一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法转让专利

申请号 : CN201710253582.8

文献号 : CN106987677B

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发明人 : 夏云进范鼎东李杰孙桂林陶素芬吴朝阳郭鑫李孝攀

申请人 : 安徽工业大学

摘要 :

本发明公开了一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,属于转炉炼钢技术领域。本发明的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,先向转炉中加入铁水,而后在转炉脱磷期向转炉中加入发泡剂,该发泡剂包括铝矾土,脱磷期结束后将转炉底吹强度调整至0.2~0.4Nm3/min/t钢,通过底吹使得炉泡沫化,转炉倒渣之前镇静保持10~30s再倒出脱磷渣。本发明进通过加入铝矾土作为发泡剂,改善了脱磷后的炉渣状态与组成,并控制转炉底吹强度使炉渣泡沫化,可以使炉渣中的铁珠与炉渣分离,可以降低了脱磷过程中的铁损,使渣中铁珠含量大幅降低,进而降低了钢铁料消耗。

权利要求 :

1.一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,其特征在于:先向转炉中加入铁水,在脱磷期吹炼2.5~3min时加入固体颗粒添加剂,脱磷期吹炼3~3.5min时加入发泡剂,该发泡剂包括铝矾土;所述的固体颗粒添加剂中包括2CaO·SiO2固体颗粒,颗粒粒度≤1mm,脱磷期结束后将转炉底吹强度调整至0.2~0.4Nm3/min/t钢,通过底吹使得炉渣泡沫化,转炉倒渣之前镇静保持10~30s再倒出脱磷渣。

2.根据权利要求1所述的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,其特征在于:发泡剂的加入量为2~5kg/t钢;固体颗粒添加剂的加入量为5~14kg/t钢。

3.根据权利要求2所述的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,其特征在于:转炉脱磷期炉渣二元碱度为1.2~1.8,炉渣中FeO质量分数为10%~25%,Al2O3质量分数为

3.0%~6.0%。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,其特征在于:所述的底吹的 气体为N2或者Ar。

5.根据权利要求4所述的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,其特征在于:具体的步骤为:(a)上炉冶炼出钢并留渣,且留渣量为30~50kg/t钢;

(b)向转炉内加入铁水,再向转炉内加入0~16kg的石灰;

(c)向转炉内加入固体颗粒添加剂,而后再向转炉中加入发泡剂;

(d)进行倒渣,且倒渣率为50~70%;

(e)脱碳期供氧强度控制为2.8~3.2Nm3/min/吨钢,石灰加入量为5~20kg/t钢,调控转炉脱碳渣二元碱度为3.2~3.6,转炉吹炼结束后出钢并留渣。

6.根据权利要求5所述的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,其特征在于:步骤(c)中加入固体颗粒添加剂时熔池温度为1380~1420℃。

7.根据权利要求5所述的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,其特征在于:步骤(e)中轻烧镁球加入量为5~10kg/吨钢,炉渣中MgO质量分数为7.0%~9.5%。

说明书 :

一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及转炉炼钢技术领域,更具体地说,涉及一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法。

