[发明专利]一种转炉吹炼终点钢渣预处理新工艺

说明书

本发明公开了一种转炉吹炼终点钢渣预处理新工艺，该工艺在转炉吹炼终点吹氧结束时立即向顶渣面改吹转炉煤气40‑120秒。该发明技术方案工艺简单，成本低。使钢渣气化脱磷降低钢渣氧化铁含量，提高钢水收得率、降低脱氧剂及合金消耗；有利于全留渣作业，少渣炼钢；有利于冶炼低磷钢、超低磷钢；有利于挡渣和溅渣护炉作业，有着巨大的经济效益。

技术领域

本发明涉及炼钢领域，具体涉及转炉炼钢终点钢渣的处理工艺。

背景技术

转炉终点钢渣是一种含有P2O5的高碱度、高氧化铁、高温的钢渣，终点钢渣的高氧化铁即高氧化性导致钢水氧化性高，从而导致钢水收得率降低及后续脱氧剂及合金消耗量增大、夹杂多，大幅度增加炼钢成本和影响钢的质量。“冶炼后期随钢水温度提高钢水发生回磷，回磷量视温度升高幅度而不同，见<转炉磷行为及钢水回磷分析>作者杨信权。冶炼终点钢水温度高达1650℃以上，钢水回磷的几率更大。因此，防止吹炼终点钢水回磷是炼钢工作者慎重考虑的问题。防止终点钢水回磷的措施之一是提高终点渣碱度。为了降低终点渣及钢水氧化性，炼钢工艺一般是通过降低出钢温度或者控制后吹、终点压枪操作等措施来控制渣子氧化铁含量及钢水氧化性的，见“转炉冶炼低碳钢终点氧化性控制”《钢铁》2009年5期，P29-31。但这些方法降低渣子和钢水氧化性幅度有限，渣中含磷量也没降低，对留渣作业也没什么正面作用。另外，终点炉渣氧化性高，渣子粘度低，出钢时不易挡渣，下渣量大易导致出钢过程回磷及脱氧剂及合金用量增加，从而导致钢的夹杂物增加，影响钢的质量，严重时一炉钢报废。此外渣子稀也不利于溅渣护炉作业。因此，造渣工艺要求在吹炼终点将渣作粘以利于挡渣和溅渣护炉作业。转炉少渣炼钢是炼钢工艺的发展趋势，可以减少渣料消耗，减少铁损，其主要步骤是将部分或全部终点渣给下一炉用，终点渣P2O5含量低留渣作业有利于下一炉少渣炼钢，同时渣子的氧化铁含量降低及其粘度提高也有利于安全留渣作业，不会出现兑铁水时发生爆炸喷溅。为了更好的利用终点钢渣，炼钢工作者目前都是试图在出完钢或出渣过程中试图将钢渣中磷去除一部分，如专利“钢渣焙烧脱磷的方法”中钢渣要研磨、造球、干燥、预热、焙烧；专利“钢渣回收利用的方法”〔201410352003.1〕，是将钢渣中磷用浮选的方法去除，再用于烧结，该浮选工艺复杂，环节多，产生废水废泥，脱磷后钢渣用于烧结，都是走体外大循环路径，成本高利用率低；“一种液态钢渣在线改质方法(201510116835.8)”，该专利方法是通过炉外改质成合成渣，然后再返回转炉利用，一是没有脱磷且实际应用也不可行。因此，若能在转炉吹炼终点结束时既能去除渣中磷量不致钢水回磷又能降低渣子及钢水氧化性，将会带来巨大效益，是炼钢工作者梦寐以求的事。

发明内容

鉴于转炉终点钢渣处理的现状和存在的问题，本发明的目的在于开发一种在转炉吹炼终点就可使钢渣气化脱磷并大幅降低钢渣氧化铁含量，从而降低钢水氧化性的预处理新工艺。本发明的技术方案是这样的，在转炉氧枪吹氧结束的同时，提高枪位并将氧枪由氧气切换到转炉煤气，用转炉煤气搅拌处理终点钢渣。搅拌处理时间为40-120秒。根据转炉容量大小及渣量的多少，选择氧枪枪位控制在离渣面3-9米，顶吹氧枪向渣面喷吹的转炉煤气的压力1.4-1.6MP，煤气流量20000-42000m3/h。根据渣中氧化性高低及渣量多少，可以在氧枪停吹氧气的同时由高位料仓向炉内加入含碳材料0-1公斤碳/吨钢或硅质材料0-2公斤硅/吨钢。所述的含碳材料为煤粒、焦粒及瓦斯泥灰、焦炉灰等含碳材料制作的含碳球团之一种。所述的硅质材料为硅铁粒、碳化硅粒及含SiC、Si尘泥制作的含硅球团之一种。所述的转炉煤气为净化转炉煤气CO≥70％，也可以由高炉煤气或焦炉煤气及其与转炉煤气的混合气体所取代。为了开发吹炼终点渣气化脱磷所面临的问题，本发明申请人通过大量的研究工作发现，在高速气流条件下，熔融钢渣中的P2O5被还原剂还原后产生的P2或P4气体随气流逸出，钢水并不回磷，且在转炉煤气搅拌期间CO只作用于钢渣，钢水不增碳不降温或降温极小。此外，虽然终点渣用转炉煤气搅拌占用了时间，但随后溅渣护炉作业时间相应减少，这些研究结果为本发明技术方案的提出提供了前提条件。

有益效果