一種轉(zhuǎn)爐煉鋼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種轉(zhuǎn)爐煉鋼方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 常規(guī)轉(zhuǎn)爐煉鋼所用的含鐵物料主要是是鐵水、廢鋼和礦石。
[0003] 廢鋼的主要作用是平衡熱量。目前廢鋼資源緊張，價(jià)格上漲，導(dǎo)致了轉(zhuǎn)爐煉鋼的生 產(chǎn)成本較高；另外，部分廢鋼中含有一定量的有色金屬元素雜質(zhì)，例如：金屬銅，這些有色 金屬元素雜質(zhì)在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中是很難除去的，最終大部分遺留在成品鋼水中，嚴(yán)重影響 了鋼水的質(zhì)量。
[0004] 因此，如何減少廢鋼給轉(zhuǎn)爐煉鋼帶來的消極影響，降低轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)成本，降低 成品鋼水中遺留有色金屬元素的含量是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，該方法能夠減少廢鋼給轉(zhuǎn)爐 煉鋼帶來的消極影響，降低轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)成本，降低成品鋼水中遺留有色金屬元素的含 量，提尚成品鋼水的質(zhì)量。
[0006] 為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0007] -種轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，先將除塵灰制還原鐵加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，然后兌入鐵水，控制鐵 水與除塵灰制還原鐵的質(zhì)量比為（9~11) :1，開始轉(zhuǎn)爐煉鋼，控制開吹槍位為1600mm~ 1700mm，控制開吹后第一批石灰的加入量為16kg/噸鋼~35kg/噸鋼且一次性加入，得到成 品鋼水。
[0008] 優(yōu)選的，開吹2分鐘30秒~3分鐘時(shí)，將槍位提高100mm~150mm，同時(shí)開始以 10kg/min的加料速度連續(xù)性加入占所述鐵水質(zhì)量0. 4%~0. 6%的除塵灰制還原鐵，起冷 卻作用以防止?fàn)t內(nèi)溫度上升太快。
[0009] 優(yōu)選的，吹煉11分鐘50秒~12分鐘10秒時(shí)，開始以10kg/min的加料速度連續(xù) 性加入占所述鐵水質(zhì)量0. 5%~0. 7%的除塵灰制還原鐵，以調(diào)節(jié)鋼水溫度。
[0010] 優(yōu)選的，所述除塵灰制還原鐵的制備方法為：首先稱量一定質(zhì)量的氧化鐵皮、除塵 灰以及水，然后用混料機(jī)混勻，然后上料至壓磚模具，用壓磚機(jī)壓制成型得到毛坯，然后將 毛坯、還原劑以及脫硫劑混勻后放入耐火罐，進(jìn)行還原焙燒處理，得到除塵灰制還原鐵。
[0011] 優(yōu)選的，所述除塵灰為在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中產(chǎn)生的灰塵，包括以下重量百分比的組 分：TFe:50%~60%，Ca0:8%~18%，Si0 2:l%~1. 2%，Mg0:2%~5%。
[0012] 優(yōu)選的，所述氧化鐵皮、除塵灰以及水的質(zhì)量比為（2. 5~3. 5) : (5. 5~6. 5) :1。
[0013] 優(yōu)選的，所述還原焙燒處理的處理溫度為1150°C~1220°C，處理時(shí)間為16h~ 18h〇
[0014] 優(yōu)選的，所述除塵灰制還原鐵包括以下重量百分比的組分：TFe:75%~80%， P:0 ~0? 08%，S:0 ~0? 03%，CaO:12%~22%，Si02:0 ~3. 5%。
[0015] 優(yōu)選的，90%以上的所述除塵灰制還原鐵為塊度> 50mm的塊狀還原鐵，剩余的為 塊度< 50mm的顆粒狀還原鐵。
[0016] 優(yōu)選的，所述還原劑為焦炭粉，所述脫硫劑為石灰粉。
[0017] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果：
[0018] 1.本發(fā)明采用除塵灰制還原鐵代替全部的廢鋼進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼，使用量達(dá)到了 100kg/噸鋼，由于除塵灰制還原鐵是由除塵灰這種冶金廢料資源化回收得到的產(chǎn)物，其成 本很低，從而解決了采用廢鋼進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼造成的成本較高的問題；由于除塵灰制還原鐵 中基本沒有有色金屬元素雜質(zhì)，從而徹底避免了廢鋼中有色金屬元素雜質(zhì)給成品鋼水帶來 的質(zhì)量問題。
