[发明专利]一种复合型顶底复吹转炉底喷石灰石冶炼方法

说明书

一种复合型顶底复吹转炉底喷石灰石冶炼方法，技术方案为：基于石灰石经粉碎成一定粒度粉粒，利用复吹转炉炉底布局的底吹管道和透气喷吹元件将石灰石粉料在高压载体气体下直接喷入转炉熔池钢液内部，在延续顶部吹氧的基础上，利用高压载体气体将石灰石粉直接喷入炉底，使得石灰石与钢水内部分元素反应的比表面得到无限拓展；充分利用石灰石在受热分解后，生成CO₂和CaO，为转炉内部冶炼提供氧化性氛围和碱性环境；充分利用转炉冶炼富裕能量，分解石灰石；利用高压载体气体喷吹石灰石使熔池得到充分搅拌，进一步促进钢渣反应。有效节约能源，降低冶炼成本，提高冶炼节奏，改善转炉冶炼钢水质量。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种复合型顶底复吹转炉底喷石灰石冶炼方法。

背景技术

目前，转炉炼钢多采用顶底复吹转炉来进行，顶底复吹转炉炼钢常用的方法是利用转炉上部顶吹氧枪向熔池吹氧、转炉底部向熔池吹入氮气或氩气，实现炉渣有效乳化，钢渣反应界面得到充分释放，提高冶炼效率，造渣料通过料仓从炉口加入；然而，常用顶底复吹转炉利用上部料仓添加石灰块，石灰熔化不良，石灰利用率不高，且所消耗石灰需二次烧结加工，既不节能也不环保，同时增加成本。

中国发明专利【CN 102796841A】在转炉耳轴处侧面向转炉熔池喷吹石灰石粉，一定程度上促进了熔池搅拌效果和石灰石利用效率，从侧面喷吹入石灰粉，载体气体及石灰粉在熔池内滞留深度和时间有限，喷吹范围仅限于局部，无法充分利用转炉冶炼的富裕热量以及对熔池进行充分搅拌。

中国发明专利【201210240821.3】公开了一种在复吹转炉中用氧枪喷吹粉粒状石灰石造渣炼钢的方法,发明人改造了氧枪的结构,利用氧枪同时喷吹石灰石粉和氧气,但是这样存在的问题是石灰石很容易被气流带走,造成石灰石的利用率不高和粉尘污染,同时对氧枪结构进行改造也需要耗费时间和精力，氧枪的维护要求大幅提高。

中国发明专利【CN103773919】公开了一种转炉冶炼中、高磷铁水的方法，采用向熔池喷入石灰粉,使石灰与钢水充分接触,促进渣钢间的脱磷反应；用不同比例的氧气/氮气混合气体,对熔池进行混合喷吹,避免用纯氧顶吹可能造成的熔池温度提升过快；采用大气量转炉熔池搅拌工艺,进一步提高转炉吹炼前期熔池的搅拌效果；选择合适倒渣时机中间倒渣。吹炼结束后适时采用留渣操作,通过上述的措施,可保证冶炼中高磷铁水的总脱磷率在90％以上。该方法仅局限于脱磷强化熔池搅拌，但对其如何实现向熔池喷吹石灰粉等没有具体方案。

发明内容

本发明针对上述的技术问题采用的技术方案为：一种复合型顶底复吹转炉底喷石灰石冶炼方法，按以下步骤实施：

(1)沿转炉中心线为轴线，在炉底环状布局专用透气喷吹元件，根据转炉大小可按照4块、6、块、8块在炉底同心圆上均匀分部或非对称布局；专用透气喷吹元件具有较好的抗侵蚀性能、抗热震性能、耐磨性能；底部连接管路采用耐磨输送管道；输送管道与气体切换阀连接；切换阀用于切换底吹气体和经流化后的高压载体气体携带的石灰石；流化管路与流化仓连接，石灰石经密闭管路气体输送至流化仓。

(2)转炉兑入铁水，摇正炉体，下降顶吹组织吹氧操作，添加第一批造渣料，同时开启转炉气体底吹；在顶吹1～5min后利用切换阀切换为携带石灰石的高压流化气体，此时，熔池具有一定温度条件，逐步进入脱碳期，石灰石充分分解为CaO和CO₂，CO₂与钢水中[C]有效反应，生成CO气体，并进一步搅拌熔池；在钢水内部实现石灰直接脱磷、脱硫，避免了渣金传输；切换后喷吹时间控制在2-10min，再切换为后期吹氩模式；转炉达到终点要求，组织出钢；携带石灰石载体气体供气压力为0.3～2.0MPa，吹炼过程供气强度为0.010～0.100M³/t.min，携带石灰石量0～10kg/t.min。

具体的，所述载体气体为Ar、N₂、O₂、天然气、CO₂、脱水后空气中的一种。