一種連續煉鋼電爐用石灰石造渣方法
2023-04-23 19:37:01 2
專利名稱：一種連續煉鋼電爐用石灰石造渣方法
技術領域：
本發明屬於煉鋼技術領域，涉及一種解決煉鋼過程中高鐵比帶來熱量富餘的連續煉鋼電爐用石灰石造渣方法。
背景技術：
目前煉鋼造鹼性渣多數使用石灰作原材料。近年來由於廢鋼資源價格高和鋼材市場低迷的影響，連續煉鋼電爐Consteel工藝鋼鐵料結構發生了較大變化，電爐同行大多數企業是以一定比例的鐵水熱裝(約50 - 60%)，搭配一定比例的廢鋼，利用鐵水的顯熱和化學反應的化學熱來達到降低能耗，節約成本的目的。追求高鐵水比是企業降低成本的需要。由於Consteel電爐有廢鋼預熱，若採用傳統造渣料一石灰，則噸鋼鐵水消耗850kg，就基本實現熱量平衡。要進一步提高鐵水比例，降低廢鋼用量，則出現熱能過剩，過剩的熱能給工藝及設備都帶來極大的損害，這也是鐵水比難以再提高的根本原因。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種既能解決高鐵水比帶來熱量富餘的問題又能滿足鹼性渣煉鋼的造渣技術方法，即採用焙燒石灰用的生石灰石進行煉鋼造渣，利用熔池中富餘熱量，將石灰石化學分解成石灰的造渣工藝，有效解決了 consteel電爐高鐵水比造成熱量富餘的問題，穩定了工藝，同時提高了產能，降低了能耗，也降低了生產成本的連續煉鋼電爐用石灰石造渣方法。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種連續煉鋼電爐用石灰石造渣方法，在冶煉過程中，根據爐內供氧強度、鐵水加入速度、爐渣鹼度、熔池溫度狀況，通過高位散裝料系統分批加入直徑20 mm 70 mm的石灰石，石灰石經過吸收高溫熔池的熱能發生化學反應，CaC03+Q = Ca0+C02，產物CaO滿足了造鹼性渣的要求，石灰石吸熱分解降低熔池溫度，在高溫作用下吸熱發生化學分解，形成爐渣。依據鐵水的矽含量、熱量富餘量及鋼種磷的要求確定石灰石的加入量，石灰石的加入量={(鐵水中Si含量X鐵水量+廢鋼Si含量X廢鋼量)X60XR }/{28X石灰石中CaO含量}，
其中鹼度R= CaO/ SiO2 ；Si全部被氧化Si+ O2 = SiO2 ;鹼度R範圍2 2. 5 ;分子量Si =28 ；Si02 =60 ;石灰石中 CaO 含量 51% 53%。確定加入方式及方法，加入方式採用IOOkg IOOOkg分批加入；加入過程視爐渣的鹼度和熔池溫度在冶煉過程中按需加入。石灰石加入後發生的物理和化學反應CaC03+Q = Ca0+C02，吸收熔池中的熱能，在一定的範圍內降低了熔池的溫度，連續煉鋼電爐的熔煉溫度控制在1520°C — 1660°C，能夠滿足石灰石分解所需溫度，產物CaO形成熔渣。本發明的積極效果是採用石灰石造渣的技術工藝後，Consteel電爐能大幅度提聞鐵水的加入量，鐵水比可達90同時充分利用聞鐵水量的熱能,取消了 Consteel電爐送電冶煉的工藝，噸鋼降低成本顯著，是電爐煉鋼技術上一項重要突破，電爐的鋼鐵料結構變得更加靈活，有利於解決廢鋼料質量差，資源相對緊張的局面。同時用石灰石造渣減少石灰焙燒工序，達到節能目的，社會效益也明顯。
圖I是採用石灰石的成分(平均值)表。圖2是連續煉鋼冶煉加入的鐵水成分表。圖3是使用本發明連續煉鋼電爐造渣實際石灰石用量表。圖4是使用本發明後連續煉鋼電爐冶煉HRB335鋼種的終點樣成分表。
具體實施例方式下面結合實施例和附圖對本發明進一步說明。參見圖I至圖4，一種連續煉鋼電爐用石灰石造渣方法，在冶煉過程中，根據爐內供氧強度、鐵水加入速度、爐渣鹼度、熔池溫度狀況，通過高位散裝料系統分批加入直徑20mm 70mm的石灰石，石灰石經過吸收高溫熔池的熱能發生化學反應，CaC03+Q = Ca0+C02，產物CaO滿足了造鹼性渣的要求，石灰石吸熱分解降低熔池溫度，在高溫作用下吸熱發生化學分解，形成爐渣，達到了既能解決高鐵水比帶來熱量富餘的問題又能滿足造鹼性渣工藝要求的目的。依據鐵水的矽含量、熱量富餘量及鋼種磷的要求計算出石灰石的加入量。計算公式為