背景技术

[0002] 近年来,面对竞争激烈的市场环境,为了降低生产成本,提高竞争力,国内钢铁企业相继开始试验研究日本新日铁公司的MURC(Multi-refining Converter)转炉炼钢工艺—“双渣+留渣”冶炼工艺,“双渣+留渣”冶炼工艺流程为:加入废钢、兑入铁水→转炉脱硅、脱磷→排前期脱磷渣→吹炼脱碳升温→转炉出钢→留渣。该工艺将常规转炉冶炼划分为2个阶段。第1阶段(前期)主要进行脱硅、脱磷处理,脱硅、脱磷结束后摇炉倒出部分高磷含量的炉渣,然后进行第2阶段(后期)吹炼,主要进行脱碳升温和部分脱磷,吹炼结束后出钢,并将炉渣留在炉内供下一炉冶炼使用,下一炉在留渣的情况下装入废钢、铁水,然后重复进行第1和第2阶段吹炼,并以此循环往复。
[0003] 其中第1阶段的主要目的是高效脱磷,传统转炉冶炼采用高碱度高氧化性炉渣来脱磷,为了降低造渣料消耗以及使得前期炉渣能够顺利排出,“双渣+留渣”冶炼工艺前期主要采用低碱度炉渣,利用前期铁水温度低这一有利的热力学条件,采用低枪位大供氧强度冶炼,短时间内实现高效脱磷,然而由于采用低枪位大供氧强度冶炼,渣中铁珠含量大幅升高,增加了冶炼铁损,增大了生产成本。
[0004] 经专利检所,已有相类似的专利公开。例如:中国专利CN 102212643 A公开了“一种转炉少渣冶炼工艺”(申请号:201110148903.0申请日:2011-06-03),在转炉吹炼过程中回收脱碳渣、脱磷期与脱碳期高的脱磷率、倒出磷含量高的脱磷渣,可以达到降低转炉白灰消耗、降低钢铁料消耗的目的;虽然可以在一定程度上降低了金属料消耗,但是没有从根本降低铁损。
[0005] 此外,中国专利CN 103243192 A公开了“一种较低碱度脱磷渣快速高效脱磷的转炉冶炼方法”(申请号:201310176151.8申请日:2013-05-14),该专利主要通过采用低枪位、高供氧强度吹炼技术,加强顶吹氧气流对熔池的搅拌来实现高效脱磷,但是低枪位大流量操作也带来了渣铁充分混合,钢渣难以分离的问题。

发明内容

[0006] 1.发明要解决的技术问题
[0007] 本发明针对现有技术中转炉脱磷的过程中渣中的铁难以与炉渣分离,使得铁损增加的问题,提供一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,通过加入铝矾土作为发泡剂,并控制转炉底吹强度使炉渣泡沫化,可以使炉渣中的铁珠与炉渣分离,进一步地,可以降低了脱磷过程中的铁损。
[0008] 2.技术方案
[0009] 为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
[0010] 本发明的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,先向转炉中加入铁水,而后在转炉脱磷期向转炉中加入发泡剂,该发泡剂包括铝矾土,脱磷期结束后将转炉底吹强度调整至0.2~0.4Nm3/min/t钢,通过底吹使得炉泡沫化,转炉倒渣之前镇静保持10~30s再倒出脱磷渣。
[0011] 优选地,脱磷前期向转炉中加入固体颗粒添加剂,加入固体颗粒添加剂之后再向转炉中加入发泡剂,所述的固体颗粒添加剂中包括2CaO·SiO2固体颗粒,颗粒粒度≤1mm。
[0012] 优选地,在脱磷期吹炼2.5~3min时加入固体颗粒添加剂,脱磷期吹炼3~3.5min时加入发泡剂。
[0013] 优选地,发泡剂的加入量为2~5kg/t钢;固体颗粒添加剂的加入量为5~14kg/t钢。
[0014] 优选地,转炉脱磷期炉渣二元碱度为1.2~1.8,炉渣中FeO质量分数为10%~25%,Al2O3质量分数为3.0%~6.0%。
[0015] 优选地,所述的底吹气体为N2或者Ar。
[0016] 优选地,具体的步骤为:
[0017] (a)上炉冶炼出钢并留渣,且留渣量为30~50kg/t钢;
[0018] (b)向转炉内加入铁水,再向转炉内加入0~16kg的石灰;
[0019] (c)向转炉内加入固体颗粒添加剂,而后再向转炉中加入发泡剂;
[0020] (d)进行倒渣,且倒渣率为50~70%;
[0021] (e)脱碳期供氧强度控制为2.8~3.2Nm3/min/吨钢,石灰加入量为5~20kg/t钢,调控转炉脱碳渣二元碱度为3.2~3.6,转炉吹炼结束后出钢并留渣。
[0022] 优选地,步骤(c)中加入固体颗粒添加剂时熔池温度为1380~1420℃。
[0023] 优选地,步骤(e)中轻烧镁球加入量为5~10kg/吨钢,炉渣中MgO质量分数为7.0%~9.5%。
[0024] 3.有益效果
[0025] 采用本发明提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:
[0026] (1)本发明的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,在转炉脱磷期向转炉中加入发泡剂,该发泡剂包括铝矾土,脱磷期结束后调整转炉底吹强度,通过底吹使得炉泡沫化,转炉倒渣之前镇静保持再倒出脱磷渣,控制转炉底吹强度使炉渣泡沫化,使炉渣中的铁珠与炉渣分离,进而降低了脱磷过程中的铁损;
[0027] (2)本发明的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,脱磷前期向转炉中加入固体颗粒添加剂,2CaO·SiO2固体颗粒能够与脱磷产物3CaO·P2O5在很宽的成分范围内形成固溶体,2CaO·SiO2固体颗粒能富集液相炉渣中的磷,降低了液相炉渣中磷的含量,提高转炉冶炼过程中的脱磷效率,再向转炉中加入发泡剂改善了脱磷后的炉渣状态与组成,改善了炉渣的流动性和后期脱磷的动力学,进一步的提高了脱磷的效率;而且发泡剂与固溶体共同作用改善了炉渣的特性,进而提高了炉渣的发泡能力,使渣中铁珠含量大幅降低,使钢铁料消耗降低约3~8kg/t钢。

