙渣法冶煉半鋼的方法，包括以下步驟：將半鋼兌入煉鋼轉(zhuǎn)爐并加入第一批造渣材料進行第一次造渣吹煉，其中，在吹煉開始后的90s內(nèi)，控制頂吹氧槍的供氧強度為1.5～2.5m³/(min·t鋼)，氧槍槍位為1.5～2.5m；在吹煉開始90s后，控制頂吹氧槍的供氧強度為2.5～3.5m³/(min·t鋼)，氧槍槍位為1.8～2.5m；待轉(zhuǎn)爐內(nèi)的鋼水碳含量達(dá)到0.40～0.80％時，結(jié)束第一次吹煉，倒渣；向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入第二批造渣材料進行第二次造渣吹煉，在吹煉過程中，控制頂吹氧槍的供氧強度為3.5～4m³/(min·t鋼)，氧槍槍位為1.4～2m；吹煉結(jié)束后，出鋼。該發(fā)明的方法能夠在保證轉(zhuǎn)爐冶煉過程干法除塵不泄爆、具有更高的脫磷效率且煤氣回收量大。但該發(fā)明二次造渣后由于時間較短，爐渣不易化透，導(dǎo)致輔料利用率不高。

申請?zhí)枮?01210051975.8的專利公開了一種雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法，步驟為：按照一定的鐵水比向轉(zhuǎn)爐內(nèi)裝入鐵水和廢鋼；轉(zhuǎn)爐冶煉第一階段以2.8nm3/min/t的供氧強度吹煉，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、礦石造渣劑，采用較大底吹流量攪拌；轉(zhuǎn)爐吹煉前期以標(biāo)準(zhǔn)槍位開吹，后逐漸提高槍位；搖爐倒掉部分爐渣；轉(zhuǎn)爐吹煉第二階段以3.3nm3/min/t的供氧強度吹煉，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、礦石造渣劑；后期采用較高槍位開吹，逐段降槍的槍位制度；在總吹煉氧耗的80～90％內(nèi)，多批少量加入礦石和螢石；轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束，轉(zhuǎn)爐搖爐倒渣、測溫、取樣；轉(zhuǎn)爐出鋼。該發(fā)明的優(yōu)點在于，克服了出鋼過程產(chǎn)生較嚴(yán)重回磷、生產(chǎn)效率低等不足。但該發(fā)明煉鋼輔料消耗大，且由于螢石不僅對爐襯有侵蝕作用，還對環(huán)境造成污染，目前轉(zhuǎn)爐冶煉基本不允許加入螢石。

申請?zhí)枮?00610166514.x的專利公開了一種雙渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝，該技術(shù)方案包括將高硅高磷鐵水送入轉(zhuǎn)爐中采用變槍變氧流量操作進行吹煉，吹煉前期大量去磷，結(jié)束時倒去富磷渣；吹煉中期重新造渣抑制回磷并進一步去磷；吹煉后期再次脫磷并調(diào)整熔池終點溫度和終點碳。該發(fā)明方法設(shè)備投資小、生產(chǎn)成本低，轉(zhuǎn)爐吹煉后期結(jié)束時的終點碳含量達(dá)到0.3％～0.8％，同時終點磷含量小于0.015％。該發(fā)明前期后二次造渣后都需要大量加入輔料，輔料消耗高。

申請?zhí)枮?01210544071.9的專利公開了一種半鋼煉鋼雙渣留渣的煉鋼方法。其包括：1)在轉(zhuǎn)爐熔池中存在爐渣的條件下，向轉(zhuǎn)爐熔池中加入造渣材料，并頂吹氧氣進行吹煉造渣，當(dāng)轉(zhuǎn)爐中的熔池溫度為1350～1450℃、爐渣的堿度為1.4～2.5、爐渣中的全鐵含量按重量百分比計為12～16重量％時，倒出40～80重量％的爐渣a；2)在頂吹氧氣的條件下，再次向轉(zhuǎn)爐熔池中加入造渣材料，當(dāng)轉(zhuǎn)爐中的熔池溫度為1650～1690℃、爐渣的堿度為3.3～4.2、爐渣中的全鐵含量按重量百分比計為15～28重量％時，留渣出鋼；3)出鋼完成后進行濺渣護爐的操作，得到爐渣b；其中，步驟1)中，在加入造渣材料前，存在于轉(zhuǎn)爐熔池中的爐渣為步驟3)得到的全部爐渣b。通過該煉鋼方法，能夠提高脫磷效果，使磷含量下降到0.007重量％以下。但該發(fā)明同樣存在輔料消耗高，生產(chǎn)成本高等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為：半鋼煉鋼冶煉初期渣形成時間晚，脫磷效果差、輔料消耗高的問題。

