一種低硅鐵水吹煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫磷率高、化渣效果好、中期反干 少、粘槍幾率低的低硅鐵水吹煉工藝，尤其適用于150t轉(zhuǎn)爐冶煉。
【背景技術(shù)】
[0002] 為滿足降低冶煉成本的需要及高爐低硅鐵水冶煉技術(shù)的發(fā)展成熟，高爐低硅鐵水 的產(chǎn)出比例逐漸增加，造成轉(zhuǎn)爐入爐鐵水硅含量降低。同時，由于近年來國內(nèi)鋼鐵工業(yè)發(fā)展 迅速，高品質(zhì)低磷礦產(chǎn)量逐漸降低且價格居高不下。受產(chǎn)品成本壓力的影響，高爐冶煉被迫 使用磷含量較高的礦石，因而導(dǎo)致高磷鐵水比重日益增加，轉(zhuǎn)爐脫磷壓力增加。
[0003] 受到爐內(nèi)總體硅含量制約，低硅鐵水冶煉渣量的提高受到限制，轉(zhuǎn)爐脫磷能力較 弱，易造成轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷含量不達(dá)標(biāo)。在冶煉成分要求嚴(yán)格的鋼種時，更是對轉(zhuǎn)爐入爐鐵水 的基礎(chǔ)娃含量有一定的要求。同時，與正常含娃鐵水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉相比，鐵水中娃含量較 低時，易造成化渣困難、中期返干、鋼液粘槍等問題，嚴(yán)重時會影響生產(chǎn)順行。即便在爐況 較好的大型轉(zhuǎn)爐冶煉低硅鐵水的過程中也會出現(xiàn)前期化渣不充分、終渣固態(tài)游離CaO偏高 (>10%)等問題，不僅浪費(fèi)石灰而且容易造成爐底上漲。
[0004] 為轉(zhuǎn)爐提供補(bǔ)充硅源是解決低硅鐵水吹煉過程中存在的諸多問題的最為直接的 方法。硅鐵、河沙、硅石作為補(bǔ)充硅源已有一定的工業(yè)實(shí)踐。但硅鐵本身價格昂貴，河沙、硅 石成分復(fù)雜且融化時間長，都不是作為補(bǔ)充硅源的理想選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種脫磷率高、化渣效果好、中期反干少、粘槍幾率低的低 硅鐵水吹煉方法。
[0006] 本發(fā)明在低硅鐵水冶煉過程中添加高3102鐵礦石作為補(bǔ)充硅源。
[0007] 本方法包括以下實(shí)施步驟： (1)當(dāng)轉(zhuǎn)爐入爐鐵水溫度高于1350°C時，在轉(zhuǎn)爐兌鐵水后、開吹前加入適量高3102鐵 礦石用于直接補(bǔ)充鐵水硅含量。礦石加入后以低于未加入鐵礦石冶煉爐次的槍位開吹。當(dāng) 轉(zhuǎn)爐入爐鐵水溫度低于1350°C時，開吹前不加入鐵礦石。
[0008] (2)吹煉開始后，根據(jù)爐況，當(dāng)化渣不充分時向爐內(nèi)加入適量礦石。礦石加入后降 低槍位防止前期噴濺發(fā)生。
[0009] (3)吹煉進(jìn)行至約300s后，為防止?fàn)t渣出現(xiàn)返干，向爐內(nèi)加入高Si02鐵礦石。當(dāng) 礦石加入后，轉(zhuǎn)爐有噴濺發(fā)生趨勢時，在礦石加入后適當(dāng)降低槍位，防止因爐渣過稀造成的 中期爐渣噴濺。
[0010] 步驟中所述的高Si02鐵礦石成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)）指標(biāo)：TFe>50%，SiO2>15%，P〈0. 08%。 礦石粒度8~40mm。
[0011] 步驟（1)中所述開吹前加入高Si02鐵礦石量為500-1000kg。開吹槍位降低值為 100_250mm。
[0012] 步驟（2)中所述礦石加入總量為300-400kg，礦石加入后槍位降低值為 100_220mm。
[0013] 步驟（3)中所述礦石分多批加入且單批加入量為200-550kg，礦石加入后槍位降 低值為60-200mm。為控制吹煉中期噴濺的發(fā)生，中期礦石的單批次加入量應(yīng)盡量控制在 200-450kg，當(dāng)?shù)V石加入量超過450kg，應(yīng)增加槍位降低值以維持爐況穩(wěn)定。
[0014] 當(dāng)鐵水硅含量每需提高0. 1% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，高Si02鐵礦石的加入量按150kg計(jì)算。
[0015] 本發(fā)明具有以下有益效果：高3102鐵礦石相對硅鐵合金價格低廉，相對河沙、硅石 成分簡單且融化時間短。利用礦石中同時具有高含量Si02、Fe203的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)前期快速化 渣，緩解中期返干。礦石加入后，補(bǔ)充爐渣中Si02總量，緩解吹煉中期鐵水硅不足引起的中 期易返干、鋼液易粘槍問題。通過補(bǔ)充爐渣中Si02總量，可以降低冶煉過程中爐渣堿度，改 善化渣效果，提高爐渣流動性，為轉(zhuǎn)爐脫磷提供良好的動力學(xué)條件。終點(diǎn)爐渣的堿度降低可 以減少爐渣中游離固態(tài)CaO量，緩解爐底上漲。爐渣Si02總量的增加可以在合理爐渣堿度 范圍內(nèi)有效提高爐渣渣量，提高轉(zhuǎn)爐脫磷效果。
【附圖說明】
[0016] 圖1為方法實(shí)施實(shí)例中槍位控制圖，圖中下方帶有箭頭的數(shù)字為在該時刻加入礦 石的量。
[0017] 圖2為實(shí)施例中終渣物相圖，其中A:Ca2Fe03、B:Ca3Si05。
[0018] 圖3為實(shí)施例中終渣物相圖，其中A:Ca2Fe03、B:Ca3Si05、C:CaFe203。
[0019]
