一種頂底復吹轉爐鐵水脫錳的方法

2023-07-03 21:40:46

專利名稱：一種頂底復吹轉爐鐵水脫錳的方法
技術領域：
本發明涉及一種鐵水脫錳方法，特別涉及一種轉爐鐵水脫錳的方法。
背景技術：
高牌號取向矽鋼對鋼產品中錳含量要求十分嚴格，為了滿足高牌號取向矽鋼品質的要求，需要在鐵水預處理及轉爐煉鋼過程中儘可能的除去鐵水中的錳，轉爐終點錳要求(0. 05%重量份。傳統的鐵水脫錳多在魚雷罐或鐵包中加入專用脫錳劑，通過噴吹或攪拌達到脫錳效果，但此方法需要專門的噴吹或攪拌設備和消耗大量脫錳劑，成本較高，並損失一部分鐵水溫度，增加能耗。現有文獻公開了一種鐵水預處理同時脫矽脫錳的方法，採用噴粉方法，用載氣將脫矽脫錳劑噴入鐵水，在魚雷罐或鐵水包中對初始錳含量0.3%以上的鐵水進行噴粉處理，使處理後鐵水錳含量達到0. 以下。但是該方法需要專門的噴吹設備和消耗大量專用脫錳劑，成本較高，且脫錳效果有限。現有文獻還公開了一種鐵水脫矽、脫錳、脫磷、脫硫的方法，該方法首先在高爐鐵溝進行預脫矽、脫錳，燒結礦除塵粉通過噴槍噴射到鐵水面上隨鐵水流進入混鐵車內，經扒渣後，繼續進行鐵水脫矽、脫錳處理，脫矽、脫錳劑通過噴槍吹入鐵水中，脫錳率可達60%。但此方法需在多處安裝噴粉設備，並對脫錳劑質量要求較高，綜合成本較高。轉爐具有爐容比大以及脫錳動力學好的優點，且無需增加額外脫錳設備及專用脫錳劑。對於雙聯頂底復吹轉爐，脫磷爐爐渣鹼度保持在1. 0 1. 5，兼顧脫錳與脫磷，處理前鐵水錳含量0. 35 % 0. 40 %，處理後為0. 09 % 0. 13 %。此方法基于于兩座轉爐，一座用於鐵水脫磷，一座用於脫碳，且處理後錳含量仍較高不能滿足高牌號取向矽鋼鐵水脫錳要求。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種簡單有效、成本低廉的頂底復吹轉爐鐵水脫錳的方法，控制轉爐終點錳含量小於0. 05%重量份。具體技術方案由如下步驟實現一種頂底復吹轉爐鐵水脫錳的方法，包括先將廢鋼加入轉爐中，向轉爐中兌入鐵水，再向鐵水液面添加脫錳劑，用氧槍從頂部向鐵水液面供給氧氣，從底部向鐵水內部供給攪拌氣體，監測爐氣中CO含量，當碳的氧化從受抑制轉變到開始激烈氧化時，倒掉初期渣；倒渣量不低於總渣量的60%，然後向鐵水液面添加脫錳劑，既得。優選地，所述的脫錳處理前鐵水為錳含量為0. 05-0. 20%重量份。優選地，所述的轉爐公稱容量為150-300噸。優選地，所述廢鋼添加量為10-30噸。優選地，所述的兩次脫錳劑均包括石灰和鐵礦石。
優選地，所述的第一次添加的脫錳劑為每噸鐵加入14-30公斤的白灰和每噸鐵加入8-16公斤的鐵礦石。優選地，所述的第二次添加的脫錳劑為每噸鐵加入15-40公斤的石灰和每噸鐵加入5-15公斤的鐵礦石和每噸鐵加入1. 5-4. 0公斤的螢石。優選地，所述的供氧強度為噸鐵1. 7-3. 7Nm7min。優選地，所述的氧槍噴頭距離鋼水液面的距離為1. 5-2. Sm。優選地，所述的底吹攪拌氣體為氮氣和氬氣的一種或兩種。優選地，所述的攪拌氣體底吹強度為噸鐵0. 025-0. 08Nm7min。優選地，所述的測爐氣中CO含量採用磁扇式質譜儀的LOMAS煙氣分析系統。本發明因爐公稱容量小於150噸基本沒有配備副槍或者底吹系統，影響對反應過程的控制和影響脫錳動力學效果。鐵水初始錳含量低於0. 05重量％不必採用該法脫錳，在脫碳過程即可簡單除去。通過配加輕薄廢鋼，達到快速熔化，並促進化渣的效果。脫錳劑通過轉爐上方設置的料鬥向鐵水浴面分兩次添加，一方面保證初期儘快化渣，另一方面通過二次造渣增加爐渣容錳量，防止終點回錳。轉爐爐底供氣系統向鋼水內部供給攪拌氣體，通過吹煉前期造高氧化性爐渣及充分的復吹攪拌達到高效脫錳的效果。脫錳用氧槍氧氣噴頭距離鐵水液面的距離為1.6 2. 7m，供氧強度為噸鐵1. 7 3. 7Nm3/min，通過槍位和供氧強度的配合達到快速造高氧化性爐渣的效果。底吹氣體強度小於噸鐵0. 025Nm3/min會導致攪拌效果降低、增加吹煉時間和鐵水中終點錳含量。底吹氣體強度大於噸鐵0. 08Nm3/min會導致生產成本增加和降低底吹系統壽命。連續監測爐氣中CO含量，精確控制倒渣時機，在鐵水中矽、錳氧化基本結束，碳的氧化從受抑制逐漸轉變到要開始激烈氧化的時候倒初期渣，達到去除富錳爐渣，減少剩餘爐渣中含錳量的效果。與現有普通噴吹法脫錳或轉爐雙聯脫錳工藝相比，本發明具有如下優點1、在1座轉爐中完成鐵水脫錳、脫磷、脫碳等功能，無需增加專用脫錳設備，充分利用了成熟的頂底復吹轉爐吹煉技術，鐵水脫錳的動力學條件得到充分滿足，2、通過連續分析爐氣精確掌握倒初渣時間，保證所倒初渣中含錳量在最高點，脫錳效率高。3、採用常用的脫錳劑原料，來源廣泛，價格低廉。