本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為：提供一種雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法。該方法包括以下步驟：

a、半鋼冶煉第一爐：兌入半鋼后，頂吹氧氣的同時向爐內(nèi)加入活性石灰、高鎂石灰和復(fù)合造渣劑，控制終點爐渣堿度為3～4，再加入硅鐵，持續(xù)吹氧直至冶煉終點，得到終點磷含量≤0.008％的合格鋼水和爐渣；

b、半鋼冶煉第二爐：將上一爐所得爐渣全留在爐內(nèi)，加入復(fù)合造渣劑，控制爐渣堿度為1.2～2；兌入半鋼后持續(xù)吹氧，吹氧強度為2～2.5m³/t·min，待半鋼溫度1350～1400℃時，倒掉部分爐渣；再加入活性石灰、高鎂石灰和酸性復(fù)合造渣劑，控制爐渣堿度3～4之間，供氧強度為3.5～4.5m³/t·min，直至冶煉終點,得到合格鋼水和爐渣；

c、采用步驟b的方法再冶煉2～3爐。

其中，上述雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法中，步驟a中所述的硅鐵為si含量≥75wt％的硅鐵，加入量為1～2kg/t鋼。

其中，上述雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法中，步驟a中所述的酸性復(fù)合造渣劑中sio2含量≥40wt％；所述酸性復(fù)合造渣劑的加入量以cao/sio2為3～4為準(zhǔn)。

其中，上述雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法中，步驟a中所述的吹氧強度為：當(dāng)吹氧進度為0～40％時，吹氧強度為2.5～3.0m³/t·min；當(dāng)吹氧進度為40～100％時，吹氧強度為3.5～4.5m³/t·min。

其中，上述雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法中，步驟a中所述的活性石灰和高鎂石灰加入量均為10～15kg/t鋼。

其中，上述雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法中，步驟a、b中所述的活性石灰為cao含量≥85wt％的石灰，高鎂石灰為mgo含量≥40wt％的石灰。

其中，上述雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法中，步驟b中所述的活性石灰和高鎂石灰的加入量均為6～10kg/t鋼。

其中，上述雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法中，步驟b中所述的部分爐渣為爐渣總量的60～70wt％。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供一種雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法，第一爐加入硅鐵造渣，硅鐵中的硅快速熔化并氧化，在提高溫度的同時形成sio2成渣、有利于快速成渣脫磷；之后將上一爐中高堿度、高氧化性的爐渣留于爐內(nèi)，加入復(fù)合渣后形成堿度適宜的爐渣更有利于初期渣的形成和脫磷；同時，本發(fā)明脫磷前期滿足低溫、成渣快的特點，脫磷效果好。本發(fā)明4～5爐為一個循環(huán)，輔料消耗低，前期脫磷快，每一爐初期渣形成時間均在3min以內(nèi)，脫磷效果好；每一爐冶煉終點鋼水磷含量均在0.008％以內(nèi)。本發(fā)明方法操作簡單，生產(chǎn)成本低，適宜推廣使用。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法，包括以下步驟：

a、半鋼冶煉第一爐：兌入半鋼后，頂吹氧氣的同時向爐內(nèi)加入10～15kg/t鋼活性石灰、10～15kg/t鋼高鎂石灰和復(fù)合造渣劑，控制終點爐渣堿度為3～4，并加入硅鐵，持續(xù)吹氧，當(dāng)吹氧進度為0～40％時，吹氧強度為2.5～3.0m³/t·min；當(dāng)吹氧進度為40～100％時，吹氧強度為3.5～4.5m³/t·min；直至冶煉終點，得到終點磷含量≤0.008％的合格鋼水和爐渣；