附图说明

[0028] 图1为本发明的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法的流程图。

具体实施方式

[0029] 下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图,该附图形成描述的一部分,在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明,但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围,而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述,以提出执行本发明的最佳方式,并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此,本发明的范围仅由所附权利要求来限定,下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解。
[0030] 实施例1
[0031] 本实施例实验在150吨顶底复吹转炉上进行,采用“双渣+留渣”冶炼工艺,包括以下步骤;加入废钢、兑入铁水,转炉吹炼脱硅、脱磷,脱磷期结束后调整底吹强度,待炉渣充分发泡后,倒脱磷渣,之后进行脱碳、出钢,并留渣。本发明的固体颗粒添加剂包括2CaO·SiO2固体颗粒,颗粒粒度≤1mm。
[0032] 如图1所示,本实施例的一种脱磷炉渣泡沫化降低冶炼铁损的方法,包括以下步骤:
[0033] (a)上一炉冶炼出钢并留渣,留渣量7866kg,而后加入3-5kg/t钢石灰石来调渣,优选4kg/t钢的石灰石,从而利用石灰石分解吸热使炉渣充分固化;
[0034] (b)向转炉中加入金属料,且金属料由铁水和废钢组成,且其质量百分比为:铁水89.34%,废钢10.66%,金属料比如表1所示;铁水的成分如表1所示;并根据铁水硅含量确定脱磷期期石灰加入量,入炉铁水中w[Si]≤0.3%时,不加入石灰;入炉铁水中0.3%<w[Si]≤0.6%时,石灰加入量为2~7kg/t钢;入炉铁水中0.6%<w[Si]时,石灰加入量为7~
16kg/t钢;铁矿石加入量为0~35kg/t钢,具体加入量见表2;由于本实施例的铁水中的
0.3%<w[Si]=0.35%≤0.6%,则石灰加入量为3.6kg/t钢,如表2所示;
[0035] 表1转炉冶炼炉次金属料条件
[0036]
[0037] 表2转炉吹炼脱硅、脱磷期工艺参数
[0038]
[0039] (c)转炉脱磷期的0-2min采用高枪位大流量操作,枪位为1.90m,供氧强度控制为3
3.2Nm/min/t钢;脱磷期吹炼2min后采用低枪位小流量操作,枪位为1.57m,供氧强度控制为1.92Nm3/min/t钢,脱磷期吹炼至3min时,熔池温度为1380~1420℃,加入2CaO·SiO2固体颗粒6.2kg/t钢(如表3所示),同时将转炉底吹强度调整至0.16Nm3/(min·t);控制转炉脱磷期炉渣二元碱度为1.2~1.8,优选1.38(如表3所示),脱磷期炉渣中FeO质量分数为10%~25%,本实施例为15%,固体颗粒添加剂的颗粒粒度≤1mm,此处需要特别注意的是,固体颗粒添加剂的加入时机尤为重要,如果温度过高则会影响脱磷动力学,使得脱磷效果恶化,如果温度过低则使得渣中的粘度增大,使得脱磷产物在渣中的传质受阻,从而影响磷氧化物进入炉渣,进而影响脱磷效果。脱磷期吹炼3~3.5min时加入发泡剂,本实施例为3.5min时加入发泡剂,该发泡剂为铝矾土,发泡剂的加入量为2~5kg/t钢;并当脱磷期结束后将转炉底吹强度调整至0.2~0.4Nm3/min/t钢,其中底吹气体为N2,本实施例为0.2Nm3/min/t钢(如表2所示),通过底吹使得炉泡沫化。铝矾土的成分的质量百分比为:Al2O3:75%,SiO2:
