降低sgrs工艺倒渣中铁珠含量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种降低SGRS工艺倒渣中铁珠含量的方法，所述SGRS工艺中，控制前期渣中MgO含量≤8.4wt%、WFeO在15wt%‐18wt%之间，前期渣碱度在1.3‐1.6之间。本发明工艺操作简单、适用性强、稳定性高，炼钢操作过程容易控制；本发明工艺对转炉操作几乎没有影响，可在现有条件下进行改进；使用本发明工艺可将SGRS工艺倒渣时渣中铁珠含量由20%左右降低至5%以下，从而有效地解决了双渣倒渣铁珠含量高进而导致钢铁料消耗升高的不足之处，具有节约环保的特点。
【专利说明】降低SGRS工艺倒渣中铁珠含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金【技术领域】，尤其是一种降低SGRS工艺倒渣中铁珠含量的方法。
【背景技术】
[0002]面对激烈的市场竞争，降低生产成本、挖潜增效是企业生存、增强竞争力的关键，为此行业内部大力推行SGRS工艺。SGRS工艺(Slag Generation Reduced Steelmaking)是转炉冶炼的一种新工艺，基本原理是:(1)转炉冶炼结束后，将高碱度(3-3.5)、一定FeO含量(15%-18%)、一定MgO含量(9%-11%)的终点炉渣留在炉内；(2)采用溅渣护炉将部分炉渣溅至炉衬表面加以固化；(3)加废钢、铁水后加入一定的造渣料(石灰、轻烧白云石、矿石、铁皮球等)，进行第I阶段吹炼(脱磷阶段)，吹炼4.5min-6min后提枪倒出部分前期渣(由上炉终点炉渣和造渣料组成)后，进行第2阶段吹炼(脱碳阶段);(4)吹炼结束后出钢，但将炉渣留在炉内，进入下炉次冶炼并以此循环往复。该工艺具有去P效果好、辅料消耗少、冶炼成本低等一系列优点，但同时也带来了双渣倒渣铁珠含量高进而导致钢铁料消耗升高的工艺难题。
[0003]如何降低SGRS工艺倒渣铁珠含量进而降低转炉钢铁料消耗是当前研究的重要方向。经大量的实践与研究表明，SGRS工艺倒渣含铁珠机理为:转炉前期吹炼过程中，炉渣中高熔点物质紧紧包裹住进入其中的液滴，液滴在炉渣中的表面张力大于液滴本身的重力，致使双渣倒渣时液滴随炉渣进入渣罐。例如，唐钢热轧部原有SGRS工艺倒渣铁珠含量高达20wt%左右，取倒渣时的渣样进行分析，渣中MgO含量在9wt%-llwt%，渣中WFeQ为11.5wt%-16.5wt%，炉渣碱度在2-2.5之间，倒渣温度在1400_1450°C左右。取MgO含量10wt%，WFeQ=14wt%，熔渣碱度为2.3，倒渣温度为1420°C的炉渣进行岩相分析，岩相分析图如图1所示，图1中I为C3S、2为C2S、3为未熔石灰。
[0004]由图1所示的岩相分析图可以看出唐钢热轧部原SGRS工艺的岩相成分主要为硅酸二钙(C2S),其质量分数为50%-55%，钙镁橄榄石(CMS)质量分数为10%-15%，有少量硅酸三钙(C3S)形成，其质量分数约为10%，未熔石灰(f-CaO)质量分数为8%-10%。而其中硅酸二钙(C2S)的熔点为2130°C，钙镁橄榄石(CMS)的熔点为1390°C，硅酸三钙(C3S)的熔点为大于2065°C，CaO的熔点为2600°C，炉渣中几乎全部为高熔点物质，在SGRS工艺倒渣温度(1400-1450°C )下很难融化，炉渣很黏，渣中铁珠也就较多。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种降低SGRS工艺倒渣中铁珠含量的方法，以有效降低双渣倒渣时渣中铁珠含量。
[0006]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是::所述SGRS工艺中，控制前期渣中MgO含量≤8.4wt%、ffFe0在15wt% - 18wt%之间，前期渣碱度在1.3 - 1.6之间。
[0007]本发明所述的造渣料采用烧结矿和铁皮球，并根据MgO含量添加轻烧白云石。
