[发明专利]冷态钢渣再资源化半钢炼钢工艺

说明书

本发明涉及冷态钢渣再资源化半钢炼钢工艺，属于转炉炼钢技术领域。本发明解决的技术问题是炼钢产生的冷态钢渣没有得到充分利用，半钢炼钢生产成本高。本发明的技术方案是提供冷态钢渣再资源化半钢炼钢工艺，包括转炉下料、吹炼以及出钢的步骤，其中下料的物料包括半钢铁水、石灰3～7kg/t钢、高镁石灰4～8kg/t钢、酸性复合造渣剂3～7kg/t钢以及冷态钢渣27～31kg/t钢。本发明转炉炼钢使用冷态钢渣代替部分石灰、高镁石灰和酸性复合造渣剂等炼钢辅料，降低了生产成本，实现了炼钢炉渣资源的循环利用，并且出钢钢水磷和硫含量均≤0.011％，满足优质钢种要求。

技术领域

本发明属于转炉炼钢技术领域，具体涉及冷态钢渣再资源化半钢炼钢工艺。

背景技术

攀钢炼钢采用钒钛磁铁矿进行冶炼，铁水中含0.3％左右的V，因此在转炉炼钢之前，需先提钒，经过转炉提钒，铁水中V被氧化，同时铁水中Si、Mn等元素也被氧化，C元素部分氧化，因而半钢同普通铁水有明显的差异。由于含钒铁水在转炉中同时脱磷提钒工艺目前还未走通，铁水经过脱硫、提钒预处理后，P含量基本上没有变化，仍然为0.060％左右。因而对于半钢转炉炼钢而言，主要是通过外加含有CaO、SiO₂的造渣材料来保证炼钢过程形成具有一定脱磷能力的炉渣，然后根据磷的分配比，通过加入一定量的造渣材料来使得半钢中的磷含量降至钢种磷含量要求。其中，转炉炼钢通常采用的造渣材料有活性石灰、高镁石灰、复合渣等。

节能降耗已成为当前钢铁企业普遍关注的重要课题之一，如何在炼钢生产中既满足冶炼工艺需求同时又降低炼钢成本事关企业发展的经济命脉。对此，攀钢西昌钢钒半钢炼钢曾经采用MURC(Multi-Refining Converter)工艺进行过转炉试验，MURC工艺是铁水在转炉中脱硅、脱磷后倒炉排渣，保留铁水，脱磷渣一般倒出50％，然后造脱碳渣进行脱碳，脱碳后出钢，其脱碳渣可直接留在炉内用于下一炉脱磷吹炼，然而采用MURC工艺总体上不经济，主要体现在：(1)由于[Si]、[Mn]等元素缺失，转炉初期渣形成速度慢，平均形成时间在3分半左右，在转炉前期放渣时，初渣才刚好形成，还未充分参与脱磷反应；(2)脱磷期结束，正直碳氧反应剧烈期，炉渣泡沫化严重，倒渣困难，倒渣过程钢铁料流失严重；(3)由于提钒工序中存在热量损失，造成半钢炼钢热量不足，转炉前期倒炉放渣将进一步增加了热量损失。

发明内容

本发明解决的技术问题是炼钢产生的冷态钢渣没有得到充分利用，半钢炼钢生产成本高。

本发明解决上述技术问题的技术方案是提供冷态钢渣再资源化半钢炼钢工艺，包括转炉下料、吹炼以及出钢的步骤，所述下料的物料包括半钢铁水、石灰3～7kg/t钢、高镁石灰4～8kg/t钢、酸性复合造渣剂3～7kg/t钢以及冷态钢渣27～31kg/t钢，其中酸性复合造渣剂为主要含有SiO₂的造渣材料。

其中，所述冷态钢渣的成分以质量百分数计包括CaO：35～55％、SiO₂：8～20％、MgO：5～15％、FeO：15～25％、Fe₂O₃：5～10％、MnO：5～10％、P：≤0.1％、S：≤0.5％、水分：＜1％，余为杂质。

进一步的，所述冷态钢渣粒度为30～50mm，熔点为1280～1350℃。

其中，所述半钢铁水的成分以质量百分数计包括C：3.2～4.1％、Si：0.015～0.030％、Mn：0.02～0.04％、P：0.06～0.08％、S：≤0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步的，所述半钢铁水的入炉温度为1250～1360℃。

其中，所述石灰中的CaO质量含量为85～90％。

其中，所述高镁石灰中的MgO质量含量为30～40％，CaO质量含量为48～55％。