5%,TFe:10%,其余为杂质。
[0040] 表3脱磷期炉渣及铁水状况
[0041]
[0042] (d)脱磷期吹炼6min进行倒渣,转炉倒渣之前脱磷期结束,不关闭转炉底吹气体,镇静保持10~30s再倒出脱磷渣,本实施例15s,控制倒渣率为50~70%,本实施例为63%。
[0043] 表4转炉冶炼指标
[0044]
[0045] (e)脱碳期供氧强度控制为2.8~3.2Nm3/min/吨钢,优选2.8Nm3/min/吨钢,石灰加入量为15-25kg/t钢,优选23.9kg/t钢,轻烧镁球加入量为6.5kg/t钢,转炉脱碳渣二元碱度为3.41;炉渣中MgO质量分数为9.7%(如表4所示),炉吹炼结束后出钢,转炉出钢结束后留渣;冶炼完成后的转炉冶炼指标如表4所示。
[0046] 实施例1相比于传统“双渣法”工艺,其优势主要体现在显著降低了转炉造渣料消耗、钢铁料消耗以及终点磷含量,并且显著提高脱磷期脱磷率;脱磷期平均脱磷率从56.06%提高到70.45%,终点磷含量从0.017%降低到0.013%。而相比于常规工艺的“双渣+留渣”工艺,显著提高了脱磷期脱磷率和降低了终点磷含量,而且渣中的铁珠含量由
40.1%降低到了4.5%。钢铁料消耗由1079.8kg/t钢降低到了1072.2kg/t。
[0047] 另外,相比现有技术中的发明创造:一种脱磷剂及其应用(ZL201410534612.9),虽然该专利提出了脱磷剂熔融后在1300℃~1400℃温度下形成固相/液相共存的多相渣体系,其中固相是2CaO·SiO2物相,该物相能为铁水中氧化的磷提供富集的场所,从而提高了脱磷的效果。但是,由于该2CaO·SiO2物相是由通过多种组分(如FeOt、CaO、SiO2、Na2O、Al2O3),在高温过程中通过复杂的化学反应,并在脱磷渣中形成2CaO·SiO2物相,从而为磷的氧化物提供富集的场所,提高了脱磷的效率。但是该过程中的2CaO·SiO2物相是通过复杂的高温化学反应生产的,脱磷效果与2CaO·SiO2物相的生成情况息息相关,2CaO·SiO2物相的生成情况直接影响着脱磷效果。因此申请人提出了在转炉脱磷的过程中添加2CaO·SiO2作为固体颗粒添加剂,省去了脱磷渣中2CaO·SiO2物相的生成过程中,期望提高脱磷效率。但是,在进一步的研究过程中,发明人发现如果只是在脱磷的过程中加入2CaO·SiO2作为固体颗粒添加剂,不但不能提高脱磷效果,反而会恶化铁水的脱磷效果,因此并不是在脱磷的过程中加入2CaO·SiO2作为固体颗粒添加剂就能提高脱磷效率,这是现有的技术人员为何不采用加入固体颗粒做脱磷剂的主要原因。
[0048] 进一步地研究过程中发明人惊讶的发现,当在脱磷期的不同的过程中加入固体颗粒添加剂脱磷效果具有明显差异,固体颗粒添加剂加早或者加晚都将使得脱磷效果变差,发明人通过组织多次研讨会认为,其中的反应机理可能是:
[0049] 其一、当固体颗粒添加剂加入过早时,铁水中的磷尚未被有效氧化,固体颗粒添加剂的加入使得渣中的粘度较大,后期被氧化的P2O5在渣中的传质受阻,使得氧化生成的P2O5很难由铁水中传送至脱磷渣中,使得脱磷效果恶化;
[0050] 其二、当固体颗粒添加剂加入过晚时,使得固体颗粒在渣中的成渣速度相对较慢,从而错过了最佳的脱磷时机,由于吹炼时间相对较长,C大量氧化使得熔池的温度较高,使得脱磷效果较差;
