[发明专利]一种在转炉炼钢过程中将钢渣熔炼成矿物棉料的冶炼工艺

说明书

本发明公开了一种在转炉炼钢过程中将钢渣熔炼成矿物棉料的冶炼工艺。该工艺是通过添加调质剂或还原剂将炼钢初期渣调质成酸度和温度满足要求的矿物棉料。本发明充分利用了钢厂现有的转炉设备，充分利用了钢渣及钢渣本身热能生产出高附加值矿物棉料，解决了钢渣热能利用及转炉钢渣利用的难题，开辟了一条钢渣高附加值利用的有效途经；与此同时，由于调质剂的加入，炉渣流动性大幅改善，冶炼初期结束后倒出的含磷渣量大幅增加，减轻了后续脱磷负担；调质吹炼后期实施压枪操作，大幅降低渣中FeO含量和金属铁含量，有利于降低钢铁料消耗，有利于提高矿棉质量；本工艺改质剂为各种废渣，即解决了废渣利用又提高其利用价值；此外，本工艺的开发将大大减少其它制棉工艺的产量，大幅减少了煤炭消耗和由此带来的废气污染，有着巨大的经济效益和社会效益。

技术领域

本工艺涉及转炉炼钢领域，具体涉及在转炉炼钢的同时将钢渣熔炼成矿物棉料。

背景技术

将高炉干渣或热态熔融高炉渣熔炼制成矿渣棉已是成熟的工艺，近年来有利用转炉熔融钢渣生产矿渣棉的专利申请技术“一种利用转炉前期熔融态钢渣生产矿棉的方法”(申请号：201610369708.3)问世，该专利申请技术利用转炉前期低碱度熔融钢渣出炉进入渣罐过程中加入改质剂和发热剂即硅铁铝质还原剂还原发热升温，降低渣中氧化铁，抵消SiO2质材料或AL2O3质改料剂加入后产生的温降，通过搅拌，静置均质，然后吹制成矿棉制品。该专利技术实际应用会存在许多问题。将碱度〔CaO/SiO2)1.0-2.0的转炉初期炉渣改质成酸度(SiO2+Al2O)/(CaO+MgO)为1.1-1.7的矿棉，需要加入大量的改质剂和还原剂，有的高达30％以上，除了还原剂产生的热量以外，没有别的热源，炉渣粘度本来就大，渣罐容积又小，再加入大量的改质剂和还原剂，无法搅拌均匀，难以达到矿棉需要的改质效果。采用机械搅拌，其使用寿命和搅拌效果都不宜使用，采用气体搅拌，会产生喷溅以及大的温降，也不可实施；由于无其它热源，改质成酸度大于1.5时加入的改质剂和还原剂量大，还原剂加入量小热量不够，若还原剂加入量过大渣中FeO含量无法保证，因而渣料粘度无法控制，所以用该专利技术生产岩棉更是无法实施。同时该专利技术一座转炉需要2-5渣罐频繁吊运，行车的作业率也不允许；还原出来的铁由于渣层很厚难以完全沉淀回收。此外，转炉溅渣护炉工艺已使转炉炉龄高达3万炉以上，这就为本发明技术的实施提供了前提条件。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是借助转炉冶炼的条件：巨大的冶炼空间，强大的氧气射流和大量的钢水、钢渣及炉体热能，在冶炼过程中在不影响炼钢脱磷或促进脱磷的前提下在转炉内直接将转炉炼钢产生的初期渣调质为酸度(SiO2+Al2O)/(CaO+MgO)达1.1-1.7的矿物棉料，无需炉外再作调质处理。

技术方案

转炉双渣留渣炼钢工艺初期渣碱度较低，一般碱度R1.0-2.0，北京科技大学王新华教授探索出低温阶段1350℃±，较低的脱磷炉渣碱度1.1-1.5，MgO4-7.5％，FeO≤15％脱磷的冶炼参数；有些厂初期渣脱磷渣选择碱度2.0左右，冶炼出渣温度较高1400-1450℃，脱磷效果也很好，只是铁水碳氧化量大，残碳量偏低，对后续脱碳阶段冶炼热量有些影响；，有些厂在转炉冶炼脱硅后直接倒掉脱硅渣，该脱硅渣碱度有时小于1；转炉双联工艺脱磷炉脱磷渣碱度在1.2左右脱磷效果较佳。这些低碱度渣为本发明的开发提供了基础。