[0008]本发明所述第I阶段吹炼时的吹炼枪位比正常单渣枪位高20-30cm。[0009]本发明的理论基础:
在钢铁冶金中，CaO-SiO2-FeO三元系相图是目前最完善的碱性炉渣的基本相图，对研究炼钢炉渣具有重要的指导作用；Ca0-Si02-Fe0三元系相图如图2所示。
[0010]转炉炼钢炉渣的WFeQ —般都在10%-20%左右，由图2可以看出当碱度即Ca0/Si02< 1.3时，在SGRS工艺倒渣温度下(1400-1450°C)，炉渣中高熔点物质硅酸二钙(C2S)的生成会大大减少，所以我们希望SGRS工艺倒渣碱度小于1.3。
[0011]1、炉渣碱度的确定:
炉渣中含有7.5wt%-10wt%的MgO，几乎全部的MgO都会与炉渣中部分的SiO2结合生成硅镁化合物，所以与CaO结合的SiO2将减少，所以可将Ca0/Si02放宽至1.3-1.6 ；
2、炉渣MgO含量的确定:
实验表明，当W_< 8.4时，炉渣中生成钙镁橄榄石(CMS)，熔点为1390°C。而当WMgQ>
8.4时，MgO将与游离的SiO2结合生成硅镁化合物，熔点高于1557°C。所以，ffMg0 < 8.4。
[0012]3、由图2可以看出，当Ca0/Si02 < 1.3时，WFeQ越高，越容易生成低熔点的化合物，但是Wmj过高会造成成本的浪费，所以取W_=15%-18%。
[0013]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1、本发明工艺操作简单、适用性强、稳定性高，炼钢操作过程容易控制；
2、本发明工艺对转炉操作几乎没有影响，可在现有条件下进行改进；
3、使用本发明工艺可将SGRS工艺`倒渣时渣中铁珠含量由20%左右降低至5%以下，从而有效地解决了双渣倒渣铁珠含量高进而导致钢铁料消耗升高的不足之处，具有节约环保的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0015]图1是现有工艺中炉渣岩相的分析图；
图2是CaO-SiO2-FeO三元系相图；
图3是原工艺倒渣前枪位；
图4是原工艺倒渣渣样冷却后的形状图；
图5是本方法倒渣前枪位；
图6是本方法倒渣渣样冷却后的形状图；
图7是本方法倒渣渣样的岩相图。
【具体实施方式】
[0016]本降低SGRS工艺倒渣中铁珠含量的方法，为减少炉渣中高熔点物质的生成，降低倒渣渣黏度，减少倒渣铁珠含量，采用下述控制工艺:
1、前期造渣过程中不加轻烧白云石和生白云石等MgO含量高的物质，降低倒渣前渣中MgO 含量至 8.4wt% ；
2、通过提高吹炼枪位、降低供氧强度、使用烧结矿代替矿石进行造渣等手段提高双渣前期洛中 WFeQ 至 15wt%_18wt% ；
3、通过倒渣前不加石灰和倒掉部分碱度高的终点渣等手段降低SGRS工艺倒渣前期碱度至1.3-1.6之间。
[0017]一、原SGRS工艺的吹炼过程及结果:
表1是唐钢热轧部SGRS造渣工艺未采用本方法前某一炉次的吹炼过程及结果。
[0018]表1:铁水、废钢条件条件及倒渣前冷料加入量
【权利要求】
1.一种降低SGRS工艺倒渣中铁珠含量的方法，其特征在于:所述SGRS工艺中，控制前期渣中MgO含量≤8.4wt%、ffFe0在15wt% - 18wt%之间，前期渣碱度在1.3 - 1.6之间。
2.根据权利要求1所述的降低SGRS工艺倒渣中铁珠含量的方法，其特征在于:所述的造渣料采用烧结矿和铁皮球，并根据MgO含量添加轻烧白云石。
3.根据权利要求1或2所述的降低SGRS工艺倒渣中铁珠含量的方法，其特征在于:所述第I阶段吹炼时的吹 炼枪位比正常单渣枪位高20-30cm。
【文档编号】C21C5/36GK103642973SQ201310691648
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】杨晓江, 王峰, 张大勇, 于勇, 王兰玉, 李艳龙, 胡庆利, 吴飞鹏, 周晓红, 叶飞, 赵泽东, 周士伟 申请人:河北钢铁股份有限公司唐山分公司