專利名稱：半鋼煉鋼用富集污泥球及半鋼煉鋼的造渣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種半鋼煉鋼用富集污泥球，以及在半鋼煉鋼過程中使用該富集污泥球的造渣工藝。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐造渣就是要求盡快造好精煉能力強(qiáng)的渣，這樣就要求吹煉時(shí)早化渣，化好渣。CaO熔點(diǎn)高達(dá)2000 °C以上，熔化是相當(dāng)困難的，加上石灰在溶解過程中出現(xiàn)的硅酸二鈣、硅酸三鈣在石灰表面形成外殼，妨礙了內(nèi)部CaO熔入爐渣，成為造渣速度的限制環(huán)節(jié)。目前，在半鋼煉鋼的造渣過程中，存在化渣困難、來渣速度慢、終渣TFe含量較高的問題。因此，需要一種能夠促進(jìn)CaO熔化進(jìn)入熔渣的助熔劑，從而加速CaO的熔解，解決半鋼煉鋼過程中存在化渣困難、來渣速度慢、終渣TFe含量較高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問題。本發(fā)明提供一種半鋼煉鋼用富集污泥球及半鋼煉鋼的造渣方法，使用本發(fā)明能夠加速CaO的熔解，快速成渣，渣態(tài)活躍，提高爐渣的脫磷能力。本發(fā)明的一方面提供了一種半鋼煉鋼用富集污泥球。所述富集污泥球按重量百分比計(jì)包括45 60%的Fe0、8 15%的Fe203、5 10 %的MFe、5 8 %的CaO、10 12%的SiO2U 3%的Al2O3U 2%的Mn0、3 5%的MgO、小于0.2%的P、小于0.05%的S、小于I %的水分，以及不可避免 的雜質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的半鋼煉鋼用富集污泥球的一個(gè)實(shí)施例，所述富集污泥球的粒度為10 80mm。本發(fā)明的另一方面提供了一種半鋼煉鋼的造渣方法。所述造渣方法包括通過氧槍對轉(zhuǎn)爐內(nèi)的半鋼鋼水供氧，并向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、高鎂石灰和造渣劑，其中，在半鋼轉(zhuǎn)爐吹氧吹煉開始后，還包括將上述半鋼煉鋼用富集污泥球隨活性石灰、高鎂石灰、造渣劑一起分兩批加入轉(zhuǎn)爐。根據(jù)本發(fā)明的半鋼煉鋼的造渣方法的一個(gè)實(shí)施例，在半鋼轉(zhuǎn)爐吹氧吹煉開始后的2min時(shí)間內(nèi)向轉(zhuǎn)爐加入第一批富集污泥球、活性石灰、高鎂石灰和造渣劑，其中，所述第一批富集污泥球的加入量2.6 3.2Kg/tiH，第一批活性石灰的加入量為19.23 21.54Kg/t鋼，第一批高鎂石灰的加入量為16.15 18.32Kg/tiH，第一批造渣劑的加入量為14.25 16.52Kg/t.;吹氧冶煉4 6min時(shí)，逐步加入第二批富集污泥球、活性石灰、高鎂石灰和造渣劑，其中，所述第二批富集污泥球的加入量5.2 7.5Kg/t ，第二批活性石灰的加入量為10.23 12.45Kg/tiH，第二批高鎂石灰的加入量為8.56 10.74Kg/tiH，第二批造渣劑的加入量為5.74 6.53Kg/t鋼。根據(jù)本發(fā)明的半鋼煉鋼的造渣方法的一個(gè)實(shí)施例，在半鋼轉(zhuǎn)爐吹氧吹煉過程中，控制開吹槍位為2m，吹煉槍位為1.4 1.8m,拉碳槍位為1.4m。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于能夠克服在用半鋼進(jìn)行冶煉時(shí)存在的化渣困難、來渣速度慢、終渣TFe含量較高的問題，并獲得了資源回收、減少污染的綜合治理效果。
具體實(shí)施例方式在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的半鋼煉鋼用富集污泥球及半鋼煉鋼的造渣方法。在本發(fā)明中，如果沒有例外的表述，則所有固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)(例如，造渣劑、活性石灰、高鎂石灰、富集污泥球以及鋼或鋼水中各化學(xué)成分等)的百分?jǐn)?shù)均
為重量百分?jǐn)?shù)。本文中，將含釩鐵水經(jīng)脫硫提釩后得到的鋼水稱為半鋼，以重量百分比計(jì)，半鋼鐵水成分為:C:3.2 4.1%，Si:0.015 0.030%, Mn:0.02 0.04%, P:0.06 0.08%,
