[发明专利]一种低硅铁水吹炼方法

说明书

技术领域

本发明属于转炉冶炼技术领域，具体涉及一种脱磷率高、化渣效果好、中期反干少、粘枪几率低的低硅铁水吹炼工艺，尤其适用于150t转炉冶炼。

背景技术

为满足降低冶炼成本的需要及高炉低硅铁水冶炼技术的发展成熟，高炉低硅铁水的产出比例逐渐增加，造成转炉入炉铁水硅含量降低。同时，由于近年来国内钢铁工业发展迅速，高品质低磷矿产量逐渐降低且价格居高不下。受产品成本压力的影响，高炉冶炼被迫使用磷含量较高的矿石，因而导致高磷铁水比重日益增加，转炉脱磷压力增加。

受到炉内总体硅含量制约，低硅铁水冶炼渣量的提高受到限制，转炉脱磷能力较弱，易造成转炉终点磷含量不达标。在冶炼成分要求严格的钢种时，更是对转炉入炉铁水的基础硅含量有一定的要求。同时，与正常含硅铁水进行转炉冶炼相比，铁水中硅含量较低时，易造成化渣困难、中期返干、钢液粘枪等问题，严重时会影响生产顺行。即便在炉况较好的大型转炉冶炼低硅铁水的过程中也会出现前期化渣不充分、终渣固态游离CaO偏高(>10%)等问题，不仅浪费石灰而且容易造成炉底上涨。

为转炉提供补充硅源是解决低硅铁水吹炼过程中存在的诸多问题的最为直接的方法。硅铁、河沙、硅石作为补充硅源已有一定的工业实践。但硅铁本身价格昂贵，河沙、硅石成分复杂且融化时间长，都不是作为补充硅源的理想选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱磷率高、化渣效果好、中期反干少、粘枪几率低的低硅铁水吹炼方法。

本发明在低硅铁水冶炼过程中添加高SiO₂铁矿石作为补充硅源。

本方法包括以下实施步骤：

（1）当转炉入炉铁水温度高于1350℃时，在转炉兑铁水后、开吹前加入适量高SiO₂铁矿石用于直接补充铁水硅含量。矿石加入后以低于未加入铁矿石冶炼炉次的枪位开吹。当转炉入炉铁水温度低于1350℃时，开吹前不加入铁矿石。

（2）吹炼开始后，根据炉况，当化渣不充分时向炉内加入适量矿石。矿石加入后降低枪位防止前期喷溅发生。

（3）吹炼进行至约300s后，为防止炉渣出现返干，向炉内加入高SiO₂铁矿石。当矿石加入后，转炉有喷溅发生趋势时，在矿石加入后适当降低枪位，防止因炉渣过稀造成的中期炉渣喷溅。

步骤中所述的高SiO₂铁矿石成分（质量分数）指标：TFe>50%，SiO₂>15%，P<0.08%。矿石粒度8～40mm。

步骤（1）中所述开吹前加入高SiO₂铁矿石量为500-1000kg。开吹枪位降低值为100-250mm。

步骤（2）中所述矿石加入总量为300-400kg，矿石加入后枪位降低值为100-220mm。

步骤（3）中所述矿石分多批加入且单批加入量为200-550kg，矿石加入后枪位降低值为60-200mm。为控制吹炼中期喷溅的发生，中期矿石的单批次加入量应尽量控制在200-450kg，当矿石加入量超过450kg，应增加枪位降低值以维持炉况稳定。

当铁水硅含量每需提高0.1%（质量分数），高SiO₂铁矿石的加入量按150kg计算。

本发明具有以下有益效果：高SiO₂铁矿石相对硅铁合金价格低廉，相对河沙、硅石成分简单且融化时间短。利用矿石中同时具有高含量SiO₂、Fe₂O₃的特点实现前期快速化渣，缓解中期返干。矿石加入后，补充炉渣中SiO₂总量，缓解吹炼中期铁水硅不足引起的中期易返干、钢液易粘枪问题。通过补充炉渣中SiO₂总量，可以降低冶炼过程中炉渣碱度，改善化渣效果，提高炉渣流动性，为转炉脱磷提供良好的动力学条件。终点炉渣的碱度降低可以减少炉渣中游离固态CaO量，缓解炉底上涨。炉渣SiO₂总量的增加可以在合理炉渣碱度范围内有效提高炉渣渣量，提高转炉脱磷效果。

附图说明

图1为方法实施实例中枪位控制图，图中下方带有箭头的数字为在该时刻加入矿石的量。

图2为实施例中终渣物相图，其中A: Ca₂FeO₃、B: Ca₃SiO₅。