一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法技术

本发明专利技术公开了一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，属于转炉炼钢工艺技术领域。方法包括以下步骤：(1)冶炼条件；(2)留渣操作；(3)装入制度；(4)冶炼；(5)出钢；所述装入制度中，铁水860～880kg/t，粒子钢压块加入量为50～70kg/t，传统废钢加入量为100～120kg/t。本发明专利技术解决了现有技术中无法对粒子钢大量有效回收再利用的技术问题，降低了转炉炼钢的生产成本，减少了转炉渣弃排造成的环境污染，最终实现粒子钢大量有效回收再利用和节能环保的目的。的目的。的目的。

A converter steelmaking method with particle steel briquette replacing part of scrap steel

【技术实现步骤摘要】
一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法


[0001]本专利技术属于转炉炼钢工艺
，更具体地说，是涉及一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，可以实现粒子钢大量有效回收再利用。

技术介绍

[0002]转炉渣是转炉炼钢过程中产生的一种重要的附属产品，其金属铁含量约占转炉渣的5％～8％。粒子钢是转炉渣经破碎
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磁选
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水洗的产物，含铁量高达85％以上，其矿物组成以硅酸三钙为主，其次是硅酸二钙、RO相、铁酸二钙和游离氧化钙。转炉渣作为熟料，经破碎磁选出的粒子钢具有熔化温度低、液相形成早和流动性好等良好的冶金性能，故可作为钢铁冶金原料使用。然而，转炉渣经破碎磁选出的粒子钢因粒度小，重量轻，且较为松散，直接入炉冶炼过程中容易流失，浪费了金属资源，提高了冶炼成本。目前，粒子钢压块是回收再利用转炉渣中金属铁的一种常见方式，通过将转炉渣破碎后进行磁选，接着对磁选出的金属铁进行水洗，然后将磁选出来的金属铁与粘结剂混合均匀，最后进行高温压块，经过高温压块后的粒子钢作为废钢重新加入到转炉内冶炼。马鞍山钢铁股份有限公司长材事业部65t转炉在冶炼粒子钢压块生产过程中，由于受到转炉留渣量、粒子钢压块加入量以及铁水成分和温度等综合因素的影响，使得冶炼过程容易出现热量不足，过程返干和喷溅严重，转炉终点磷含量偏高和过氧化率高等问题，造成粒子钢金属收得率大大降低，情形严重时，甚至还会导致生产和质量事故发生。因此，在确保转炉安全生产的前提下，为提高转炉冶炼效率，进而实现粒子钢大量有效回收再利用，专利技术一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法具有很强的现实意义。
[0003]中国专利申请号202010566625.X，公布日期为2020年11月06日，专利文献公布了一种压块粒子钢中金属铁含量的检测方法，通过将压块粒子钢破碎后进行熔化，利用熔化后钢水重、杂质渣轻的原理，在钢水凝固后，杂质渣会粘附在钢锭的表面去除后，利用前后重量差值计算得到压块粒子钢中的金属铁含量。中国专利申请号202011049480.2，公布日期为2021年02月19日，专利文献也公布了一种粒子钢的高效检测方法，其包括：对粒子钢进行三次取样，根据样本比值确定质量差值系数Z，再对样本进行处理，保证样本的代表性，将样本过筛，分为糙料组，筛上料组，筛下料组，同时，对上述样本组进行测量，确定粒子钢不规则系数G并按照预设的规则预估出预估粒子钢出水率Y0，并判定预估出水率Y0是否可以作为最终的总出水率，若不能，则对粒子钢进行熔融，并对熔融过程的高音频反应炉的电流以及熔融时间进行精确调整，从而确定粒子钢出水率。上述两种方法均侧重于粒子钢金属铁含量的测定，并未涉及粒子钢转炉冶炼相关信息。
[0004]中国专利申请号201720567767.1，授权日期为2018年01月23日，专利文献也公布了用于熔炼粒子钢和钢销的回转炉，包括：炉头罩、炉筒体、动力装置、支撑装置、挡轮装置、炉头密封装置、炉尾密封装置、炉尾罩和天然气烧嘴，炉筒体通过所述支撑装置固定，且炉筒体的一端通过炉头密封装置与炉头罩连接，动力装置与炉筒体连接以驱动炉筒体相对于支撑装置旋转，炉尾罩通过炉尾密封装置与炉尾罩连接，天然气烧嘴邻近炉尾罩布置并与
炉尾罩相通。该用于熔炼粒子钢、钢销的回转炉，可以适用于多种原料，可以在钢渣选出的粒子钢、钢销等密度小的原料进行冶炼，具有较高的冶炼效率，减少环境污染。但该装置使用天然气作为热源，仅仅起到熔化粒子钢和钢销作用，与转炉炼钢相比，因缺乏超音速氧气射流强搅作用，不具备去除钢中气体和夹杂的冶金功能。
[0005]中国专利申请号为201510308357.0，申请公开日为2015年9月2日的专利申请文件公开了一种水洗铁脱碳脱磷生产低碳锰铁合金的方法。该方法将硅锰合金厂生产后的废渣，经过脱碳、脱磷及脱硅处理从而得到成本低廉的低碳锰铁。具体步骤包括：a、将一定量的水洗铁、造渣剂、脱碳剂进行混合，加入精炼炉中加热熔解脱碳；b、脱碳后加入到摇包里面进行脱磷处理，摇包里面预先加入脱磷剂以及石灰和萤石；c、脱磷后再返回到精炼炉中进行脱硅处理，精炼炉里面预先加入已预热的富锰矿和石灰；d、出炉后进行浇铸、精整，获得杂质碳和磷含量较低的低碳锰铁合金。但是，该方法是低碳锰铁合金的生产方法，与本专利技术粒子钢冶炼回收利用方法有本质区别，本专利技术是回收粒子钢中金属，冶炼结果是粗炼钢水，而非低碳锰铁合金。

