[发明专利]降低SGRS工艺倒渣中铁珠含量的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，尤其是一种降低SGRS工艺倒渣中铁珠含量的方法。

背景技术

面对激烈的市场竞争，降低生产成本、挖潜增效是企业生存、增强竞争力的关键，为此行业内部大力推行SGRS工艺。SGRS工艺(Slag Generation Reduced Steelmaking)是转炉冶炼的一种新工艺，基本原理是：（1）转炉冶炼结束后，将高碱度（3-3.5）、一定FeO含量（15%-18%）、一定MgO含量（9%-11%）的终点炉渣留在炉内；（2）采用溅渣护炉将部分炉渣溅至炉衬表面加以固化；（3）加废钢、铁水后加入一定的造渣料（石灰、轻烧白云石、矿石、铁皮球等），进行第1阶段吹炼（脱磷阶段），吹炼4.5min-6min后提枪倒出部分前期渣（由上炉终点炉渣和造渣料组成）后，进行第2阶段吹炼（脱碳阶段）；（4）吹炼结束后出钢，但将炉渣留在炉内，进入下炉次冶炼并以此循环往复。该工艺具有去P效果好、辅料消耗少、冶炼成本低等一系列优点，但同时也带来了双渣倒渣铁珠含量高进而导致钢铁料消耗升高的工艺难题。

如何降低SGRS工艺倒渣铁珠含量进而降低转炉钢铁料消耗是当前研究的重要方向。经大量的实践与研究表明，SGRS工艺倒渣含铁珠机理为：转炉前期吹炼过程中，炉渣中高熔点物质紧紧包裹住进入其中的液滴，液滴在炉渣中的表面张力大于液滴本身的重力，致使双渣倒渣时液滴随炉渣进入渣罐。例如，唐钢热轧部原有SGRS工艺倒渣铁珠含量高达20wt%左右，取倒渣时的渣样进行分析，渣中MgO含量在9wt%-11wt%，渣中W_FeO为11.5wt%-16.5wt%，炉渣碱度在2-2.5之间，倒渣温度在1400-1450℃左右。取MgO含量10wt%，W_FeO=14wt%，熔渣碱度为2.3，倒渣温度为1420℃的炉渣进行岩相分析，岩相分析图如图1所示，图1中1为C₃S、2为C₂S、3为未熔石灰。

由图1所示的岩相分析图可以看出唐钢热轧部原SGRS工艺的岩相成分主要为硅酸二钙(C₂S),其质量分数为50%‐55%,钙镁橄榄石（CMS）质量分数为10%‐15%,有少量硅酸三钙(C₃S)形成,其质量分数约为10%,未熔石灰(f-CaO)质量分数为8%‐10%。而其中硅酸二钙(C₂S)的熔点为2130℃，钙镁橄榄石（CMS）的熔点为1390℃，硅酸三钙(C₃S)的熔点为大于2065℃，CaO的熔点为2600℃，炉渣中几乎全部为高熔点物质，在SGRS工艺倒渣温度（1400-1450℃）下很难融化，炉渣很黏，渣中铁珠也就较多。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种降低SGRS工艺倒渣中铁珠含量的方法，以有效降低双渣倒渣时渣中铁珠含量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：：所述SGRS工艺中，控制前期渣中MgO含量≤8.4wt%、W_FeO在15wt%‐18wt%之间，前期渣碱度在1.3‐1.6之间。

本发明所述的造渣料采用烧结矿和铁皮球，并根据MgO含量添加轻烧白云石。

本发明所述第1阶段吹炼时的吹炼枪位比正常单渣枪位高20-30cm。

本发明的理论基础：

在钢铁冶金中，CaO-SiO₂-FeO三元系相图是目前最完善的碱性炉渣的基本相图，对研究炼钢炉渣具有重要的指导作用；CaO-SiO₂-FeO三元系相图如图2所示。

转炉炼钢炉渣的W_FeO一般都在10%-20%左右，由图2可以看出当碱度即CaO/SiO₂＜1.3时，在SGRS工艺倒渣温度下（1400-1450℃），炉渣中高熔点物质硅酸二钙（C₂S）的生成会大大减少，所以我们希望SGRS工艺倒渣碱度小于1.3。

1、炉渣碱度的确定：

炉渣中含有7.5wt%-10wt%的MgO，几乎全部的MgO都会与炉渣中部分的SiO₂结合生成硅镁化合物，所以与CaO结合的SiO₂将减少，所以可将CaO/SiO₂放宽至1.3-1.6；

2、炉渣MgO含量的确定：