S≤ 0.015%。入爐溫度:1300 1360°C。根據(jù)本發(fā)明一方面的半鋼煉鋼用富集污泥球中各成分的重量百分比為:FeO:45 60%、Fe203:8 15%、MFe (磁性鐵):5 10%,CaO:5 8%、Si02:10 12%、A1203:1 3%、Mn0:1 2%、MgO:3 5%、P < 0.2%、S < 0.05%、水分< 1%，以及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的富集污泥球可以由轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥(主要成分為鐵氧化物)、白灰、粘結(jié)劑(例如，水玻璃)等材料混合后經(jīng)造球、烘干制得。本發(fā)明的富集污泥球一方面可以作為助熔劑，由于污泥球中含有大量的FeO和Fe2O3，使得轉(zhuǎn)爐前期爐渣中FeO迅速提高，F(xiàn)eO能顯著降低2Ca0.SiO2的熔點(diǎn)，當(dāng)渣中氧化鐵提高后，生成Ca0.Fe0.SiO2使2Ca0.SiO2外殼被破壞，于是CaO能迅速熔入渣中。FeO溶解CaO反應(yīng)主要過程如下:2Ca0+Si02 — 2Ca0.SiO2(1)2Fe0+Si02 — 2Fe0.SiO2(2)2Ca0.Si02+2Fe0.SiO2 — 2 (Ca0.Fe0.SiO2)(3)在不引起噴濺的情況下，Σ FeO的量盡量高一些有利于CaO的熔化。從結(jié)構(gòu)上看，F(xiàn)eO和CaO都屬于立方晶系，在渣中隨FeO增加，爐渣與石灰潤濕越多，石灰溶解越快，對成渣非常有利，可促進(jìn)初期渣的形成。通過工業(yè)試驗(yàn)證明，以上各組分的比例的效果較好，若各組分的比例高了或低了均可能造成化渣效果、脫磷率和渣中鐵回收效果不好。在根據(jù)本發(fā)明的富集污泥球的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述富集污泥球的粒度為10 80mm。將富集污泥球的粒度控制在10 80mm之間主要是為了提高富集污泥的利用率，減少富集污泥以灰塵形式帶走。根據(jù)本發(fā)明另一方面的半鋼煉鋼的造渣方法還包括:在半鋼轉(zhuǎn)爐吹氧吹煉開始后，將上述富集污泥球隨活性石灰、高鎂石灰和造渣劑一起分兩批加入轉(zhuǎn)爐。這里，將上述渣料分兩批加入是為了加速石灰的熔化，若一次性加入會造成熔池溫度下降過多，導(dǎo)致渣料結(jié)團(tuán)且石灰塊表面形成一層金屬凝殼而推遲成渣。其中，活性石灰、高鎂石灰和造渣劑為半鋼煉鋼常用的造渣原料，例如，以重量百分比計(jì)，活性石灰中含有85 90%的CaO，高鎂石灰中含有48 55%的CaO和30 40%的MgO，造渣劑的成分可以為:Si02:48%, MgO:10%, CaO:12%, TFe (全鐵):20%，MnO:8%, Al2O3:2%。
在本發(fā)明的造渣方法中，加入富集污泥球一方面起到助熔劑的作用；另一方面，力口入該富集污泥球還能夠起到降低熔池溫度，替代廢鋼作為冷卻劑用來控制終點(diǎn)溫度，其較廢鋼的成本要低。此外，加入富集污泥球還可以在不影響終點(diǎn)鋼的質(zhì)量的前提下使終渣中TFe降低，有助于渣中鐵的回收。這是因?yàn)楦患勰嗲蛑泻写罅康腇eCKFe2O3，吹煉前期使?fàn)t渣中的FeO快速升高，促進(jìn)了石灰的熔化，對成渣非常有利，減少爐渣帶走的鐵損。根據(jù)本發(fā)明的半鋼煉鋼的造渣方法的一個(gè)示例性實(shí)施例中，在半鋼轉(zhuǎn)爐吹氧吹煉開始后的2min時(shí)間內(nèi)向轉(zhuǎn)爐加入第一批富集污泥球、活性石灰、高鎂石灰和造渣劑，其中，活性石灰的加入量為19.23 21.54Kg/tiH，高鎂石灰的加入量為16.15 18.32Kg/tiH，造渣劑的加入量為14.25 16.52Kg/t鋼，富集污泥球的加入量2.6 3.2Kg/tiH ;吹氧冶煉4 6min時(shí)，逐步加入第二批富集污泥球、活性石灰、高鎂石灰和造渣劑，其中，活性石灰的加入量為10.23 12.45Kg/t鋼，高鎂石灰的加入量為8.56 10.74Kg/tiH，造渣劑的加入量為5.74 6.53Kg/t鋼，富集污泥球的加入量5.2 7.5Kg/t鋼。將上述兩批渣料的加入時(shí)機(jī)和加入量控制在上述范圍為了加速石灰的熔化，若加入過多會造成熔池溫度下降過多，導(dǎo)致渣料結(jié)團(tuán)且石灰塊表面形成一層金屬凝殼而推遲成渣；加入過少則達(dá)不到脫磷效果。在根據(jù)本發(fā)明的半鋼煉鋼的造渣方法的一個(gè)示例性實(shí)施例中，在開始吹氧時(shí)，控制控制氧槍槍位為2m,以防止燒搶；在吹煉過程中，控制槍位為1.4m 1.8m,以促進(jìn)化洛，保證熔渣具有很好的流動性，以達(dá)到快速脫磷的目的；將拉碳槍位控制為1.4m,以早化渣、多去磷并保護(hù)爐襯。