一种降低转炉钢铁料消耗的冶炼方法技术

本发明专利技术属于转炉炼钢技术领域，具体涉及一种降低转炉钢铁料消耗的冶炼方法。转炉废钢比控制在15~25%，供氧流量控制在5.0~6.0Nm3/(min

【技术实现步骤摘要】
一种降低转炉钢铁料消耗的冶炼方法


[0001]本专利技术属于转炉炼钢
，特别涉及一种降低转炉钢铁料消耗的冶炼方法。

技术介绍

[0002]转炉低成本冶炼一直以来都是各个钢厂努力追求的目标。转炉钢铁料消耗一般占炼钢成本的75％以上，降低钢铁料消耗，能明显降低炼钢成本。转炉炼钢吹炼过程的铁损主要在炉渣和烟气，其中炉渣造成的铁损占比90％以上。由此分析可知，降低炉渣中的全铁含量以及炉渣量，可大幅减少铁损，降低炼钢成本。
[0003]转炉炼钢造渣的目的为脱除钢水中的有害元素磷，脱磷反应为：2[P]+5(FeO)+3(CaO)＝(3CaO
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P2O5)+5[Fe]，通过上述反应，可将钢水中的磷脱除至炉渣中。为了提高脱磷效果，要求炉渣为液态，也就是通常所说的提高化渣效果。实际加入转炉中的造渣料一般为石灰和轻烧白云石，均为高熔点物质，为了提高化渣效果，常规方法为提高冶炼过程的枪位以及加入铁矿石以增加炉渣中铁的氧化物，铁的氧化物再与CaO结合形成低熔点的铁酸钙相，促进化渣；此种方法容易导致炉渣全铁含量高、成渣速度慢以及喷溅严重。
[0004]专利CN105177217A通过控制高炉冶炼工艺，控制烧结矿、块矿、球团矿、焦炭中的磷、硫含量，控制铁水中硅含量在0.25％
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0.35％，磷含量小于等于0.10％、硫含量控制在小于等于0.030％，接着采用100t顶底复吹转炉冶炼，由溅渣护炉、炉内液态渣固化；吹炼脱磷阶段之后、中间倒渣、钢渣碱度控制；再加入石灰和轻烧白云石的冶炼工艺降低转炉冶炼钢渣渣量。该冶炼方法对铁水和原材料的要求较高，且需要中间倒渣等导致冶炼周期相对较长。
[0005]专利CN114737011A公开了一种以CaCO3为中心材料，CaO为外层材料，外层材料包裹于中心材料的外部所组成的造渣剂，代替传统的石灰进行造渣，以降低石灰消耗量，石灰消耗为26
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30kg/t钢，转炉终点P为0.0085％
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0.0100％。结合实施例来看，铁水磷含量基本在0.09％，以出钢磷含量为0.085
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0.01％计算脱磷率为88.9～90.5％。该专利的造渣剂需特殊工艺制备，脱磷效果仍需进一步改善。此外，该专利未公布铁水硅含量和炉渣碱度(铁水硅含量对渣量影响最大，铁水硅含量越高，炉渣量越大)，所以无法判断对应铁水硅含量下的炉渣量。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种降低转炉钢铁料消耗的冶炼方法。本专利技术首先对化渣剂和脱磷剂进行成分设计，设计了一种铁酸钙化渣剂和铁酸钙脱磷剂，并进一步优化了化渣剂和脱磷剂的加入时机以及冶炼工艺，本专利技术的转炉冶炼方法，能迅速成渣并提高化渣效果，在提高脱磷效果的同时，降低转炉炼钢渣量和炉渣全铁含量，达到降低钢铁料消耗的目的。
[0007]本专利技术提供的一种降低转炉钢铁料消耗的冶炼方法，具体方法步骤如下：
[0008]转炉废钢比控制在15～25％，铁水比控制在75～85％，进行吹炼；
[0009]供氧制度：整个吹炼过程的供氧强度控制在5.0～6.0Nm3/(min
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t)；
[0010]加料制度：供氧8～15％，加入石灰10～25kg/t、轻烧白云石10～20kg/t、铁酸钙脱磷剂5～15kg/t、铁酸钙化渣剂3～15kg/t；供氧35％～70％，由于碳氧反应剧烈发生，消耗了大量的炉渣中的铁氧化物，容易引起返干，此时需根据化渣情况，少量多批次加入铁酸钙化渣剂，以补充铁的氧化物，防止返干；供氧超过70％至吹炼终点，不加入任何造渣料；其中，铁酸钙脱磷剂的成分为：Fe2O3：10～20％、CaO
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2Fe2O3：5～15％、CaO
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Fe2O3：5～15％、2CaO
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Fe2O3：50～60％、2CaO
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SiO2：10～20％，碱度3.0～4.5，以及一些不可避免的杂质；铁酸钙化渣剂的成分为：Fe2O3：30～40％、CaO
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2Fe2O3：50～60％、CaO
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Fe2O3：10～20％，以及一些不可避免的杂质。
[0011]转炉终点炉渣碱度控制在2.2～2.8，炉渣MgO含量控制在8～10％，炉渣全铁含量控制在8～15％。
[0012]本专利技术进一步改进了氧枪的枪位控制，优选的，吹炼开始至供氧80％，氧枪枪位控制在1.6～1.8m；供氧超过80％至吹炼结束，氧枪枪位控制在1.4～1.6m。
