[发明专利]一种高硅铁水降铁耗的操作方法

说明书

本发明公开了一种高硅铁水降铁耗的操作方法，将铁水硅由1.2～10.0%脱至0.2～1.0%范围，然后将脱硅铁水兑入另一座转炉进行常规冶炼，脱硅炉加入5～38吨轻薄料型的废钢，将脱硅后的半钢通过钢包运送至另一座转炉，冶炼时继续加入10～20吨废钢，全流程废钢比达到35.7%，在没有废钢加热技术的条件下实现了转炉大废钢比冶炼。本发明方法简单易行，可以更充分的利用高硅铁水放出的热量，提高废钢比。

技术领域

本发明涉及一种高硅铁水降铁耗的操作方法。

背景技术

钢铁是一个规模经济的行业，有规模，才可能有高效率和高效益。与此同时熔融还原炉投产后，因采取了熔融还原炼铁技术，炉温较传统高炉炼铁工艺高200℃左右，入炉原料中的Si被充分还原出来，导致铁水中硅非常高。开炉初期铁水中最高Si：10.5％，最低Si：1.20％，平均Si：5.10％，在炉况不顺行的情况下，高硅铁水对炼钢工序影响很大。硅越高转炉冶炼越难控制，容易引发喷溅事故，进而造成环境污染事件。因此目前如何利用好高硅铁水充足的热富裕，来达到降低转炉铁钢比是目前面临的技术难题。

在面对高硅铁水冶炼时，当前形势下钢铁企业基本采用提高废钢入炉量达到降低铁钢比提高产量的目的。铁水[Si]含量在0.60%以内时，废钢比达到12%左右，采用单渣法冶炼，发生喷溅的概率很低。当铁水[Si]达到0.06%～1.2%范围时，废钢比达到15%左右，采用双渣冶炼，喷溅的概率也有30%左右。当铁水[Si]超出1.2%时，废钢比达到最大值时，现有操作方式，当废钢加入量不足时，采取加入造渣料降温的方式，抑制熔池温度过快上升，往往大量浪费造渣料，并且不利于铁耗的降低。结合高硅铁水特点，炉内具有大量的热富余传统模式下废钢斗容积利用率偏低，废钢斗配料吨位是不能达到平衡高硅铁水降低铁耗所预期的目标的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高硅铁水降铁耗的操作方法，可以更充分的利用高硅铁水放出的热量，提高废钢比。

本发明采用的技术方案是：一种高硅铁水降铁耗的操作方法，将铁水硅由1.2～10.0%脱至0.2～1.0%范围，然后将脱硅铁水兑入另一座转炉进行常规冶炼，脱硅炉加入5～38吨轻薄料型的废钢，将脱硅后的半钢通过钢包运送至另一座转炉，冶炼时继续加入10～20吨废钢，全流程废钢比达到35.7%，在没有废钢加热技术的条件下实现了转炉大废钢比冶炼。

针对高炉炼铁开炉初期铁水硅含量波动较大，硅含量Si：1.2～7.0%之间波动，平均为5.1%的特点。通过对脱硅反应的理论研究，以及试生产试验，提出了一种全新的工艺来处理高硅铁水（Si：1.2～7.0%），利用双转炉分步冶炼高硅铁水。明确了高硅铁水差异对脱硅炉内热平衡的影响，充分利用了高硅铁水的化学热。采用双联工艺，可以在两座转炉分别加入废钢，更充分的利用高硅铁水放出的热量，提高废钢比。

转炉脱硅反应的进行主要是利用铁的氧化物Fe₂O₃、Fe₃O₄和FeO向铁水中提供氧，从而对铁水中的硅进行氧化处理，硅氧化后生成SiO₂进入到渣相中以达到铁水脱硅放热的目的，根据转炉脱硅反应机理计算不同硅含量的炉内热平衡数值：

根据统计学原理、回归分析理论，以铁水Si、C含量、铁水温度、出钢温度四个因素变化，对主要影响因素进行建模，分析出影响因素与废钢加入量线性关系，以方便现场操作人员准确判定废钢加入量。根据线性计算结果建立四元一次方程数学模型：

由公式可知，随着铁水中碳含量的增加，废钢的理论加入量和实际加入量均呈上升趋势，铁水含量每升高0.1%，废钢理论加入量提高0.492吨。

由公式可知，随着铁水硅含量增加，废钢的理论加入量和实际加入量均呈上升趋势，铁水硅含量每升高0.1%，废钢理论加入量提高0.511吨。随着半钢温度的上升，废钢的理论加入量和实际加入量均呈下降趋势，半钢温度每升高10℃，废钢理论加入量降低0.510吨。