CN107557517A - 一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，在提钒半钢出钢过程向钢包内加入转炉除尘灰和石灰，再将盛有除尘灰的半钢加入转炉进行炼钢。本发明根据半钢磷含量及温度，通过加入合适的冷料，以及枪位、氧气流量的控制，实现半钢炼钢前期脱磷率达到80%以上。本发明除尘灰铁含量高：TFe：55～70%、FeO：20～35%，能够满足半钢脱磷条件，可以大幅度减少或完全取代机烧矿、氧化铁皮等物料，不仅做到资源二次利用，而且有效提高金属收得率从而降低生产成本，同时提高半钢炼钢的脱磷效率而且实现了使转炉达到少渣炼钢、缩短冶炼周期、提高生产能力，同时解决了转炉除尘灰资源再利用问题。

Description

一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法。

背景技术

随着我国钢铁产业的迅猛发展，转炉除尘灰作为炼钢工艺流程中的衍生物，目前在我国综合利用率较低，通常用于回填工程材料及返回烧结等，剩余的仍然作为废物遗弃，继续堆积。然而在上述这些方面的应用没能充分发挥转炉除尘灰的价值，且存在着严重弊端。转炉提钒炼钢双联工艺生产，经提钒后半钢中硅、锰等元素含量痕迹，因此炼钢过程中形成的炉渣组元单一，转炉成渣速度慢，炉渣的冶金性能差，半钢炼钢脱磷问题突出，目前提钒后半钢炼钢主要依靠铁质成渣路线，转炉除尘灰具有很高的氧化亚铁含量，主要成分W(CaO)：12～26%；W(SiO2)：1～4%；W(FeO)：20～35%；W(TFe)：55～70%，99%粒度＜0.1mm，是半钢炼钢前期脱磷的一种氧化剂，以转炉除尘灰作为半钢炼钢脱磷剂可以显著降低脱磷成本，以最小成本获得最大的经济效益和环境效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法；本发明提高了半钢脱磷效果，解决了转炉除尘灰排放问题，做到资源的二次利用，降低工序消耗。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，在提钒半钢出钢过程向钢包内加入转炉除尘灰和石灰，利用半钢出钢过程动力学条件将除尘灰和石灰进行预熔，再将盛有除尘灰的半钢加入转炉进行炼钢，所述半钢脱磷前P含量≤0.150%。

本发明所述半钢C≥3.7%，半钢出钢温度为1350～1420℃。

本发明半钢出钢过程转炉除尘灰和活性石灰按2:1的量加入，总加入量为12-15kg/t钢。

本发明转炉除尘灰TFe：55～70%，FeO：20～35%。

本发明根据半钢条件，废钢加入量控制在80-100kg/t钢。

本发明脱磷过程中前期枪位控制在1.4-1.6m，氧气流量控制在18000-20000m³/h，前期活性石灰加入量10-15kg/t钢，轻烧白云石加入量5-6kg/t钢，充分利用前期熔池处于低温的有利条件，尽可能在前期去除钢水中大部分磷。

本发明脱磷过程中前期，供氧量控制在为18-20m³/t钢时，前期炉渣脱磷率大于80%，之后根据钢种P要求，是否进行双渣操作。

本发明依据的科学原理：

利用转炉除尘灰辅助半钢脱磷预处理工艺，半钢出钢温度控制在1350～1420℃，从动力学条件分析，半钢出钢过程利用钢流的冲击功，将加入钢包内的除尘灰、石灰预先熔融，达到熔融状态，增加炉渣的活性；从热力学条件分析，一方面低温有利于脱磷反应而不利于脱碳反应，另一方面半钢中有大量碳存在，由于碳磷在半钢中的相互作用，使磷的活度提高，更增加了脱磷倾向，脱磷条件比钢水脱磷更优越。为了在半钢氧化过程中能顺利地进行脱磷，必须加入与P₂O₅结合能力很强的碱性氧化物活性石灰，使之生成稳定的磷酸盐有效进行脱磷，以提高脱磷渣的流动性和反应能力。脱磷反应为：

2[P]+5(FeO)+3(CaO)＝3(CaO)·P₂O₅+5[Fe]

2[P]+5(FeO)+4(CaO)＝4(CaO)·P₂O₅+5[Fe]