b、半鋼冶煉第二爐：將上一爐所得爐渣全留在爐內(nèi)，加入復(fù)合造渣劑將爐渣裹干，控制爐渣堿度為1.2～2；兌入半鋼后持續(xù)吹氧，吹氧強度為2～2.5m³/t·min，待半鋼溫度1350～1400℃時，倒掉60～70％的爐渣；再加入6～10kg/t鋼活性石灰、6～10kg/t鋼高鎂石灰、復(fù)合造渣劑進行二次造渣，控制爐渣堿度3～4之間，供氧強度為3.5～4.5m³/t·min，直至冶煉終點,得到合格鋼水和爐渣；

c、采用步驟b的方法再冶煉2～3爐，倒掉爐渣。

其中，上述雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法中，步驟a中所述的活性石灰為cao含量≥85wt％的石灰，所述的高鎂石灰為mgo含量≥40wt％的石灰。

其中，上述雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法中，步驟a中所述的硅鐵中si含量≥75wt％，加入量為1～2kg/t鋼。

其中，上述雙渣全留渣的半鋼煉鋼方法中，步驟a中所述的造渣劑中sio2含量≥40wt％；所述造渣劑的加入量以cao/sio2為3～4為準(zhǔn)。

本發(fā)明半鋼冶煉第一爐中，加入硅鐵進行脫磷，硅鐵采用si含量≥75wt％的硅鐵，在冶煉時，硅鐵中的硅快速熔化并氧化，在提高溫度的同時形成sio2成渣、有利于快速成渣脫磷，前期脫磷時間短，脫磷效果好。并且，在吹氧脫磷的前期，本發(fā)明控制吹氧強度為2.5～3.0m³/t·min，有效的降低了脫磷溫度，利于脫磷。

第一爐冶煉完成后，形成的渣具有高堿度、高氧化性的特點，只需要加入造渣劑調(diào)整堿度為1.2～2，即可以在前期有效的脫磷；倒掉60～70％的爐渣后，再加入活性石灰、高鎂石灰和造渣劑進行脫磷，能節(jié)省輔料，節(jié)約生產(chǎn)成本。

當(dāng)采用第二爐的冶煉方法再進行冶煉2～3爐后，前期脫磷效果降低，因此，本發(fā)明以4～5爐為一個循環(huán)，在能保證脫磷效果的同時，有效的降低了生產(chǎn)成本，具有明顯的經(jīng)濟效益。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的解釋說明，但不表示將本發(fā)明的保護范圍限制在實施例所述范圍內(nèi)。

實施例1采用本發(fā)明方法進行半鋼煉鋼

某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼，入爐半鋼磷含量為0.070％。第一爐冶煉時向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌入半鋼后，開吹的同時向爐內(nèi)加入活性石灰10kg/t鋼，高鎂石灰15kg及造渣劑，并加入硅鐵1kg/t鋼，吹氧進度為0～40％時，氧槍供氧強度為2.5m³/t·min之間，吹氧進度為40％至吹煉結(jié)束供氧強度為3.5之間，控制終點爐渣堿度為3，直至吹煉終點，并全留渣用于下一爐前期脫磷。第二爐冶煉利用第一爐全留渣的爐渣進行前期脫磷造渣，上一爐出鋼結(jié)束后僅加入造渣劑將爐渣裹干，并控制初渣堿度1.2，倒渣溫度1350℃，脫磷期氧槍供氧強度為2～2.5m³/t·min，倒掉初期富磷爐渣進行二次造渣。二次造渣時活性石灰加入量為6kg/t鋼，高鎂石灰10kg，及并加入造渣劑控制爐渣堿度3，供氧強度為3.5m³/t·min，直至冶煉終點并全留渣用于下一爐冶煉。第3、4、5爐均按照第二爐的方法冶煉，第5爐結(jié)束后倒掉全部爐渣。

