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半鋼冶煉去磷保碳的方法與流程

文檔序號:11230188閱讀:526來源:國知局

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種半鋼冶煉去磷保碳的方法。



背景技術(shù):

我國擁有豐富的釩鈦磁鐵礦資源,國內(nèi)攀鋼、承鋼、昆鋼、威鋼等鋼鐵企業(yè)都是采用釩鈦磁鐵礦進(jìn)行冶煉,轉(zhuǎn)爐煉鋼主原料是采用經(jīng)過專用轉(zhuǎn)爐提釩后的半鋼,含釩鐵水經(jīng)脫硫提釩后獲得的半鋼中碳為3.4~4.0%,硅、錳含量均為痕跡,硫為≤0.015%,磷為0.060~0.080%。

因此,半鋼冶煉具有熱源不足、成渣慢,脫磷效果差、終渣tfe含量高等缺點(diǎn)。

長期以來,半鋼煉鋼熱源不足的問題使得半鋼冶煉時轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)不好控制,不得不采用增碳法,這種冶煉方法前期脫磷效果差,冶煉過程易返干,主要靠冶煉后期高氧化性進(jìn)行脫磷,但這種脫磷方式容易造成終點(diǎn)鋼水碳含量低、氧活度高等問題,不僅冶煉成本高,而且影響鋼水質(zhì)量。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為:半鋼冶煉長期以來靠終點(diǎn)高氧化性進(jìn)行脫磷,導(dǎo)致終點(diǎn)鋼水碳含量偏低,氧活度高、終渣tfe含量高等問題。

本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為:提供一種半鋼冶煉去磷保碳的方法。該方法包括以下步驟:

a、半鋼煉鋼轉(zhuǎn)爐中加入高鎂石灰、活性石灰,兌入半鋼,再加入硅鐵和復(fù)合造渣劑,調(diào)節(jié)堿度為1.5~2,加入煉鋼污泥使半鋼溫度≤1500℃,頂吹氧氣進(jìn)行冶煉,在吹氧進(jìn)度40~80%時,控制氧槍槍位在1.6~1.8m任一點(diǎn)保持不變,并在吹氧進(jìn)度分別為40~50%和60~70%時加入剛玉渣;

b、在吹氧進(jìn)度80~100%時,調(diào)整氧槍供氧強(qiáng)度為2.5~3.0m3/t·min之間,待終點(diǎn)鋼水碳含量為0.07~0.15%,溫度為1600~1620℃時出鋼。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟a中所述的活性石灰為cao含量≥85wt%的石灰,高鎂石灰為mgo含量≥40wt%的石灰。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟a中所述的活性石灰和高鎂石灰的加入量均為10~15kg/t。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟a中所述的硅鐵為si含量≥75wt%的硅鐵,硅鐵加入量以兌入半鋼后硅含量0.08~0.16wt%為準(zhǔn)。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟a中所述的復(fù)合造渣劑中sio2含量≥40wt%。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟a中所述的煉鋼污泥鐵氧化物含量≥30%,所述煉鋼污泥加入量為3~6kg/t鋼。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟a中所述供氧強(qiáng)度為3.0~4.0m3/t·min。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟b中所述剛玉渣為釩渣提釩后的尾渣,al2o3含量≥50%;所述剛玉渣的加入量為1~2kg/t鋼。

本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供一種半鋼冶煉去磷保碳的煉鋼方法,通過對半鋼進(jìn)行熱補(bǔ)償,然后在煉鋼轉(zhuǎn)爐進(jìn)行去磷保碳,從而達(dá)到提高終點(diǎn)鋼水碳含量、降低終渣tfe及氧化性等目的,進(jìn)而降低煉鋼成本,提高鋼水質(zhì)量;本發(fā)明使得冶煉終點(diǎn)鋼水中碳含量高,磷含量低,終渣總鐵含量低,現(xiàn)有冶煉方法中由于半鋼熱源不足,終點(diǎn)鋼水碳含量平均在0.05%左右,鋼水氧活度平均在600ppm左右,終渣tfe含量在20%左右,而采用本發(fā)明后終點(diǎn)鋼水碳含量可控制在0.07~0.15%之間,鋼水氧活度控制在100~250pp之間,終渣tfe含量可控制在17%以內(nèi)。本發(fā)明避免了長期以來半鋼冶煉依靠后期高氧化性脫磷的弊端,轉(zhuǎn)爐冶煉時將脫磷任務(wù)前移,并實現(xiàn)去磷保碳,在提高鋼水質(zhì)量的同時降低冶煉成本。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種半鋼冶煉去磷保碳的方法,包括以下步驟:

a、半鋼煉鋼轉(zhuǎn)爐中加入高鎂石灰、活性石灰,兌入半鋼,再加入硅鐵和復(fù)合造渣劑,調(diào)節(jié)堿度為1.5~2,加入煉鋼污泥使半鋼溫度≤1500℃,頂吹氧氣進(jìn)行冶煉,在吹氧進(jìn)度40~80%時,控制氧槍槍位在1.6~1.8m任一點(diǎn)保持不變,并在吹氧進(jìn)度分別為40~50%和60~70%時加入剛玉渣;

b、在吹氧進(jìn)度80~100%時,調(diào)整氧槍供氧強(qiáng)度為2.5~3.0m3/t·min之間,待終點(diǎn)鋼水碳含量為0.07~0.15%,溫度為1600~1620℃時出鋼。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟a中所述的活性石灰為cao含量≥85wt%的石灰,高鎂石灰為mgo含量≥40wt%的石灰。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟a中所述的活性石灰和高鎂石灰的加入量均為10~15kg/t。當(dāng)半鋼煉鋼轉(zhuǎn)爐內(nèi)留有上一爐冶煉后的爐渣時,可適當(dāng)減少活性石灰和高鎂石灰添加量,一般添加量以5~10kg/t為宜,能夠減少輔料消耗,節(jié)約成本。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟a中所述的硅鐵為si含量≥75wt%的硅鐵,硅鐵加入量以兌入半鋼后硅含量0.08~0.16wt%進(jìn)行調(diào)整。加入硅鐵一方面能夠?qū)Π脘撨M(jìn)行熱補(bǔ)償,另一方面,還可以調(diào)整爐渣堿度,促進(jìn)脫磷化渣。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟a中所述的復(fù)合造渣劑中sio2含量≥40wt%。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,為了降低鋼水溫度、控制升溫速率,加速成渣,步驟a中加入煉鋼污泥,所述的煉鋼污泥鐵氧化物含量≥30%。為了達(dá)到降溫和加速成渣的雙重目的,所述煉鋼污泥加入量為3~6kg/t鋼。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟a中所述供氧強(qiáng)度為3.0~4.0m3/t·min。

其中,上述半鋼冶煉去磷保碳的方法中,步驟b中所述剛玉渣為釩渣提釩后的尾渣,al2o3含量≥50%;所述剛玉渣的加入量為1~2kg/t鋼。

本發(fā)明在吹氧進(jìn)度分別為40~50%和60~70%時加入剛玉渣,可以有效的防止?fàn)t渣返干;進(jìn)而可以將吹氧進(jìn)度40~80%時的氧槍槍位控制在1.6~1.8m任一點(diǎn)保持不變,降低渣中tfe含量。

在冶煉后期,吹氧進(jìn)度為80~100%時,降低氧槍供氧強(qiáng)度,調(diào)整氧槍供氧強(qiáng)度為2.5~3.0m3/t·min。一方面,供氧強(qiáng)度降低,使得碳氧反應(yīng)減少,鋼水終點(diǎn)碳含量得以提升,另一方面,也能降低鋼水終點(diǎn)氧活度。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進(jìn)一步的解釋說明,但不表示將本發(fā)明的保護(hù)范圍限制在實施例所述范圍內(nèi)。

實施例1采用本發(fā)明方法對半鋼進(jìn)行冶煉

某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼,入爐半鋼磷含量為0.075%。入爐半鋼碳含量為3.0%,半鋼溫度為1310℃,加入硅鐵使得半鋼中硅含量達(dá)到0.08%,半鋼熱補(bǔ)償后在煉鋼轉(zhuǎn)爐冶煉。冶煉時,留渣后加入高鎂石灰噸鋼5kg,活性石灰噸鋼10kg將爐渣裹干,并在兌入半鋼后加入復(fù)合造渣劑將堿度控制在1.5,同時加入煉鋼污泥降溫、控制升溫速率和加速成渣,頂吹氧槍供氧強(qiáng)度為3.0m3/t·min,并控制吹氧進(jìn)度的40%以內(nèi)半鋼溫度不高于1500℃,吹氧進(jìn)度為40~80%槍位控制采用恒壓恒槍控制方式,槍位在1.6m保持不變,并分別在吹氧進(jìn)度為40%和60%時加入剛玉渣噸鋼1kg降低爐渣熔點(diǎn),防止返干。吹氧進(jìn)度80~100%時頂吹氧槍供氣強(qiáng)度為2.5m3/t·min,最終得到終點(diǎn)鋼水碳含量為0.15%,終點(diǎn)鋼水溫度為1600℃,終點(diǎn)鋼水磷含量為0.008%,鋼水氧活度僅為121ppm,終渣tfe含量僅為15.6%。