[0013]进一步，所述的铁酸钙脱磷剂和铁酸钙化渣剂在吹氧8～15％时期的使用方法为：当铁水硅含量≤0.4％，石灰量：铁酸钙脱磷剂量：铁酸钙化渣剂量＝4：(1～2)：(0.5～1.0)；当铁水硅含量＞0.4％，石灰量：铁酸钙脱磷剂量：铁酸钙化渣剂量＝4：(1～2)：(0～0.5)。
[0014]与现有技术相比，本专利技术提供了一种铁酸钙化渣剂和铁酸钙脱磷剂，其中铁酸钙化渣剂的熔点在1250～1350℃，铁酸钙脱磷剂的熔点为1150～1250℃。在转炉冶炼前期，铁酸钙脱磷剂能迅速熔化成渣，其中的CaO
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Fe2O3和2CaO
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Fe2O3能直接与钢水中的磷发生反应3CaO
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P2O5，并且生成的3CaO
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P2O5又能与铁酸钙脱磷剂中的2CaO
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SiO2相结合，形成3CaO
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P2O5和2CaO
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SiO2的固溶体相，起到脱磷和固磷的作用，高效脱磷；铁酸钙化渣剂中的CaO
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2Fe2O3和Fe2O3相，能与石灰中的CaO结合，生成低熔点的CaO
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Fe2O3和2CaO
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Fe2O3相，达到高效化渣的目的，之后再参与脱磷反应，能有效控制冶炼过程的化渣、喷溅和脱磷，实现转炉少渣冶炼。此外，本专利技术在使用铁酸钙脱磷剂和铁酸钙化渣剂的情况下，全程采用低枪位冶炼，能明显降低炉渣全铁含量，降低钢铁料消耗。
具体实施方式
[0015]本专利技术具体实施方式中，采用130t转炉进行氧气顶吹转炉冶炼。
[0016]实施例1
[0017]130t转炉，原料：铁水量115t，铁水温度1360℃，铁水硅0.25％，铁水磷：0.13％，废钢量25t。吹炼时间：8.65min。
[0018]铁酸钙脱磷剂的成分为：Fe2O3：10％、CaO
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2Fe2O3：8％、CaO
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Fe2O3：10％、2CaO
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Fe2O3：56％、2CaO
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SiO2：13％，碱度3.5，以及一些不可避免的杂质；铁酸钙化渣剂的成分为Fe2O3：35％、CaO
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2Fe2O3：52％、CaO
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Fe2O3：10％，以及一些不可避免的杂质。
[0019]供氧制度：(1)吹氧流量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低转炉钢铁料消耗的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法包括：转炉废钢比控制在15～25％，铁水比控制在75～85％，进行吹炼；供氧制度：整个吹炼过程的供氧强度控制在5.0～6.0Nm3/(min
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t)；加料制度：供氧8～15％，加入石灰10～30kg/t、轻烧白云石10～20kg/t、铁酸钙脱磷剂5～15kg/t、铁酸钙化渣剂3～15kg/t；供氧35～70％，根据化渣情况，分批次加入铁酸钙化渣剂；供氧超过70％至吹炼终点，不加入任何造渣料；其中，铁酸钙脱磷剂的成分为：Fe2O3：10～20％、CaO
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2Fe2O3：5～15％、CaO
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Fe2O3：5～15％、2CaO
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Fe2O3：50～60％、2CaO
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SiO2：10～20％，碱度3.0～4.5，以及不可避免的杂质；铁酸钙化渣剂的成分为：Fe2O3：30～40％、CaO
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【专利技术属性】
技术研发人员：管挺，杨成威，鲍峰，于飞，刘明鹏，刘宇龙，陈静，史利明，
申请(专利权)人：常州中天特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：