[0051] 因此,这是为什么现有的技术人员不选择直接加入2CaO·SiO2固体颗粒,而通过多个种组分(如FeOt、CaO、SiO2、Na2O、Al2O3)经过复杂的化学反应而形成2CaO·SiO2物相。通过长时间的大量研究,发明人创造性的提出了在转炉吹炼2.5-3min时,再加入固体的2CaO·SiO2作为固体颗粒添加剂,2CaO·SiO2固体颗粒在渣中熔化并生成2CaO·SiO2物相;
这个时期熔池中的磷已经被氧化并生成3CaO·P2O5,且此时炉渣具有相对较好的流动性,从而使得熔池中的3CaO·P2O5通过传质进入渣中;降低了周围液相炉渣中P2O5含量,加快了脱磷反应,提高了脱磷率。恰好在熔池温度中CaO·SiO2能够与脱磷产物3CaO·P2O5在很宽的成分范围内形成固溶体,2CaO·SiO2固体颗粒起到富集液相炉渣中磷的作用,降低了液相炉渣中磷的含量和浓度,加快了熔池中的3CaO·P2O5向渣中的传质,进而加快脱磷反应。
[0052] 现有的脱磷的过程中为了加大熔池的搅拌效果,在脱磷的过程中常常采用大流量供氧操作,从而加大搅拌效果,并使得熔池中的3CaO·P2O5向渣中的传质。而本申请案的发明人却打破现有技术的惯性思维,采用小流量供氧制度,并调整底吹强度为0.16Nm3/(min·t),从而保证了3CaO·P2O5向渣中的快速传质,如果此处采用大流量的供氧制度反应。并在加入固体颗粒添加剂前,先将供氧强度控制为1.92Nm3/min/t钢,并保持一段时间后再加入固体颗粒,保证熔池中的P开始进行氧化,又避免C大量氧化,加入固体颗粒添加剂后避免渣的粘度较大,为脱磷提供了良好的动力学;并控制吹炼脱磷期炉渣二元碱度,保证2CaO·SiO2能够与脱磷产物3CaO·P2O5在很宽的成分范围内形成固溶体,又保证了3CaO·P2O5向渣中的快速传质,从而提高了脱磷的效率。
[0053] 除此之外,进一步的加入石灰加入量、轻烧镁球;调节转炉脱碳渣的二元碱度为3.0~4.0,并调节炉渣中MgO含量为7.0%~10.0%,使得炉渣具有适宜的二元碱度和MgO含量,进而控制脱碳过程中的脱碳渣,调整至合适的位置为后期脱磷奠定了基础,可以提高转炉冶炼过程中的脱磷效率。
[0054] 申请人经过长期的研究发现在低温条件下炉渣粘度大,渣中铁珠难以下沉,钢渣难以有效分离,大部分铁珠随炉渣一起在排前期渣时被倒出,使得冶炼工艺钢铁料消耗大幅增加;当温度升高时又加快了脱碳反应进行,剧烈的碳氧反应使渣中铁珠含量大幅升高,而进入渣中铁珠与渣中FeO反应,降低了渣中FeO含量,炉渣粘度急剧升高,渣中铁珠难以下沉,同样使得冶炼工艺钢铁料消耗大幅增加。本发明创造性的提出,在炉渣中加入铝矾土作为添加剂促进钢渣有效分离,并控制转炉脱磷期炉渣二元碱度为1.2~1.8,脱磷期炉渣中FeO质量分数为10%~25%使得炉渣具有较好的发泡能力,此处需要特别注意的是,加入发泡剂的目的并不是降低了炉渣的粘度,如果只是降低炉渣的粘度,则会使得炉渣的发泡能力下降,反而达不到降低铁损的效果。与此同时铝矾土在调节炉渣性能的同时,其自身并不与渣中铁珠反应,进而减小了对金属的消耗;并且通过提高底吹强度,使得炉泡沫化,降低了炉渣的密度降低,进而增大炉渣与铁珠之间的密度差值,使大于1mm以上铁珠在镇静保持的过程中沉至钢水中,进而使得炉渣与其中的铁珠有效分离,降低了冶炼过程中的铁损。
[0055] 实施例2
[0056] 本实施例的基本内容同实施例1,不同之处在于:本发明的固体颗粒添加剂包括2CaO·SiO2固体颗粒和锰矿,锰矿颗粒粒度≤1mm,固体颗粒添加剂的质量百分比为2CaO·SiO2固体颗粒:90%,锰矿:10%。其中,锰矿的成分为MnO2:50-53%,SiO2:5-7%;CaO:20-
