[发明专利]一种镁还原渣应用于转炉炼钢的冶炼方法

说明书

本发明属于钢铁冶金技术及资源循环利用领域，涉及一种镁还原渣应用于转炉炼钢的冶炼方法，本发明将镁还原渣筛分至粒径为5‑100mm的颗粒，再通过提升料斗或传送皮带输送至炼钢车间高位料仓，在转炉吹炼过程中，根据铁水硅含量的不同和所炼钢种炉渣碱度的需求，将镁还原渣作为造渣材料通过称量料斗和加料溜槽定量分阶段控制加入炼钢转炉，采用的镁还原渣成分主要以CaO、SiO₂和MgO为主，辅以少量Fe₂O₃、Al₂O₃，因此有利于形成低熔点高流动性的炼钢多元渣系。采用本发明吨钢可利用镁还原渣5‑30kg、减少石灰消耗5‑20kg、白云石消耗2‑10kg，提高脱磷率3％以上，同时能够实现镁还原渣的资源化应用，变废为宝。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术及资源循环利用领域，尤其是转炉炼钢工艺方面，特别涉及一种镁还原渣应用于转炉炼钢的冶炼方法。

背景技术

我国已连续多年成为世界上最大的镁生产国，年产镁约70万吨，占世界总产量的80％左右。目前我国金属镁主要利用硅热还原工艺的皮江法生产，即将白云石在回转窑中高温锻烧，然后在还原炉中以约1200℃及真空条件下还原制取粗镁，再经过熔剂精炼、铸锭、表面处理，即得到金属镁锭。金属镁产业技术水平低、污染高、耗能高。

利用皮江法冶炼金属镁过程中，每生产1吨粗镁，产生约5-8吨镁还原渣，则每年产生镁渣约350-560万吨，镁还原渣化学成分主要为CaO、SiO₂、MgO，同时含有少量Fe₂O₃和Al₂O₃。由于能源、资源、环境保护的迫切需要，镁渣的处理及再利用已成为限制镁产业可持续发展的关键环节。目前，国内外对镁渣再利用方式主要集中在筑路材料、水泥添加剂、脱硫剂、硅钙镁肥和耐火材料等方面，但多数尚处于研究阶段，大量镁渣未得到有效利用，仍随意排放堆积，既占用大量土地资源，又容易引发严重的环境污染。因此，镁渣的合理利用关系到镁产业能否实现可持续发展的战略目标。探寻一种有效的镁渣资源化利用方法，开辟镁渣利用的新途径迫在眉睫。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种镁还原渣应用于转炉炼钢的冶炼方法，本发明将镁还原渣作为造渣剂应用于转炉炼钢，利用镁还原渣中的CaO、SiO₂、MgO、Fe₂O₃和Al₂O₃形成低熔点多元渣系，实现镁还原渣变废为宝，促进废弃资源的循环利用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种镁还原渣应用于转炉炼钢的冶炼方法，包括如下过程：将镁还原渣颗粒输送至炼钢车间高位料仓，在转炉吹炼过程中，根据铁水硅含量的不同和所炼钢种炉渣碱度的需求，将镁还原渣颗粒作为造渣材料分阶段加入炼钢转炉，吨钢加入镁还原渣颗粒的量为5-30kg。

当铁水[Si]不大于0.20％时，在转炉吹炼过程的吹炼前期加入镁还原渣颗粒5-20kg，在转炉吹炼过程的吹炼中期，根据炉渣碱度需求，加入镁还原渣颗粒0-10kg。

当铁水[Si]不大于0.20％时，镁还原渣应用于转炉炼钢的冶炼方法具体包括以下步骤：

a.装料阶段：装入的料包括低硅铁水和废钢，铁水温度不小于1280℃；装入的料中以质量百分数计，包含80％-100％低硅铁水，其余为废钢；

b.吹炼前期：采用高枪位造渣进行第一次脱磷，顶吹氧、底吹惰性气体，顶吹供氧强度为1.5-4.5Nm³/min/t，底吹惰性气体强度为0.03-0.3Nm³/min/t，加入第一批造渣材料，第一批造渣材料包括石灰、镁还原渣颗粒和白云石，其中吨钢加入石灰的量为10-15kg、镁还原渣颗粒的量为5-20kg、白云石的量为3-8kg；