[发明专利]一种控制转炉少渣冶炼工艺中脱碳渣循环炉数的方法

说明书

本发明公开了一种控制转炉少渣冶炼工艺中脱碳渣循环炉数的方法，主要解决现有技术中转炉少渣冶炼工艺的脱碳期炉渣循环利用次数不高的技术问题。本发明的技术方案为：一种控制转炉少渣冶炼工艺中脱碳渣循环炉数的方法，包括：采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的重量百分比为铁水80～93％，余量为轻型废钢；转炉吹炼脱硅、脱磷；转炉脱硅、脱磷期结束后进行排渣；转炉吹炼脱碳；转炉吹炼结束后出钢；转炉出钢结束后依次进行留渣和溅渣护炉。采用本发明方法，转炉脱碳渣的连续循环炉数能够稳定在6炉以上，转炉造渣辅料消耗相比现有转炉少渣冶炼工艺下降20％～40％，进一步降低了钢水冶炼成本。

技术领域

本发明涉及一种转炉冶炼钢水的方法，特别涉及一种控制转炉少渣冶炼工艺中脱碳渣循环炉数的方法，属于钢的冶炼及连续铸造技术领域。

背景技术

中国钢铁工业近20年来发展迅速，对国民经济快速增长发挥了重要作用，但在节省资源、能源和减少炉渣等固体废弃物排放等方面，目前面临着巨大的压力和挑战。以占中国产钢量90％以上氧气转炉炼钢为例，每年生产约6.2亿吨粗钢，要产生6000万吨以上炉渣，消耗3100万吨以上石灰和700万吨以上轻烧白云石，而用于生产炼钢石灰和轻烧白云石的石灰石与生白云石矿产均为重要的不可再生资源。

转炉冶炼传统的造渣工艺主要可分为单渣法、双渣法、双联法3种工艺。单渣法的石灰消耗与铁水初始硅含量关系密切，一般在30～50kg/吨钢，产生的渣量一般在100～120kg/吨钢；双渣法冶炼通常在铁水硅含量较高或磷含量较高或冶炼低磷钢的情况下采用，转炉辅料消耗高于单渣法；双联法虽然能够降低原辅料的消耗，但是需要额外增加专门用于脱磷的转炉，而且在脱磷后出铁加大了铁水温降，并且脱磷后铁水相当于半钢，给后续冶炼与造渣工艺增加负担。

2001年，日本新日铁公司开发了全新的转炉炼钢工艺，即MURC(Multi-refiningConverter)转炉炼钢工艺，其工艺流程为：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→留脱碳渣并循环至下一炉；该工艺通过转炉“双渣+留渣”冶炼，可以大幅度的降低转炉造渣辅料的消耗，行业内将转炉“双渣+留渣”冶炼工艺又称之为转炉少渣冶炼工艺。但在实践过程中普遍存在的问题有：(1)脱碳渣留渣率不高，转炉出钢结束后，往往要放出部分炉渣，然后再进行溅渣护炉；(2)脱碳渣循环时，脱硅、脱磷期往往需要加入部分造渣辅料；(3)脱碳渣在循环利用过程中渣中磷含量逐渐富集，为了保证终点磷满足要求，目前国内脱碳渣的循环利用次数较低，普遍不超过3炉。这些因素限制了转炉造渣辅料消耗的进一步降低。

申请公布号CN102212643A的中国专利申请公开了一种转炉少渣冶炼工艺，该专利文件对少渣冶炼工艺进行了介绍；申请公布号CN102965466A的中国专利申请公开了一种提高转炉脱磷阶段倒渣量的工艺，该专利文件公开了通过炉渣流动性的控制来实现前期倒渣；上述专利并未涉及如何控制脱碳渣的循环利用问题。查询相关专利，未发现关于控制少渣冶炼循环炉数方面的专利。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制转炉少渣冶炼工艺中脱碳渣循环炉数的方法，主要解决现有技术中转炉少渣冶炼工艺的脱碳期炉渣循环利用次数不高的技术问题。

本发明采用的技术方案是：一种控制转炉少渣冶炼工艺中脱碳渣循环炉数的方法，包括以下步骤：

1)采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的重量百分比为铁水80～93％，余量为轻型废钢；

2)转炉吹炼脱硅、脱磷，转炉脱硅、脱磷期的供氧量为冶炼炉次总供氧量的25％～35％；控制转炉吹炼脱硅、脱磷期的炉渣碱度为1.3～1.9；炉渣中氧化镁的质量百分数为4％～7％；炉渣中全铁的质量百分数为15％～25％；熔池温度为1350～1430℃；脱硅、脱磷期石灰加入量为0～20kg/吨钢；轻烧白云石加入量为0～12kg/吨钢；矿石加入量为0～40kg/吨钢；