[发明专利]一种炼钢生铁炉外增硅生产铸造用生铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，特别涉及一种利用炼钢生铁炉外增硅生产铸造用生铁的工艺方法。

背景技术

铸造业是汽车，石化、钢铁、电力、造船、纺织等支柱产业的基础。随着铸造业的发展，对铸件的综合质量、成本、能耗、效益和清洁生产等要求越来越高。

目前，铸造用生铁的生产方式主要有高炉直接冶炼与炉外增硅，高炉直接冶炼铸造生铁(含硅1.0-3.5％)时炉内要进行大量的硅还原反应，导致高炉焦比高，炉内温度高。同时，炉缸内温度较高，炉内会生成大量气态中间体产物SiO，SiO除在下部被渣铁吸收外，还有部分会随煤气上升到较低温度的块状带，并在固态炉料的空隙中聚集下来，使块状带透气性变差，并造成炉内压差升高，这大大影响了高炉的稳定顺行，增加了操作难度。因此，高炉直接生产铸造生铁在技术上是比较困难的。另外，高炉直接冶炼铸造用生铁时焦比较高，生铁成本较高，即高炉直接冶炼铸造生铁也是不够经济的。

通过炉外增硅的方式生产铸造用生铁可以减轻高炉负担，实现高产低耗，降低铁水含硫量，提高铸铁质量。炉外增硅通常采用投入法与喷粉法。投入法增硅的工艺简单，硅铁块会浮在铁流和铁水罐表面，熔化溶解的同时伴随着烧损，常规的投入法需人工投料，劳动强度较大，硅铁收得率不高；喷粉法增硅是在喷粉罐内将硅铁粉通过载气流态化并用插入铁水罐的喷枪喷入铁水底层中，在充分搅动的铁水中，传质、传热条件较好，硅铁熔化、溶解速度较快。生产实践和实验室研究都证明喷粉法增硅技术上是可行的，但其喷头寿命短，需要经常更换，应用成本较高。

在传统长流程钢铁企业中，高炉铁水是用来炼钢的，然而在炼钢能力不足或因故障、检修等原因无法消化铁水时，一般会利用铸铁机将过剩铁水铸成生铁块(面包铁)堆存，以平衡铁、钢产能，保障高炉稳定顺行，且将生铁块作为日后炼钢用的原料。这种处理方式只能起到一时的应急作用，比较被动，且面包铁最终仍需运往炼钢进行内部消化，无法产生额外效益。因此，急需一种经济合理的炉外增硅技术以解决高炉富余铁水的分流和增益问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是长流程钢铁企业中高炉富余炼钢生铁的高效分流和增益问题，针对以上现有技术存在的不足，提出一种炼钢生铁炉外增硅生产铸造用生铁的方法，利用炼钢生铁高炉生产的富余铁水，通过炉外增硅的方式将其调整至目标铸造用铁的成分，而后再利用铸铁机浇铸成铸造用生铁，该方法简便易行、成本低、不易损坏生产设备、生产灵活高效、成分准确易控。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种炼钢生铁炉外增硅生产铸造用生铁的方法，利用高炉生产的炼钢生铁，在出铁之后通过炉外增硅的方式将其调整至目标铸造用生铁的成分，而后再利用铸铁机浇铸成块，具体操作步骤如下：

(1)由稳定生产炼钢生铁的高炉产出铁水，高炉的炉况保持稳定，铁水成分波动不宜过大，保持能判断出下一炉铁水的硅含量，控制铁水硅的含量不超过1.0％，铁水成分满足炼钢生铁的要求，流经撇渣器之后铁沟内的铁水温度大于1490℃；

(2)对步骤(1)中除渣后的铁水进行炉外增硅并运往铸铁车间，炉外增硅包括在炼钢KR脱硫工序中增硅或高炉炉前铁沟增硅或两种增硅方式配合使用；

高炉炉前铁沟增硅的具体操作为：根据公式：其中n为每罐出铁量，吨；A为目标铸造用生铁的硅含量，质量百分数；α为铁水硅含量，质量百分数；β为增硅剂硅含量，质量百分数；η为硅铁保守收得率，计算出所需增硅剂加入量m，并提前将增硅剂及移动板式给料机准备到位，高炉正常出铁2-5min后，由移动板式给料机在出铁结束前向铁沟中加入增硅剂，增硅剂的加入点应靠近铁沟的前面，增硅剂添加结束后，待出铁量到达预定量时结束出铁，并将加入增硅剂的铁水运往铸铁车间；

炼钢KR脱硫工序中增硅的具体操作为：高炉正常出铁后将铁水转至KR脱硫工序中的铁水罐中，同样将铁水罐内的铁水量、铁水硅量、增硅剂硅含量、保守收得率及目标铸造用生铁的硅含量代入公式：其中n为每罐出铁量，吨；A为目标铸造用生铁的硅含量，质量百分数；α为铁水硅含量，质量百分数；β为增硅剂硅含量，质量百分数；η为硅铁保守收得率，计算出所需加入增硅剂的量m，利用行车等设备向铁水罐中加入增硅剂，利用KR脱硫工序中的搅拌设备对加入了增硅剂的铁水进行搅拌，搅拌设备中的搅拌桨插入铁水深度为900-1100mm，转速为120r/min，搅拌10min之后，使硅含量达到目标铸造用生铁标准规定的范围，将加入增硅剂搅拌后的铁水静置20-40min后运往铸铁车间；

将加入增硅剂并搅拌后的铁水进行静置，可促进增硅剂的充分熔化；