實施例2采用本發(fā)明方法對半鋼進(jìn)行冶煉

某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼,入爐半鋼磷含量為0.085%。入爐半鋼碳含量為2.8%,半鋼溫度為1300℃,加入硅鐵使得半鋼中硅含量達(dá)到0.16%,半鋼熱補(bǔ)償后在煉鋼轉(zhuǎn)爐冶煉。冶煉時,留渣后加入高鎂石灰噸鋼10kg,活性石灰噸鋼5kg將爐渣裹干,并在兌入半鋼后加入復(fù)合造渣劑將堿度控制在2,同時加入煉鋼污泥降溫、控制升溫速率和加速成渣,頂吹氧槍供氧強(qiáng)度為4.0m3/t·min,并控制吹氧進(jìn)度的40%以內(nèi)半鋼溫度不高于1500℃,吹氧進(jìn)度為40~80%槍位控制采用恒壓恒槍控制方式,槍位在1.8m保持不變,并分別在吹氧進(jìn)度為40%和60%時加入剛玉渣噸鋼2kg降低爐渣熔點(diǎn),防止返干。吹氧進(jìn)度80~100%時頂吹氧槍供氣強(qiáng)度為3.0m3/t·min,最終得到終點(diǎn)鋼水碳含量為0.10%,終點(diǎn)鋼水溫度為1620℃,終點(diǎn)鋼水磷含量為0.009%,鋼水氧活度僅為236ppm,終渣tfe含量僅為16.1%。

實施例3采用本發(fā)明方法對半鋼進(jìn)行冶煉

某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼,入爐半鋼磷含量為0.090%。入爐半鋼碳含量為3.3%,半鋼溫度為1260℃,加入硅鐵使得半鋼中硅含量達(dá)到0.125%,半鋼熱補(bǔ)償后在煉鋼轉(zhuǎn)爐冶煉。冶煉時,留渣后加入高鎂石灰噸鋼8kg,活性石灰噸鋼8kg將爐渣裹干,并在兌入半鋼后加入復(fù)合造渣劑將堿度控制在1.8,同時加入煉鋼污泥降溫、控制升溫速率和加速成渣,頂吹氧槍供氧強(qiáng)度為3.5m3/t·min,并控制吹氧進(jìn)度的40%以內(nèi)半鋼溫度不高于1500℃,吹氧進(jìn)度為40~80%槍位控制采用恒壓恒槍控制方式,槍位在1.8m保持不變,并分別在吹氧進(jìn)度為40%和60%時加入剛玉渣噸鋼1.5kg降低爐渣熔點(diǎn),防止返干。吹氧進(jìn)度80~100%時頂吹氧槍供氣強(qiáng)度為2.7m3/t·min,最終得到終點(diǎn)鋼水碳含量為0.12%,終點(diǎn)鋼水溫度為1610℃,終點(diǎn)鋼水磷含量為0.008%,鋼水氧活度僅為190ppm,終渣tfe含量僅為15.8%。

對比例1不進(jìn)行熱補(bǔ)償進(jìn)行半鋼冶煉

某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼,入爐半鋼磷含量為0.075%。入爐半鋼碳含量為3.0%,半鋼溫度為1310℃,不進(jìn)行半鋼熱補(bǔ)償直接冶煉。上一爐留渣后加入高鎂石灰噸鋼5kg,活性石灰噸鋼10kg將爐渣裹干,并在兌入半鋼后加入復(fù)合造渣劑將堿度控制在1.5,同時加入煉鋼污泥降溫、控制升溫速率和加速成渣,并控制吹氧進(jìn)度的40%以內(nèi)半鋼溫度不高于1500℃,吹氧進(jìn)度為40~80%槍位控制采用恒壓恒槍控制方式,槍位在1.6m保持不變,并分別在吹氧進(jìn)度為40%和60%時加入剛玉渣噸鋼1kg降低爐渣熔點(diǎn),防止返干。吹氧進(jìn)度80~100%時頂吹氧槍供氣強(qiáng)度為2.5m3/t·min,最終得到終點(diǎn)鋼水碳含量為0.05%,終點(diǎn)鋼水溫度為1603℃,終點(diǎn)鋼水磷含量為0.010%,鋼水氧活度為625ppm,終渣tfe含量達(dá)到20.6%。