圖1為本發明轉爐脫錳吹煉過程中氧槍槍位及氧氣流量變化圖。1、槍位2、罩裙高度3、氧氣流量4、底吹流量圖2為本發明轉爐脫錳吹煉過程中爐氣分析圖。UCO 2, CO2 3, 02 4、N2 5、Ar 6、H2圖3為本發明轉爐脫錳吹煉結束後鐵水脫錳率圖。1、實例1 2、實例2 3、實例具體實施方式
實驗在210噸頂底復吹轉爐中進行，鐵水、廢鋼、脫錳劑加入量如表1所示，不同階段鐵水成分如表2所示。首先裝入輕薄廢鋼和未脫錳鐵水，調整吹煉用氧槍槍位，開始吹煉，然後通過位於轉爐上方的料鬥將第一批脫錳劑(石灰、鐵礦石)加入到轉爐內。吹煉過程氧槍槍位及氧氣流量變化如圖1所示，觀察爐氣分析曲線，當CO曲線開始持續上升時(如圖2所示)，提槍倒爐倒渣，倒渣量不低於總渣量的60 %，倒渣完畢後，再次下槍吹煉，然後通過位於轉爐上方的料鬥將第二批脫錳劑(石灰、鐵礦石和螢石)加入到轉爐內，氧槍槍位及氧氣流量變化如圖1所示。脫錳結束後鐵水脫錳率如圖3所示。表1鐵水、廢鋼及脫錳劑加入情況
權利要求
1.一種頂底復吹轉爐鐵水脫錳的方法，其特徵在於，包括如下步驟先將廢鋼加入轉爐中，向轉爐中兌入鐵水，再向鐵水液面添加脫錳劑，用氧槍從頂部向鐵水液面供給氧氣，從底部向鐵水內部供給攪拌氣體，監測爐氣中CO含量，當碳的氧化從受抑制轉變到開始激烈氧化時，倒掉初期渣；倒渣量不低於總渣量的60%，然後向鐵水液面添加脫錳劑，既得。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的脫錳處理前鐵水為錳含量為0.05-0. 20% 重量份。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的轉爐公稱容量為150-300噸。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述廢鋼添加量為10-30噸。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的兩次脫錳劑均包括石灰和鐵礦石。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述的第一次添加的脫錳劑為每噸鐵加入14-30公斤的石灰和每噸鐵加入8-16公斤的鐵礦石。
7.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述的第二次添加的脫錳劑為每噸鐵加入15-40公斤的白灰、每噸鐵加入5-15公斤的鐵礦石和每噸鐵加入1. 5-4. 0公斤的螢石。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的供氧強度為噸鐵1.7-3. 7Nm3/min0
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述的氧槍噴頭距離鋼水液面的距離為1.5-2. 8mο
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的底吹攪拌氣體為氮氣和氬氣的一種或兩種。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述的攪拌氣體底吹強度為噸鐵0. 025-0. 08Nm3/min。
12.根據權利要求1-11任一所述的方法，其特徵在於，所述的測爐氣中CO含量採用磁扇式質譜儀的LOMAS煙氣分析系統。
全文摘要
本發明公開一種簡單有效、成本低廉的頂底復吹轉爐鐵水脫錳的方法，控制轉爐終點錳含量小於0.05％重量份，具體為先將廢鋼加入轉爐中，向轉爐中兌入鐵水，再向鐵水液面添加脫錳劑，用氧槍從頂部向鐵水液面供給氧氣，從底部向鐵水內部供給攪拌氣體，監測爐氣中CO含量，當碳的氧化從受抑制轉變到開始激烈氧化時，倒掉初期渣；倒渣量不低於總渣量的60％，然後向鐵水液面添加脫錳劑，既得。與現有普通噴吹法脫錳或轉爐雙聯脫錳工藝相比，本發明無需增加專用脫錳設備，充分利用了成熟的頂底復吹轉爐吹煉技術，鐵水脫錳的動力學條件得到充分滿足，採用常用的脫錳劑原料，來源廣泛，價格低廉。
文檔編號C21C1/04GK102559982SQ20111044832
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者劉珍童, 南曉東, 周立武, 孫亮, 孫鐵, 宋春明, 張立國, 王春雪, 趙豔宇 申請人:河北省首鋼遷安鋼鐵有限責任公司, 首鋼總公司