22%,TFe:6-8%,其余为杂质。其中发泡剂包括铝矾土和高岭土,发泡剂的质量百分比为:
铝矾土:90%,高岭土:10%。锰矿的是降低炉渣粘度,降低2CaO·SiO2固体颗粒加入对炉渣粘度的影响,促进磷从铁水中向渣中迁移,进而提高了脱磷效率,并且发泡剂与固体颗粒添加剂共同作用,进一步改善了炉渣的粘度使得炉渣具有更哈的发泡性能,进而降低了铁损。
[0057] (a)上一炉冶炼出钢并留渣,留渣量如表2所示,而后加入3-5kg/t钢石灰石来调渣,优选3kg/t钢的石灰石;
[0058] (b)向转炉中加入金属料,且金属料由铁水和废钢组成,金属料比如表1所示;铁水的成分如表1所示;并根据铁水硅含量确定脱磷期期石灰加入量,入炉铁水中w[Si]=0.24≤0.3%时,不加入石灰,如表2所示;
[0059] (c)转炉脱磷期的0-2min采用高枪位大流量操作,脱磷期吹炼2min后采用低枪位小流量操作,脱磷期吹炼至2min时,加入2CaO·SiO2固体颗粒5.1kg/t钢(如表2所示);控制转炉脱磷期炉渣二元碱度、炉渣中FeO质量分数如表3所示;脱磷期吹炼3~3.5min时加入发泡剂,本实施例为3min时加入发泡剂,发泡剂的加入量、转炉底吹强度如表2所示,其中底吹气体为Ar,通过底吹使得炉泡沫化。
[0060] (d)脱磷期吹炼6min进行倒渣,转炉倒渣之前脱磷期结束,镇静保持10s,控制倒渣率为50~70%,本实施例为70%;
[0061] (e)脱碳期供氧强度控制为2.8~3.2Nm3/min/吨钢,优选3.0Nm3/min/吨钢,石灰加入量为15-25kg/t钢,优选24.5kg/t钢,轻烧镁球加入量、转炉脱碳渣二元碱度、炉渣中MgO质量分数如表4所示,炉吹炼结束后出钢,转炉出钢结束后留渣;冶炼完成后的转炉冶炼指标如表4所示。
[0062] 实施例3
[0063] 本实施例的基本内容同实施例1,不同之处在于:本发明的固体颗粒添加剂包括2CaO·SiO2固体颗粒、锰矿和硅酸盐水泥,其粒度≤1mm,固体颗粒添加剂的质量百分比为
2CaO·SiO2固体颗粒:80%,锰矿:10%,硅酸盐水泥:10%。其中发泡剂包括铝矾土、高岭土和莫来石,发泡剂的质量百分比为:铝矾土:90%,高岭土:8%,莫来石:2%。固体颗粒添加剂的组分降低炉渣粘度,促进磷从铁水中向渣中迁移,进而提高了脱磷效率,并且与发泡剂共同作用,进一步改善了炉渣的粘度使得炉渣具有更哈的发泡性能,进而降低了铁损。
[0064] (a)上一炉冶炼出钢并留渣,留渣量如表2所示,而后加入3-5kg/t钢石灰石来调渣,优选5kg/t钢的石灰石;
[0065] (b)向转炉中加入金属料,且金属料由铁水和废钢组成,金属料比如表1所示;铁水的成分如表1所示;并根据铁水硅含量确定脱磷期期石灰加入量,入炉铁水中0.3%
[0066] (c)转炉脱磷期的0-2min采用高枪位大流量操作,脱磷期吹炼2min后采用低枪位小流量操作,脱磷期吹炼至2min时,加入2CaO·SiO2固体颗粒7.9kg/t钢(如表2所示);控制转炉脱磷期炉渣二元碱度、炉渣中FeO质量分数如表3所示;脱磷期吹炼3.5min时加入发泡剂,发泡剂的加入量、转炉底吹强度如表2所示,其中底吹气体为Ar,通过底吹使得炉泡沫化。
[0067] (d)脱磷期吹炼6min进行倒渣,转炉倒渣之前脱磷期结束,镇静保持20s,控制倒渣率为50~70%,本实施例为60%;倒渣与发泡剂之间的时间差应大于2min;