實施例1中：

第1爐初渣形成時間僅為2.8min，終點鋼水磷含量為0.007％；

第2爐初渣形成時間僅為2.5min，終點鋼水磷含量為0.006％；

第3爐初渣形成時間僅為2.32min，終點鋼水磷含量為0.007％；

第4爐初渣形成時間僅為2.41min，終點鋼水磷含量為0.006％；

第5爐初渣形成時間僅為2.50min，終點鋼水磷含量為0.008％。

實施例2采用本發(fā)明方法進行半鋼煉鋼

某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼，入爐半鋼磷含量為0.080％。第一爐冶煉時向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌入半鋼后，開吹的同時向爐內(nèi)加入活性石灰15kg/t鋼，高鎂石灰10kg及酸性復(fù)合造渣劑，并加入硅鐵1.5kg/t鋼，吹氧進度為0～40％時，氧槍供氧強度為2.8之間，吹氧進度為40％至吹煉結(jié)束供氧強度為4之間，控制終點爐渣堿度3.5，直至吹煉終點，并全留渣用于下一爐前期脫磷。第二爐冶煉利用第一爐全留渣的爐渣進行前期脫磷造渣，上一爐出鋼結(jié)束后僅加入復(fù)合造渣劑將爐渣裹干，并控制初渣堿度1.6之間，倒渣溫度1380℃，脫磷期氧槍供氧強度為2.3，倒掉初期富磷爐渣進行二次造渣。二次造渣時活性石灰加入量為10kg/t鋼，高鎂石灰6kg，并加入酸性復(fù)合造渣劑控制爐渣堿度3.5，供氧強度為4，直至冶煉終點并全留渣用于下一爐冶煉。第3～7爐均按照第二爐的方法冶煉，第7爐結(jié)束后倒掉全部爐渣。

實施例2中：

第1爐初渣形成時間僅為2.7min，終點鋼水磷含量為0.007％；

第2爐初渣形成時間僅為2.4min，終點鋼水磷含量為0.006％；

第3爐初渣形成時間僅為2.42min，終點鋼水磷含量為0.006％；

第4爐初渣形成時間僅為2.45min，終點鋼水磷含量為0.007％；

第5爐初渣形成時間僅為2.38min，終點鋼水磷含量為0.007％。

第6爐初渣形成時間僅為2.40min，終點鋼水磷含量為0.009％。

第7爐初渣形成時間僅為2.43min，終點鋼水磷含量為0.010％。

由實施例2可看出，采用本發(fā)明方法冶煉第三爐時效果最優(yōu)，超過5爐后初渣形成時間增加，并且終點鋼水磷含量升高，效果不好。

實施例3采用本發(fā)明方法進行半鋼煉鋼

某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼，入爐半鋼磷含量為0.075％。第一爐冶煉時向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌入半鋼后，開吹的同時向爐內(nèi)加入活性石灰12kg/t鋼，高鎂石灰12kg及酸性復(fù)合造渣劑，并加入硅鐵2kg/t鋼，吹氧進度為0～40％時，氧槍供氧強度為3.0之間，吹氧進度為40％至吹煉結(jié)束供氧強度為4.5之間，控制終點爐渣堿度4，直至吹煉終點，并全留渣用于下一爐前期脫磷。第二爐冶煉利用第一爐全留渣的爐渣進行前期脫磷造渣，上一爐出鋼結(jié)束后僅加入復(fù)合造渣劑將爐渣裹干，并控制初渣堿度2，倒渣溫度1400℃，脫磷期氧槍供氧強度為2.5m³/t·min，倒掉初期富磷爐渣進行二次造渣。二次造渣時活性石灰加入量為8kg/t鋼，高鎂石灰8kg,及并加入酸性復(fù)合造渣劑，控制爐渣堿度4，供氧強度為4.5，直至冶煉終點并全留渣用于下一爐冶煉。第3、4、5爐均按照第二爐的方法冶煉，第5爐結(jié)束后倒掉全部爐渣。