[0019] 2.本發(fā)明采用除塵灰制還原鐵代替部分的礦石進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼，礦石消耗減少了 8kg/噸鋼左右，占原有礦石總加入量的35%左右，由于除塵灰制還原鐵中相對(duì)于礦石沒有 游離水分，從而降低了轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中發(fā)生噴濺的幾率，同時(shí)降低了鋼水中的氫含量，成品 鋼水中平均氫含量由6. 2X10 6降至5. 2X10 6,比改進(jìn)前降低了 16%左右，提高了成品鋼水 的質(zhì)量；既有利于確保獲得合適的終點(diǎn)溫度，又有利于降低終渣FeO含量；由于除塵灰制還 原鐵中相對(duì)于礦石沒有A1 203等對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼有害的元素或物質(zhì)，從而減少了鋼水中的非金 屬夾雜，提高了成品鋼水的質(zhì)量，同時(shí)減小了鋼水對(duì)爐襯的侵蝕損害，提高了轉(zhuǎn)爐的爐體壽 命。
[0020] 3.本發(fā)明采用除塵灰制還原鐵代替全部的廢鋼以及部分的礦石進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼， 改善了轉(zhuǎn)爐煉鋼冶煉工藝，石灰消耗降低了 12kg/噸鋼左右，比原有石灰添加量減少了 25%~30%。
[0021] 4.本發(fā)明采用除塵灰制還原鐵代替全部的廢鋼以及部分的礦石進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼，將 原本作為廢棄物堆存的除塵灰中的金屬鐵高效回收，提高了全系統(tǒng)的金屬鐵的回收率，產(chǎn) 生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，且保護(hù)了環(huán)境。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限 制。
[0023] 本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，先將除塵灰制還原鐵加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，然后兌入 鐵水，控制鐵水與除塵灰制還原鐵的質(zhì)量比為（9~11) :1，開始轉(zhuǎn)爐煉鋼，控制開吹槍位為 1600mm~1700mm，控制開吹后第一批石灰的加入量為16kg/噸鋼~35kg/噸鋼且一次性加 入，其余操作與現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐煉鋼操作相同，最終得到成品鋼水。
[0024] 因?yàn)槌龎m灰制還原鐵的熔點(diǎn)比廢鋼低，更易熔化，在冶煉前期會(huì)吸收更多的熱量， 造成冶煉前期轉(zhuǎn)爐內(nèi)升溫速度變小，為了避免出現(xiàn)因前期冶煉升溫速度變小而造成的溢渣 等事故，提高前期升溫速度是十分必要的。為此，本發(fā)明調(diào)整了加料制度，減少前期造渣 料的加入量，控制開吹后第一批石灰的加入量為16kg/噸鋼~35kg/噸鋼且一次性加入， 較同等條件下使用廢鋼時(shí)減少40%~50% ;同時(shí)，調(diào)整了槍位控制制度，控制開吹槍位為 1600mm~1700mm，較使用廢鋼爐次低200mm~300mm，從而解決了因大批量使用除塵灰制還 原鐵而導(dǎo)致的溢渣、噴濺等問題，破解了除塵灰制還原鐵批量使用的技術(shù)難題。
[0025] 本發(fā)明采用除塵灰制還原鐵代替全部的廢鋼進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼，使用量達(dá)到了 100kg/ 噸鋼，由于除塵灰制還原鐵是由除塵灰這種冶金廢料資源化回收得到的產(chǎn)物，其成本很低， 從而解決了采用廢鋼進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼造成的成本較高的問題；由于除塵灰制還原鐵中基本沒 有有色金屬元素雜質(zhì)，從而徹底避免了廢鋼中有色金屬元素雜質(zhì)給成品鋼水帶來的質(zhì)量問 題。
[0026] 轉(zhuǎn)爐煉鋼中加入礦石主要起冷卻降溫和促進(jìn)化渣的作用。礦石中除了占主要成 分的TFe外，還含有12%左右的Si0 2,6%左右的A1203以及8%左右的游離水分。如果大 量使用礦石，容易導(dǎo)致噴濺、鋼中非金屬夾雜和氫含量增多以及爐襯侵蝕嚴(yán)重等問題。為 此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，開吹2分鐘30秒~3分鐘時(shí)，將槍位提 高100mm~150mm，同時(shí)開始以10kg/min的加料速度連續(xù)性加入占所述鐵水質(zhì)量0? 4%~ 0. 6%的除塵灰制還原鐵，起冷卻作用以防止?fàn)t內(nèi)溫度上升太快。