【具體實(shí)施方式】： 實(shí)施例1 150噸轉(zhuǎn)爐冶煉過程，鐵水溫度為1312°C，鐵水硅含量0.35% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，鐵水磷含量 0.14% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。冶煉鋼種成品磷含量要求〈0.02% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
[0020] 轉(zhuǎn)爐入爐鐵水溫度較低，開吹前未加入鐵礦石。
[0021] 轉(zhuǎn)爐在吹煉前期至60s時加入頭批高Si02鐵礦石336kg以促進(jìn)化渣，加入礦石后， 槍位由2210mm降低至1990_，降低220_，防止礦石加入后爐渣FeO含量過高造成前期噴 濺。
[0022] 吹煉至474秒時加入426kg礦石防止?fàn)t渣過度返干。
[0023] 吹煉至520秒及572秒分別加入了 424kg、534kg礦石以防止中期反干和鋼液粘槍 等問題。礦石加入造成渣中FeO含量過高，流動性增強(qiáng)使噴濺發(fā)生幾率增大，采取了降低槍 位操作，槍位分別降低100mm、17〇mm，避免了噴溉的發(fā)生。
[0024] 掃描電鏡分析結(jié)果顯示，該爐次終點(diǎn)爐渣化渣充分。該爐次轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)P含量 0. 011%，脫磷率92. 1%。轉(zhuǎn)爐未采用礦石爐次的終點(diǎn)磷含量平均值0. 014%，平均脫磷率為 88. 5%。采用高5102鐵礦石后，轉(zhuǎn)爐脫磷率明顯提高。
[0025] 實(shí)施例2 150噸轉(zhuǎn)爐冶煉過程，鐵水溫度為1362°C，鐵水硅含量0.35% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，鐵水磷含量 0.14% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。冶煉鋼種成品磷含量要求〈0.02% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
[0026] 轉(zhuǎn)爐入爐鐵水高于1350°C，開吹前加入672kg鐵礦石，加入鐵礦石之后槍位降低 120mm〇
[0027] 轉(zhuǎn)爐在吹煉前期至70s時加入頭批高Si02鐵礦石360kg以促進(jìn)化渣，加入礦石后， 槍位由2210mm降低至1990_，降低220_，防止礦石加入后爐渣FeO含量過高造成前期噴 濺。
[0028] 吹煉至467秒時加入412kg礦石防止?fàn)t渣過度返干，槍位降低100mm。
[0029] 吹煉至513秒及562秒分別加入了 410kg、514kg礦石以防止中期反干和鋼液粘槍 等問題。礦石加入造成渣中FeO含量過高，流動性增強(qiáng)使噴濺發(fā)生幾率增大，采取了降低槍 位操作，槍位分別降低100mm、160mm，避免了噴溉的發(fā)生。
[0030] 掃描電鏡分析結(jié)果顯示，該爐次終點(diǎn)爐渣化渣充分。該爐次轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)P含量 0? 011%，脫磷率 92. 71%。
[0031] 實(shí)施例3 150噸轉(zhuǎn)爐冶煉過程，鐵水溫度為1375°C，鐵水硅含量0.36% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，鐵水磷含量 0.15% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。冶煉鋼種成品磷含量要求〈0.02% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
[0032] 轉(zhuǎn)爐入爐鐵水高于1350°C，開吹前加入850kg鐵礦石，加入鐵礦石之后槍位降低 200mm〇
[0033] 轉(zhuǎn)爐在吹煉前期至60s時加入頭批高Si02鐵礦石310kg以促進(jìn)化渣，加入礦石后， 槍位由2210mm降低至2080mm，降低130mm，防止礦石加入后爐渣FeO含量過高造成前期噴 濺。
[0034] 吹煉至470秒時加入405kg礦石防止?fàn)t渣過度返干，槍位降低100mm。
[0035] 吹煉至516秒及566秒分別加入了 419kg、527kg礦石以防止中期反干和鋼液粘槍 等問題。礦石加入造成渣中FeO含量過高，流動性增強(qiáng)使噴濺發(fā)生幾率增大，采取了降低槍 位操作，槍位分別降低100mm、17〇mm，避免了噴溉的發(fā)生。
[0036] 掃描電鏡分析結(jié)果顯示，該爐次終點(diǎn)爐渣化渣充分。該爐次轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)P含量 0? 009%，脫磷率 94. 0%。
[0037] 實(shí)施例4 150噸轉(zhuǎn)爐冶煉過程，鐵水溫度為1322°C，鐵水硅含量0.36% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，鐵水磷含量 0.14% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。冶煉鋼種成品磷含量要求〈0.02% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
[0038] 吹煉進(jìn)行至426s、464s分別加入礦石444kg、446kg用于加入緩解爐漁返干。礦石 加入后，爐況穩(wěn)定，未調(diào)整槍位。吹煉至502s時加入礦石538kg，礦石加入后造成爐漁過稀， 降低槍位130_，防止噴濺發(fā)生。
