[发明专利]一种在顶底复吹转炉中侧吹粉粒石灰石造渣炼钢的方法

说明书

技术领域

    本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种在顶底复吹转炉中侧吹粉粒石灰石造渣炼钢的方法。

背景技术

目前，转炉炼钢多采用顶底复吹转炉来进行，顶底复吹转炉炼钢常用的方法是从转炉熔池上部通过氧枪向熔池的铁水吹入氧气，从转炉底部通过底枪向熔池吹入氮气或氩气进行熔池搅拌，同时从顶部高位料仓加入石灰块造渣；也有一些企业通过转炉底部的透气砖吹入石灰粉，保证快速化渣，节省石灰消耗。然而，通过高位料仓直接加入石灰块，由于有些石灰块较大，石灰块熔化不全，石灰利用率不高，造成石灰消耗增加，通过转炉底部透气砖吹入石灰粉，容易造成透气砖堵塞，影响喷吹效果。

考虑到转炉炼钢造渣用的石灰在生产和运输上有能源消耗高、环境污染大的缺点，中国发明专利200910082071.X提出了一种在顶吹氧气转炉内用石灰石代替石灰造渣炼钢的方法，在不改变转炉原有设备和操作工艺的条件下，通过高位料仓加入石灰石块进行造渣，有效减少了能量浪费，节省了生产成本。但是，通过高位料仓加入的块状石灰石因为粒度比较大，石灰石块的分解速度较为缓慢，石灰石穿透深度比较小，石灰的利用率不高，而且[O]和CaO的同位率不高，不利于转炉早期脱磷。

    中国发明专利201210240821.3公开了一种在复吹转炉中用氧枪喷吹粉粒状石灰石造渣炼钢的方法，发明人改造了氧枪的结构，利用氧枪同时喷吹石灰石粉和氧气，但是这样存在的问题是石灰石很容易被气流带走，造成石灰石的利用率不高和粉尘污染，同时对氧枪结构进行改造也需要耗费时间和精力。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种在顶底复吹转炉中侧吹粉粒石灰石造渣炼钢的方法，在复吹转炉炼钢过程中造渣、脱硅、脱磷时，通过侧吹喷枪喷吹粉粒石灰石，代替或者部分代替传统的通过高位料仓加入石灰块。

本发明的技术方案是：

在转炉耳轴中心线一侧设置至少一支侧吹喷枪，侧吹喷枪安装点位于熔池液面至液面下500mm之间，侧吹喷枪的安装范围是与安装点切平面呈10°-75°，喷枪的侧吹方向为侧吹喷枪中心线与水平线之间夹角10°-60°，指向熔池底部，侧吹喷枪插入深度为熔池半径的0.1-0.6倍；

转炉兑入铁水，摇正炉体，下降顶吹氧枪的同时，由炉口上方溜槽加入第一批造渣剂，开始供氧吹炼，顶吹氧枪喷吹0.5min后，采用侧吹喷枪，以喷枪的中心管利用载气喷吹粉粒石灰石，环缝吹保护气体，石灰石喷吹流量为41-405kg/min，载气压力为0.2-0.8MPa，载气流量为100-500Nm³/h，环缝保护气体流量100-400Nm³/h，压力为0.4-1.0MPa，炉口上方加入第二批造渣剂时，侧吹喷枪停止喷吹粉粒石灰石，环缝直接吹保护气体搅拌，吹氧15min后，停止吹氧，倒炉取样测温，出钢。

所述的载气为Ar、N₂、天然气、O₂中的一种，所述的保护气体为Ar、N₂、C₃H₈中的一种。

所述的粉粒石灰石粒度≤1.0mm，其喷入量按照其中的CaO计算，为转炉炼钢所需石灰总重量的10-100%。

转炉炼钢中所需石灰总量以50kg/t钢水计。

所述的造渣剂是石灰、萤石和白云石的混合物。

与现有技术相比，本方法的特点和有益效果如下：

（1）现有技术通过顶部氧枪吹入粉粒状石灰石，可能被炉气带走，造成石灰石利用率不高，通过侧吹喷枪将粉粒状石灰石直接喷入熔池内部，石灰石快速分解并迅速参与造渣反应，可以减少转炉炉气带走石灰石，减少粉尘，提高石灰石的利用率；

（2）本发明喷吹的石灰石为粉粒状，由于石灰石颗粒细小，可以在转炉内快速加热并完成煅烧，生成大量细小的CaO颗粒，生成的石灰比表面积显著增加，同时由于石灰石分解造成局部低温区，有利于早期快速化渣, 加快前期低温下脱磷速率，提高转炉脱磷率，亦可在一定程度上提高转炉内的脱硫率；

（3）吹入石灰石粉的载气和石灰石分解产生的CO₂可以增加熔池内的搅拌强度、缩小均混时间、均匀熔池内钢水的成分和温度；

（4）石灰石分解产生的CO₂，与钢液中[C]反应，生成CO气体，不仅能进一步加强搅拌，还能强化脱碳过程；