實施例3中：

第1爐初渣形成時間僅為2.6min，終點鋼水磷含量為0.006％；

第2爐初渣形成時間僅為2.3min，終點鋼水磷含量為0.005％；

第3爐初渣形成時間僅為2.46min，終點鋼水磷含量為0.007％；

第4爐初渣形成時間僅為2.49min，終點鋼水磷含量為0.006％；

第5爐初渣形成時間僅為2.51min，終點鋼水磷含量為0.006％。

對比例1不加入硅鐵進行半鋼煉鋼

某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼，入爐半鋼磷含量為0.075％。第一爐冶煉時向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌入半鋼后，開吹的同時向爐內(nèi)加入活性石灰12kg/t鋼，高鎂石灰12kg及酸性復(fù)合造渣劑，開吹后即加入無煙煤增碳劑噸鋼2-4kg，吹氧進度為0～40％時，氧槍供氧強度為3.0之間，吹氧進度為40％至吹煉結(jié)束供氧強度為4.5之間，控制終點爐渣堿度4，直至吹煉終點，并全留渣用于下一爐前期脫磷。第二爐冶煉利用第一爐全留渣的爐渣進行前期脫磷造渣，上一爐出鋼結(jié)束后僅加入復(fù)合造渣劑將爐渣裹干，并控制初渣堿度2，倒渣溫度1400℃，脫磷期氧槍供氧強度為2.5m³/t·min，倒掉初期富磷爐渣進行二次造渣。二次造渣時活性石灰加入量為8kg/t鋼，高鎂石灰8kg,及并加入酸性復(fù)合造渣劑，控制爐渣堿度4，供氧強度為4.5，直至冶煉終點并全留渣用于下一爐冶煉。第3、4、5爐均按照第二爐的方法冶煉，第5爐結(jié)束后倒掉全部爐渣。

對比例1中：

第1爐初渣形成時間為3.7min，終點鋼水磷含量為0.010％；

第2爐初渣形成時間僅為3.8min，終點鋼水磷含量為0.011％；

第3爐初渣形成時間僅為4.2min，終點鋼水磷含量為0.009％；

第4爐初渣形成時間僅為3.9min，終點鋼水磷含量為0.009％；

第5爐初渣形成時間僅為4.0min，終點鋼水磷含量為0.010％。

對比例2不采用本發(fā)明的參數(shù)條件進行半鋼煉鋼

某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼，入爐半鋼磷含量為0.075％。第一爐冶煉時向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌入半鋼后，開吹的同時向爐內(nèi)加入活性石灰12kg/t鋼，高鎂石灰12kg及酸性復(fù)合造渣劑，并加入硅鐵2kg/t鋼，吹氧進度為0～40％時，氧槍供氧強度為3.0，吹氧進度為40％至吹煉結(jié)束供氧強度為4.5，控制終點爐渣堿度4，直至吹煉終點，并全留渣用于下一爐前期脫磷。第二爐冶煉利用第一爐全留渣的爐渣進行前期脫磷造渣，上一爐出鋼結(jié)束后僅加入復(fù)合造渣劑將爐渣裹干，并控制初渣堿度2，倒渣溫度1550℃，脫磷期氧槍供氧強度為2.5m³/t·min，倒掉初期富磷爐渣進行二次造渣。二次造渣時活性石灰加入量為8kg/t鋼，高鎂石灰8kg,及并加入酸性復(fù)合造渣劑，控制爐渣堿度4，供氧強度為4.5，直至冶煉終點并全留渣用于下一爐冶煉。第3、4、5爐均按照第二爐的方法冶煉，第5爐結(jié)束后倒掉全部爐渣。

對比例2中：

第1爐初渣形成時間僅為2.6min，終點鋼水磷含量為0.009％；

第2爐初渣形成時間僅為2.3min，終點鋼水磷含量為0.010％；

第3爐初渣形成時間僅為2.46min，終點鋼水磷含量為0.011％；

第4爐初渣形成時間僅為2.49min，終點鋼水磷含量為0.010％；

第5爐初渣形成時間僅為2.51min，終點鋼水磷含量為0.010％。

由實施例和對比例可知，本發(fā)明在冶煉第一爐通過加入硅鐵，并調(diào)整到適宜的堿度，保持適宜的吹氧強度，能夠減少初期渣形成時間，降低終點鋼水磷含量；第一爐冶煉后的爐渣可用于后續(xù)造渣，連續(xù)冶煉4～5爐的脫磷效果都較好，超過5爐之后，需要再重復(fù)第一爐的操作，才能有效的減少初渣形成時間，降低鋼水磷含量。