石灰石的加入量={(鐵水中Si含量X鐵水量+廢鋼Si含量X廢鋼量)X60XR }/{28 X石灰石中CaO含量},
注鹼度R= CaO/ Si02 ；Si全部被氧化Si+ 02 = Si02 ;鹼度R範圍2 2. 5 ;分子量
Si=28 ；Si02 =60 ;石灰石中 CaO 含量 51% 53%。確定加入方式及方法，加入方式採用IOOkg IOOOkg分批加入；加入過程視爐渣的鹼度和熔池溫度在冶煉過程中按需加入。石灰石加入後發生的物理和化學反應CaC03+Q = Ca0+C02，吸收熔池中的熱能，在一定的範圍內降低了熔池的溫度。Consteel電爐的熔煉溫度控制在1520°C — 1660°C，能夠滿足石灰石分解所需溫度，產物CaO形成熔渣。實施例從實用、操作性強的角度出發，主要根據鐵水成分、爐渣的流動性、熔池溫度確定加入量及加入時機。具體實施包括如下步驟
(I)企業採購規格石灰石(直徑20 IM 70 mm )。(2) 石灰石運輸並吊裝至散裝料高位倉。(3) 分析鐵水成分，按爐渣平均鹼度R > 2控制，確定該爐鋼石灰石大致加入量。(4) 每爐鋼在冶煉周期內，視情況分多批加入石灰石，每批加入100—1000 kg。(5) Consteel電爐工藝特點是留鋼、留渣操作，因此每爐鋼在冶煉前期熔池溫度較高通常在1620°C — 1660°C範圍，先加入1000 kg石灰石降低熔池溫度。
(6) 冶煉中期隨著熔池溫度，爐渣鹼度，爐渣流動性變化情況，及時分批加入石灰石，以至滿足出鋼條件。通過以上實驗，本發明採用石灰石造渣工藝，能有效降低生產成本，且滿足煉鋼工藝需求，產生的經濟效益十分可觀。
權利要求
1.一種連續煉鋼電爐用石灰石造渣方法，其特徵是在冶煉過程中，根據爐內供氧強度、鐵水加入速度、爐渣鹼度、熔池溫度狀況，通過高位散裝料系統分批加入直徑20 IM 70mm的石灰石，石灰石經過吸收高溫熔池的熱能發生化學反應，CaC03+Q = CaCHCO2，產物CaO滿足了造鹼性渣的要求，石灰石吸熱分解降低熔池溫度，在高溫作用下吸熱發生化學分解，形成爐渣。
2.如權利要求I所述連續煉鋼電爐用石灰石造渣方法，其特徵是依據鐵水的矽含量、熱量富餘量及鋼種磷的要求確定石灰石的加入量，石灰石的加入量={(鐵水中Si含量X鐵水量+廢鋼Si含量X廢鋼量)X60XR }/{28X石灰石中CaO含量}， 其中鹼度R= CaO/ SiO2 ；Si全部被氧化Si+ O2 = SiO2 ;鹼度R範圍2 2. 5 ;分子量Si =28 ；Si02 =60 ;石灰石中 CaO 含量 51% 53%。
3.如權利要求I所述連續煉鋼電爐用石灰石造渣方法，其特徵是確定加入方式及方法，加入方式採用IOOkg IOOOkg分批加入；加入過程視爐渣的鹼度和熔池溫度在冶煉過程中按需加入。
4.如權利要求I所述連續煉鋼電爐用石灰石造渣方法，其特徵是石灰石加入後發生的物理和化學反應CaC03+Q = Ca0+C02，吸收熔池中的熱能，在一定的範圍內降低了熔池的溫度，連續煉鋼電爐的熔煉溫度控制在1520°C — 1660°C,能夠滿足石灰石分解所需溫度，產物CaO形成熔渣。
全文摘要
本發明涉及一種連續煉鋼電爐用石灰石造渣方法，在冶煉過程中，根據爐內供氧強度、鐵水加入速度、爐渣鹼度、熔池溫度狀況，通過高位散裝料系統分批加入直徑20㎜～70㎜的石灰石，石灰石經過吸收高溫熔池的熱能發生化學反應，CaCO3+Q=CaO+CO2，產物CaO滿足了造鹼性渣的要求，石灰石吸熱分解降低熔池溫度，在高溫作用下吸熱發生化學分解，形成爐渣。能大幅度提高鐵水的加入量，鐵水比可達90％，同時充分利用高鐵水量的熱能，取消了Consteel電爐送電冶煉的工藝，噸鋼降低成本顯著，電爐的鋼鐵料結構變得更加靈活，有利於解決廢鋼料質量差，資源相對緊張的局面。同時用石灰石造渣減少石灰焙燒工序，達到節能目的，社會效益也明顯。
文檔編號C21C5/54GK102978337SQ201210577748
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者王國光, 鄭松順, 侯德明, 彭雄茂, 劉安明, 黃義東, 胡石金, 唐日升 申請人:廣東韶鋼松山股份有限公司