在本發(fā)明中，氧槍的槍位是指氧槍噴頭的噴頭末端至熔池液面的距離。為了更好地理解本發(fā)明的上述示例性實(shí)施例，下面結(jié)合具體示例和對比例對其進(jìn)行進(jìn)一步說明。示例 I將轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥(主要成份為:Fe203，F(xiàn)eO)再加入白灰、粘結(jié)劑等材料混合后經(jīng)造球、烘干制得為10 80mm的富集污泥球,其成分為:FeO:45%、Fe2O3:15%、MFe:5%, CaO:8%, SiO2: 10%, Al2O3:3%, MnO:1%, MgO:5%, P < 0.2%, S < 0.05%,/jC分< I %和余量不可避免的雜質(zhì)。在某鋼廠120t轉(zhuǎn)爐上冶煉SS(R)鋼軌用鋼，其實(shí)際入爐半鋼鐵水重量是138.8t，出鋼重量是140.17t。實(shí)際吹氧量為6210m3。在轉(zhuǎn)爐半鋼造渣的過程中，加入本示例的富集污泥球。入爐半鋼鐵水成分及溫度如表I所示。表I入爐半鋼鐵水成分)和入爐溫度(V )
權(quán)利要求
1.一種半鋼煉鋼用富集污泥球，其特征在于，所述富集污泥球按重量百分比計(jì)包括45 60% 的 FeO、8 15% 的 Fe203、5 10% 的 MFe、5 8% 的 CaO、10 12% 的 Si02、l 3%的Al2O3'I 2%的Mn0、3 5%的MgO、小于0.2%的P、小于0.05%的S、小于1%的水分，以及不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半鋼煉鋼用富集污泥球，其特征在于，所述富集污泥球的粒度為10 80mm。
3.一種半鋼煉鋼的造渣方法，包括通過氧槍對轉(zhuǎn)爐內(nèi)的半鋼鋼水供氧，并向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、高鎂石灰和造渣劑，其特征在于，所述造渣方法還包括:在半鋼轉(zhuǎn)爐吹氧吹煉開始后，將如權(quán)利要求1或2所述的半鋼煉鋼用富集污泥球隨活性石灰、高鎂石灰、造渣劑一起分兩批加入轉(zhuǎn)爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述半鋼煉鋼的造渣方法，其特征在于，在半鋼轉(zhuǎn)爐吹氧吹煉開始后的2min時(shí)間內(nèi)向轉(zhuǎn)爐加入第一批富集污泥球、活性石灰、高鎂石灰和造渣劑，其中，所述第一批富集污泥球的加入量2.6 3.2Kg/t ，第一批活性石灰的加入量為19.23 21.54Kg/tiH，第一批高鎂石灰的加入量為16.15 18.32Kg/tiH，第一批造渣劑的加入量為14.25 16.52Kg/tiH ;吹氧冶煉4 6min時(shí)，逐步加入第二批富集污泥球、活性石灰、高鎂石灰和造渣劑，其中，所述第二批富集污泥球的加入量5.2 7.5Kg/t ，第二批活性石灰的加入量為10.23 12.45Kg/tiH，第二批高鎂石灰的加入量為8.56 10.74Kg/tiH，第二批造渣劑的加入量為5.74 6.53Kg/t鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述半鋼煉鋼的造渣方法，其特征在于，在半鋼轉(zhuǎn)爐吹氧吹煉過程中，控制開吹槍位為2m，吹煉槍位為1.4 1.8m,拉碳槍位為1.4m。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半鋼煉鋼用富集污泥球及半鋼煉鋼的造渣方法。所述富集污泥球按重量百分比計(jì)包括45～60％的FeO、8～15％的Fe2O3、5～10％的MFe、5～8％的CaO、10～12％的SiO2、1～3％的Al2O3、1～2％的MnO、3～5％的MgO、小于0.2％的P、小于0.05％的S、小于1％的水分，以及不可避免的雜質(zhì)。所述造渣方法包括在半鋼轉(zhuǎn)爐吹氧吹煉開始后，將富集污泥球隨活性石灰、高鎂石灰、造渣劑一起分兩批次加入轉(zhuǎn)爐，并恰當(dāng)控制其加入時(shí)機(jī)和加入量。采用本發(fā)明的半鋼煉鋼用富集污泥球及半鋼煉鋼的造渣方法來冶煉半鋼能夠克服在用半鋼進(jìn)行冶煉時(shí)存在的化渣困難、來渣速度慢、終渣全鐵含量較高的問題，并獲得了資源回收、減少污染的綜合治理效果。
文檔編號C21C5/36GK103146873SQ201310108250
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者陳路, 梁新騰, 陳永, 曾建華, 黃德勝 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司