技术实现思路

[0006]1.要解决的问题
[0007]本专利技术的目的在于解决现有技术中无法对粒子钢大量有效回收再利用的技术问题，本专利技术提供的一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，降低了转炉炼钢的生产成本，减少了转炉渣弃排造成的环境污染，最终实现粒子钢大量有效回收再利用和节能环保的目的。
[0008]本专利技术还解决了转炉回收利用粒子钢冶炼过程中容易出现热量不足，过程返干、喷溅严重，粗炼钢水终点磷含量偏高以及过氧化率高的技术问题。
[0009]2.技术方案
[0010]针对转炉吹炼粒子钢压块过程热量不足以及粒子钢压块熔化后带入转炉渣量增加，进而造成吹炼困难而引发喷溅率增加的问题，本专利技术采取的技术方案具体如下：
[0011]一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，包括以下步骤：
[0012](1)冶炼条件；
[0013](2)留渣操作；
[0014](3)装入制度；
[0015](4)冶炼；
[0016](5)出钢；
[0017]所述步骤(3)装入制度中，铁水860～880kg/t，粒子钢压块加入量为50～70kg/t，传统废钢加入量为100～120kg/t。
[0018]进一步地，冶炼条件为：入炉铁水w[Si]≤0.60％，铁水温度1320～1400℃，防止发生前期喷溅。转炉吹炼氧枪为4孔拉瓦尔喷头，供氧强度为3.4～3.6Nm3/(t
·
min)。转炉主要造渣原料为冶金石灰和轻烧镁球。
[0019]进一步地，所述的粒子钢压块与传统废钢重量比例为1:(1.5～2.0)。
[0020]进一步地，所述步骤(2)中，上炉出钢完毕后，根据转炉终点留碳情况以及出钢量大小，选择合适的留渣量；
[0021]若转炉终点w(C)≥0.08％，留渣量控制在60～70kg/t，然后溅渣固化；
[0022]若转炉终点w(C)<0.08％，翻去一半炉渣，留渣量控制在30～35kg/t，加入2～3kg/t焦粉，降低炉渣氧化性后，然后溅渣固化。
[0023]进一步地，所述步骤(3)中，所述粒子钢压块、传统废钢统称废钢总量，废钢总量150～190kg/t，
[0024]进一步地，所述步骤(4)中，转炉冶炼采用“高拉补吹”操作模式，即，根据一倒钢水成分和温度的实测值，通过补吹操作对终点钢水成分和温度进行控制使其符合工艺要求。以转炉炉底高度
“±
0mm”为例，具体冶炼操作如下：
[0025]S1、采用大氧压高枪位点火，枪位180本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，包括以下步骤：(1)冶炼条件；(2)留渣操作；(3)装入制度；(4)冶炼；(5)出钢；其特征在于：所述装入制度中，铁水860～880kg/t，粒子钢压块加入量为50～70kg/t，传统废钢加入量为100～120kg/t。2.根据权利要求1所述的一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，其特征在于：所述的粒子钢压块与传统废钢重量比例为1:(1.5～2.0)。3.根据权利要求1所述的一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，其特征在于：所述步骤(2)中，上炉出钢完毕后，若转炉终点w(C)≥0.08％，留渣量控制在60～70kg/t，然后溅渣固化；若转炉终点w(C)<0.08％，翻去一半炉渣，留渣量控制在30～35kg/t，加入2～3kg/t焦粉，然后溅渣固化。4.根据权利要求1所述的一种粒子钢压块替代部分废钢的转炉炼钢方法，其特征在于：所述步骤(4)中，以转炉炉底高度
“±
0mm”为例，具体冶炼操作如下：S1、采用大氧压高枪位点火，枪位1800mm，氧压0.90MPa，氧气流量14500～15000m3/h，点火时间1min；S2、点火正常后，逐步降低氧枪枪位至1200～1300mm，氧压调至0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h；S3、吹炼第3min时，加入m
1 kg冶金石灰，n kg轻烧镁球，加料完毕后，继续保持氧枪枪位1200～1300mm，氧压0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h；S4、吹炼第4min时，提高氧枪枪位至1400～1500mm，氧压0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h；S5、吹炼第6min时，加入m
2 kg冶金石灰，其中，m1：m2＝1:(0.8～1.2)，m1、m2、n均为正数；继续保持氧枪枪位1400～1500mm，氧压0.75MPa，氧气流量12500～13000m3/h；S6、吹炼至第8min时，提高氧枪枪位至1500～1600mm，氧压0.75Mpa，氧气流量12500～13000m3/h；S7、吹炼至第10min时，逐步降低氧枪枪位至1300～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓南阳，潘军，赵斌，徐露，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：