對比例1可看出:當(dāng)不進(jìn)行熱補(bǔ)償時,溫度不足導(dǎo)致終點(diǎn)鋼水溫度低、磷偏高,氧活度及tfe高。

對比例2不加入煉鋼污泥和剛玉渣進(jìn)行半鋼冶煉

某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼,入爐半鋼磷含量為0.085%。入爐半鋼碳含量為2.8%,半鋼溫度為1300℃,加入硅鐵使得半鋼中硅含量達(dá)到0.16%,半鋼熱補(bǔ)償后在煉鋼轉(zhuǎn)爐冶煉。冶煉時,留渣后加入高鎂石灰噸鋼10kg,活性石灰噸鋼5kg將爐渣裹干,并在兌入半鋼后加入復(fù)合造渣劑將堿度控制在2,不加入煉鋼污泥,頂吹氧槍供氧強(qiáng)度為4.0m3/t·min,在吹氧進(jìn)度的36%時半鋼溫度達(dá)到1550℃,冶煉過程采用頻繁調(diào)整槍位。吹氧進(jìn)度80~100%時頂吹氧槍供氣強(qiáng)度為3.0m3/t·min,最終得到終點(diǎn)鋼水碳含量為0.10%,終點(diǎn)鋼水溫度為1650℃,終點(diǎn)鋼水磷含量為0.018%,鋼水氧活度僅為240ppm,終渣tfe含量僅為16.5%。

對比例2可看出:當(dāng)不添加煉鋼污泥和剛玉渣時,雖然能保證提高終點(diǎn)碳,但不能有效脫磷,鋼水磷含量偏高。

對比例3不調(diào)整供氧強(qiáng)度進(jìn)行半鋼冶煉

某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼,入爐半鋼磷含量為0.090%。入爐半鋼碳含量為3.3%,半鋼溫度為1260℃,加入硅鐵使得半鋼中硅含量達(dá)到0.125%,半鋼熱補(bǔ)償后在煉鋼轉(zhuǎn)爐冶煉。冶煉時,留渣后加入高鎂石灰噸鋼8kg,活性石灰噸鋼8kg將爐渣裹干,并在兌入半鋼后加入復(fù)合造渣劑將堿度控制在1.8,同時加入煉鋼污泥降溫、控制升溫速率和加速成渣,頂吹氧槍供氧強(qiáng)度為3.5m3/t·min,并控制吹氧進(jìn)度的40%以內(nèi)半鋼溫度不高于1500℃,吹氧進(jìn)度為40~80%槍位控制采用恒壓恒槍控制方式,槍位在1.8m保持不變,并分別在吹氧進(jìn)度為40%和60%時加入剛玉渣噸鋼1.5kg降低爐渣熔點(diǎn),防止返干。吹氧進(jìn)度80~100%時頂吹氧槍供氣強(qiáng)度仍然為3.5m3/t·min,最終得到終點(diǎn)鋼水碳含量為0.10%,終點(diǎn)鋼水溫度為1620℃,終點(diǎn)鋼水磷含量為0.008%,鋼水氧活度僅為278ppm,終渣tfe含量僅為17.8%。

對比例3可看出:在冶煉后期不降低頂吹氧槍供氧強(qiáng)度時,終點(diǎn)鋼水碳含量降低,氧活度及tfe含量均升高。

由實施例和對比例可知:本發(fā)明通過先對半鋼加入硅鐵進(jìn)行半鋼熱補(bǔ)償,再加入煉鋼污泥和剛玉渣進(jìn)行冶煉,吹氧后期降低供氧強(qiáng)度等措施相互配合,共同達(dá)到了對半鋼冶煉去磷保碳的效果,冶煉終點(diǎn)鋼水碳含量高,磷含量和鋼水養(yǎng)活度低,終渣tfe含量低,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益,適合推廣使用。

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