[发明专利]采用烧结矿作调节剂的高比例热兑铁水电炉冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，特别是一种采用烧结矿作调节剂的高比例热兑铁水电炉冶炼方法。

背景技术

电炉高比例热兑铁水技术是电炉炼钢发展趋势之一，对提高电炉产能，优化电炉钢水质量等方面发挥了巨大作用，但是也存在以下问题：

一是加剧了电炉脱碳压力，电炉热兑铁水后，炉内配碳量增加，冶炼过程供氧强度加大，使得炉内碳氧反应更加剧烈，炉内熔池渣相传氧速率小于碳氧反应耗氧，渣中由于FeO快速消耗从而出现“返干现象”。现有技术中是采用降低供氧强度或者是喷吹碳粉化渣。降低供氧强度放缓碳氧反应，影响了电炉冶炼周期；喷吹碳粉有益于炉渣泡沫化，但对碳氧反应剧烈时化渣效果不明显。       

再就是冶炼终点对温度的控制和脱磷，对于电炉冶炼末期温度过高，现有技术多采用石灰或石灰石降温，但二者降温效果不如烧结矿明显；对于电炉冶炼末期磷偏高，一般采用加石灰再次造渣脱磷，这样导致氧末冶炼时间偏长，同时当温度偏高时效果不很明显。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种采用烧结矿作调节剂的高比例热兑铁水电炉冶炼方法，通过使用烧结矿作化渣剂来解决在高比例热兑铁水电炉冶炼过程中炉渣返干现象，同时在冶炼终期使用烧结矿作温度调节剂及脱磷剂来调节温度和脱磷。

本发明的技术方案是：一种采用烧结矿作调节剂的高比例热兑铁水电炉冶炼方法，使用烧结矿作为电炉冶炼过程的化渣剂和冶炼末期的温度调节剂及脱磷剂，烧结矿的加入采用高位料仓上料，所述铁水比例≥70%。

其具体操作步骤如下：

A、冶炼过程烧结矿的加入方法，冶炼前期严禁加入烧结矿，加入前提高前、中期冶炼温度，即在高比例铁水冶炼时，在供氧前送电5-10kwh/吨钢，使温度升高后再开始供氧，然后在冶炼中期渣子返干时加入烧结矿作化渣剂，烧结矿的加入量为0.5-1kg/吨钢，最大单次加入量不超过3kg/吨钢。

B、氧化末期烧结矿的加入方法，在氧末高温高磷情况下，加入烧结矿脱磷，开启1-2支大流量氧枪供氧，烧结矿的加入量为0.5-1kg/吨钢，最大单次加入量不超过3kg/吨钢。

氧末熔池温度大于1610℃时加入烧结矿降温，烧结矿分少量多批加入，每批加入量为1kg/吨钢，每吨烧结矿降温0.25-0.45℃/吨钢。

本发明进一步的技术方案是：在A步骤中，采用调整供氧强度作为冶炼过程中的化渣手段。

本发明再进一步的技术方案是：在B步骤中，通过加入石灰来加强脱磷效果，石灰的加入量为1-5kg/吨钢。

本发明在电炉冶炼过程使用烧结矿，在返干期起到了化渣剂的作用，而在冶炼终期，起到调节温度和脱磷的作用。

本发明采用烧结矿控制返干及化渣机理如下：

电炉热兑铁水后，炉内配碳量增加，冶炼过程供氧强度加大，使得炉内碳氧反应更加剧烈，炉内熔池渣相传氧速率小于碳氧反应耗氧，渣中由于FeO快速消耗从而出现“返干现象”；而烧结矿主要成分为铁的氧化物，主要为Fe₂O₃和Fe₃O₄及 CaO、 SiO2等，其中TFe含量大于55%，在返干时加入烧结矿，就是直接向渣中提供FeO，能有效缓解氧化过程由于碳氧反应剧烈而产生的“返干现象”。

本发明在冶炼末期采用烧结矿脱磷和降温机理如下：

脱磷反应可以用下式描述：

2[P]+5(FeO) + 4(CaO) = (4CaO.P₂O₅) + 5[Fe]

该反应是放热反应，所以温度升高能抑制反应的进行，甚至温度高到一定程度可使4CaO.P2O5分解，使其反应逆向进行，可见，脱磷的要素为：相对低温、高氧化性、高碱度。

烧结矿溶解成渣过程为吸热过程，其主要成分Fe₂O₃和Fe₃O₄被还原吸收热量，因而起到调节温度的作用。同时Fe₂O₃和Fe₃O₄还原为FeO，提供了氧，故脱磷的三要素实现其二，有效地促进了脱磷反应进行。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

1、有效解决了高比例热兑铁水所带来的由于脱碳压力加大的氧化期返干问题和冶炼终期温度调节以及电炉脱磷问题。