[0068] (e)脱碳期供氧强度控制为2.8~3.2Nm3/min/吨钢,优选3.1Nm3/min/吨钢,石灰加入量为15-25kg/t钢,优选19.7kg/t钢,轻烧镁球加入量、转炉脱碳渣二元碱度、炉渣中MgO质量分数为如表4所示,炉吹炼结束后出钢,转炉出钢结束后留渣;冶炼完成后的转炉冶炼指标如表4所示。
[0069] 实施例4
[0070] 本实施例的基本内容同实施例1,不同之处在于:本发明的固体颗粒添加剂包括2CaO·SiO2固体颗粒、锰矿、硅酸盐水泥、黑钨矿,其粒度≤1mm,固体颗粒添加剂的质量百分比为2CaO·SiO2固体颗粒:80%,锰矿:10%,硅酸盐水泥:5%和黑钨矿:5%。
[0071] (a)上一炉冶炼出钢并留渣,留渣量如表2所示,而后加入3-5kg/t钢石灰石来调渣,优选3kg/t钢的石灰石;
[0072] (b)向转炉中加入金属料,且金属料由铁水和废钢组成,金属料比如表1所示;铁水的成分如表1所示;并根据铁水硅含量确定脱磷期期石灰加入量,入炉铁水中0.6%
[0073] (c)转炉脱磷期的0-2min采用高枪位大流量操作,脱磷期吹炼2min后采用低枪位小流量操作,脱磷期吹炼至2min时,加入2CaO·SiO2固体颗粒13.5kg/t钢(如表2所示);控制转炉脱磷期炉渣二元碱度、炉渣中FeO质量分数如表3所示;脱磷期吹炼3.2min时加入发泡剂,发泡剂的加入量、转炉底吹强度如表2所示,其中底吹气体为N2,通过底吹使得炉泡沫化。
[0074] (d)脱磷期吹炼6min进行倒渣,转炉倒渣之前脱磷期结束,镇静保持20s,控制倒渣率为50~70%,本实施例为63%;倒渣与发泡剂之间的时间差应大于2min;
[0075] (e)脱碳期供氧强度控制为3.0Nm3/min/吨钢,石灰加入量为15-25kg/t钢,优选15.2kg/t钢,轻烧镁球加入量、转炉脱碳渣二元碱度、炉渣中MgO质量分数如表4所示,炉吹炼结束后出钢,转炉出钢结束后留渣;冶炼完成后的转炉冶炼指标如表4所示。
[0076] 在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是,应当理解,可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的,而不是限制性的,如果存在任何这样的修改和变型,那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外,背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义,并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
[0077] 更具体地,尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例,但是本发明并不局限于这些实施例,而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、(例如各个实施例之间的)组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释,且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例,这些示例应被认为是非排他性的。例如,在本发明中,术语“优选地”不是排他性的,这里它的意思是“优选地,但是并不限于”。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此,本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定,而不是由上文给出的说明和示例来确定。