[0027] 進(jìn)一步的，吹煉11分鐘50秒~12分鐘10秒時(shí)，開始以10kg/min的加料速度連 續(xù)性加入占所述鐵水質(zhì)量0. 5%~0. 7%的除塵灰制還原鐵，以調(diào)節(jié)后期鋼水溫度。
[0028] 除塵灰制還原鐵從常溫固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷匾簯B(tài)，需要吸收熱量，從而起到冷卻和降 溫作用，因此可以代替原本用作降溫的礦石；因?yàn)槌龎m灰制還原鐵中不含能起氧化作用的 氧，使得除塵灰制還原鐵不具有促進(jìn)化渣的作用，無法代替為了增加渣中氧含量而加入的 礦石，所以本發(fā)明僅在冶煉過程中的前期和后期加入除塵灰制還原鐵，以防止前期爐內(nèi)升 溫過快和平衡轉(zhuǎn)爐后期溫度以達(dá)到較為理想的終點(diǎn)要求。
[0029] 原有工藝中，為了獲得較為合適的終點(diǎn)溫度，在轉(zhuǎn)爐冶煉后期需要加入3kg/噸 鋼~5kg/噸鋼的礦石用以降溫，由于礦石中含有8%左右的游離水分且加入后不到一分鐘 即煉鋼完畢，此時(shí)加入的礦石所攜帶的水分分解后所產(chǎn)生的氫由于時(shí)間較短，加之此時(shí)爐 內(nèi)碳一氧反應(yīng)很弱，所以后期加礦石分解產(chǎn)生的氫來不及揮發(fā)，基本全部留在了鋼水中，增 加了鋼水中的氫含量。本發(fā)明通過采用除塵灰制還原鐵代替部分的礦石進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼從而 減少了礦石的加入量，減少了礦石帶入爐內(nèi)的水分，相應(yīng)的減少了鋼水中的氫含量。
[0030] 本發(fā)明采用除塵灰制還原鐵代替部分的礦石進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼，礦石消耗減少了 8kg/ 噸鋼，占原有礦石總加入量的35%左右，由于除塵灰制還原鐵中相對(duì)于礦石沒有游離水分， 從而降低了轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中發(fā)生噴濺的幾率，同時(shí)降低了鋼水中的氫含量，成品鋼水中平 均氫含量由6. 2X 10 6降至5. 2X 10 6,比改進(jìn)前降低了 16%左右，提高了成品鋼水的質(zhì)量； 既有利于確保獲得合適的終點(diǎn)溫度，又有利于降低終渣FeO含量；由于除塵灰制還原鐵中 相對(duì)于礦石沒有A1 203等對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼有害的元素或物質(zhì)，從而減少了鋼水中的非金屬夾雜， 提高了成品鋼水的質(zhì)量，同時(shí)減小了鋼水對(duì)爐襯的侵蝕損害，提高了轉(zhuǎn)爐的爐體壽命。
[0031] 綜上，可見，本發(fā)明采用除塵灰制還原鐵代替全部的廢鋼以及部分的礦石進(jìn)行轉(zhuǎn) 爐煉鋼，通過此項(xiàng)改進(jìn)同時(shí)解決或減小了廢鋼及礦石對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼的消極影響，顯著地降低 了生產(chǎn)成本，提高了成品鋼水的質(zhì)量。
[0032] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述除塵灰制還原鐵的制備方法為：首先稱量一定質(zhì) 量的氧化鐵皮、除塵灰以及水，然后用混料機(jī)混勻，然后上料至壓磚模具，用壓磚機(jī)壓制成 型得到毛坯，然后將毛坯、還原劑以及脫硫劑混勻后放入耐火罐，進(jìn)行還原焙燒處理，得到 除塵灰制還原鐵。
[0033] 優(yōu)選的，上述除塵灰為在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中產(chǎn)生的灰塵，包括以下重量百分比的組 分：TFe:50%~60%，CaO:8%~18%，Si02:l%~1. 2%，MgO:2%~5%。
[0034] 優(yōu)選的，上述氧化鐵皮、除塵灰以及水的質(zhì)量比為（2. 5~3. 5) : (5. 5~6. 5) :1。
[0035] 優(yōu)選的，上述還原焙燒處理的處理溫度為1150°C~1220°C，處理時(shí)間為16h~ 18h〇
[0036] 優(yōu)選的，上述除塵灰制還原鐵包括以下重量百分比的組分：TFe:75%~80%， P:0 ~0? 08%，S :0 ~0? 03%，CaO :12%~22%，Si02:0 ~3. 5%。
[0037] 優(yōu)選的，上