[0039] 掃描電鏡分析結(jié)果顯示，該爐次終點(diǎn)爐渣化渣充分。該爐次轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)P含量 0. 014%，脫磷率 90. 1%。
[0040] 實(shí)施例5 150噸轉(zhuǎn)爐冶煉過程，鐵水溫度為1308°C，鐵水硅含量0.36% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，鐵水磷含量 0.15% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。冶煉鋼種成品磷含量要求〈0.02% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
[0041] 在吹煉至498秒時加入頭批高Si02鐵礦石448kg，于540秒、602秒時加入第二、 三批次高Si02鐵礦石546、45lkg，之后因爐渣過稀，分別降低氧槍60mm、100mm。
[0042] 掃描電鏡分析結(jié)果顯示，該爐次終點(diǎn)爐渣化渣充分。該爐次轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)P含量 0. 014%，脫磷率 90. 5%。
[0043]表1顯示了 6實(shí)例爐次冶煉效果。6爐次終點(diǎn)磷含量均值0. 0123%，脫磷率均值 91. 5%，均較未采用高5102鐵礦石時有較大提高。[0044]表1其余實(shí)例爐次冶煉效果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低硅鐵水吹煉方法，其特征在于在開吹前、吹煉前期、吹煉中期的一個步驟或多 個步驟中加入高310 2鐵礦石；所述高SiO2鐵礦石添加后視冶煉爐況調(diào)整槍位。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 吹煉開始后，向爐內(nèi)加入300-400kg高Si02鐵礦石，當(dāng)?shù)V石加入后降低槍位； (2) 吹煉進(jìn)行300s后，向爐內(nèi)分多批加入高5102鐵礦石且單批加入量為200-550kg， 當(dāng)?shù)V石加入后，降低槍位。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 當(dāng)轉(zhuǎn)爐入爐鐵水溫度高于1350°C時，在轉(zhuǎn)爐兌鐵水后、開吹前加入500-1000kg高 Si02鐵礦石，礦石加入后以低于未加入鐵礦石冶煉爐次的槍位開吹； (2) 吹煉開始后，向爐內(nèi)加入300-400kg高Si02鐵礦石，當(dāng)?shù)V石加入后降低槍位； (3) 吹煉進(jìn)行300s后，向爐內(nèi)分多批加入高5102鐵礦石且單批加入量為200-550kg， 當(dāng)?shù)V石加入后，降低槍位。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：步驟（1)中開吹槍位降低值為100-250mm。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：步驟（2)中槍位降低值為100-220mm。
6. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：步驟（3)中槍位降低值為60-200mm。
7. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：步驟（3)中礦石的單批次加入量為 200-450kg。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：礦石加入總量按照鐵水硅含量每需提高 〇. 1% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）加入高Si02鐵礦石150kg計(jì)算。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：在轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束前l(fā)min停止加入礦石。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述高SiO2鐵礦石成分指標(biāo)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 為：TFe>50%，Si02>15%，P〈0. 08% ;粒度為 8-40mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低硅鐵水吹煉方法，屬于轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域，本方法尤其適用于150t轉(zhuǎn)爐冶煉。當(dāng)轉(zhuǎn)爐入爐鐵水溫度高于1350℃時，在轉(zhuǎn)爐兌鐵水后、開吹前加入適量高SiO2鐵礦石，礦石加入后以低于未加入鐵礦石冶煉爐次的槍位開吹；吹煉開始后，當(dāng)化渣不充分時向爐內(nèi)加入適量高SiO2鐵礦石；吹煉進(jìn)行至約300s后，向爐內(nèi)加入適量高SiO2鐵礦石，當(dāng)?shù)V石加入后，轉(zhuǎn)爐有噴濺發(fā)生趨勢時，降低槍位。本發(fā)明提供方法可以在提高脫磷效果的同時獲得提高前期化渣效率、減少中期返干、粘槍幾率的效果。
【IPC分類】C21C5-30
【公開號】CN104711388
【申請?zhí)枴緾N201510058821
【發(fā)明人】包燕平, 閆小柏, 王敏, 林路, 李翔, 張明軍, 顧超, 蔡小鋒
【申請人】北京科技大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月4日