在氧化条件下，碱性熔渣脱磷反应为：

[P]+3/2O₂+5/2[O]＝PO4^3-

由反应式得知，活性石灰增加了脱磷渣的碱度，喷吹氧气与加入除尘灰粉增大了脱磷渣的氧化性，脱磷反应为放热反应，半钢为脱磷渣提供了低温环境，通过加入废钢抑制温度急剧上升。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发使用的除尘灰成本低，铁含量高：TFe：55～70%、FeO:20～35%，能够满足半钢脱磷条件，可以大幅度减少或完全取代机烧矿、氧化铁皮等，不仅做到资源二次利用，而且有效提高金属收得率从而降低生产成本。2、本发明脱磷率达到80%以上。3、本发明转炉前期脱磷除尘灰可以代替70-100%的机烧矿、氧化铁皮等物料，且效果明显。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，提后半钢出钢过程加入除尘灰8kg/t钢，活性石灰4.0kg/t钢，半钢出钢温度为1350℃，半钢条件C：3.76%，P：0.150%，所述除尘灰成分TFe：60%，FeO：20%，废钢加入量为80kg/t钢。

脱磷过程中前期活性石灰加入量10kg/t钢，轻烧白云石6kg/t钢，前期枪位为1.6m，氧气流量为19000m³/h，供氧量为19m³/t钢时，取样，钢水磷为0.026%，前期脱磷率为82.67%。

实施例2

一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，提后半钢出钢过程加入除尘灰9kg/t钢，活性石灰4.5kg/t钢，半钢出钢温度为1370℃，半钢条件C：3.70%，P：0.148%，所述除尘灰成分TFe：55%，FeO：25%，废钢加入量为80kg/t钢。

脱磷过程中前期活性石灰加入量15kg/t钢，轻烧白云石6kg/t钢，前期枪位为1.5m，氧气流量为18000m³/h，供氧量为20m³/t钢时，取样，钢水磷为0.025%，前期脱磷率为83.11%。

实施例3

一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，提后半钢出钢过程加入除尘灰10kg/t钢，活性石灰5.0kg/t钢，半钢出钢温度为1400℃，半钢条件C：3.86%，P：0.130%，所述除尘灰成分TFe：60%，FeO：20%，废钢加入量为100kg/t钢。

脱磷过程中前期活性石灰加入量12kg/t钢，轻烧白云石5.5kg/t钢，前期枪位为1.6m，氧气流量为20000m³/h，供氧量为18m³/t钢时，取样，钢水磷为0.025%，前期脱磷率为80.8%。

实施例4

一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，提后半钢出钢过程加入除尘灰10kg/t钢，活性石灰5.0kg/t钢，半钢出钢温度为1420℃，半钢条件C：3.9%，P：0.135%，所述除尘灰成分TFe：70%，FeO：35%，废钢加入量为100kg/t钢。

脱磷过程中前期活性石灰加入量13kg/t钢，轻烧白云石5kg/t钢，前期枪位为1.4m，氧气流量为20000m³/h，供氧量为19m³/t钢时，取样，钢水磷为0.026%，前期脱磷率为80.7%。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，其特征在于，在提钒半钢出钢过程向钢包内加入转炉除尘灰和石灰，利用半钢出钢过程动力学条件将除尘灰和石灰进行预熔，再将盛有除尘灰的半钢加入转炉进行炼钢，所述半钢脱磷前P含量≤0.150%。

2.根据权利要求1所述的一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，其特征在于，所述半钢C≥3.7%，半钢出钢温度为1350～1420℃。

3.根据权利要求1所述的一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，其特征在于，半钢出钢过程转炉除尘灰和活性石灰按2:1的量加入，总加入量为12-15kg/t钢。

4.根据权利要求1所述的一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，其特征在于，转炉除尘灰TFe：55～70%，FeO：20～35%。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，其特征在于，废钢加入量控制在80-100kg/t钢。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，其特征在于，脱磷过程中前期枪位控制在1.4-1.6m，氧气流量控制在18000-20000m³/h。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，其特征在于，脱磷过程中前期活性石灰加入量10-15kg/t钢，轻烧白云石加入量5-6kg/t钢。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种利用转炉除尘灰辅助半钢炼钢前期脱磷的方法，其特征在于，脱磷过程中前期，供氧量控制在18-20m³/ t钢时，前期炉渣脱磷率大于80%。