煤矸石作为转炉抑渣剂的应用以及转炉抑渣的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种炼钢转炉吹炼过程的抑渣技术，尤其是一种煤矸石作为转炉抑渣 应用以及转炉抑渣的方法。
【背景技术】
[0002] 在转炉生产过程中，渣中FeO对于炉渣的熔化和磷含量的控制等有着重要的作 用。但是在实际生产中常常由于过程中炉渣FeO过高，渣钢反应不平衡给冶炼带来诸多问 题。FeO过高造成铁耗高；吹炼过程喷溅风险增大，污染环境；降低炉渣脱硫能力；提高钢水 的氧化性，对钢水质量及耐材造成影响；拉碳倒渣及出钢困难，存在一定安全隐患。
[0003] 抑制FeO过高的方法一般为使用含有碳、菱镁矿及烧结镁粉等原料压球后进行压 渣处理；首钢采用动力煤作为原料，压球后进行压渣操作。这两种方法均能够取得较好的效 果，但是由于工艺复杂，经过压球等环节后成本大幅度增加，使该工艺的经济性受到较大影 响；浪费了资源。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低的煤矸石作为转炉抑渣剂 的应用；本发明还提供了一种转炉抑渣的方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：煤矸石作为转炉抑渣剂在转 炉吹炼过程中的应用。
[0006] 本发明所述煤矸石为转炉抑渣剂的基料。
[0007] 本发明所述煤矸石主要成分的质量百分含量为：Si02 30%~51%，A1203 15%~ 25%，Fe203 2% ~8%，CaO 1% ~4%，MgO 1% ~3%，C 20% ~30%，S < 1%。
[0008] 本发明所述煤矸石中还含有水6~10wt%。
[0009] 本发明所述煤矸石中：粒度30mm~50mm之间的含量彡80wt%，粒度10mm以下的 含量< 10wt%，粒度10mm~30_的含量< 10wt%。
[0010] 本发明主要化学组分的作用机理为： Si02+Al203:调整泡沫渣的组分，降低其熔点，降低局部炉渣的发泡性。
[0011] C:和转炉渣中的FeO发生反应，降低炉渣的FeO含量，增加炉渣的表面张力从而控 制泡沫渣产生；所涉及的化学反应见式(一）： C+(Fe0)=Fe+C0 (-）。
[0012] 水分作用：煤矸石在进入转炉熔渣时，由于高温和水分的作用迅速发生炸裂，其产 生的动能将碎裂的小块抑渣剂输送到熔池各个角落，反应面积大幅度增加且能破坏已经形 成的气泡；使抑渣效果大幅度增加。考虑运输，储存等原因，水分控制在6~10wt%。
[0013] S :S含量为原料带入的杂质，本发明中S含量要求小于lwt%。
[0014] 粒度：考虑抑渣剂的反应性及投料设备等因素，基本粒度控制30~50mm，考虑物 料基本特性允许粒度l〇mm以下10%，10mm~30mm之间10%〇
[0015] 本发明方法为：采用煤矸石作为抑渣剂基料，吹炼过程抑渣时每次加入量为1~ 3kg/吨钢，倒炉及出钢过程抑渣时每次加入量0. 2~0. 5kg/吨钢。
[0016] 本发明方法中，转炉吹炼40%之前，每次抑渣时加入抑渣剂1~2kg/吨钢。
[0017] 本发明方法中，转炉吹炼40%之后，每次抑渣时加入抑渣剂1~3kg/吨钢。
[0018] 本发明方法中，吹炼终点提枪后加入抑渣剂1~2kg/吨钢，镇静10~30s后直接 出钢。
[0019] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明使用少量抑渣剂即可达到较好 的抑渣效果；可有效控制转炉吹炼过程喷溅。由于原料价格低廉，加工工艺简单，抑渣剂的 成本仅为原工艺的10%~30% ;且有效地避免了原煤或镁资源的浪费。
[0020] 本发明方法针对吹炼过程氧化铁过高软吹，吹炼终点倒炉困难，补吹后出钢溢渣 等情况，加入上述抑渣剂，可有效的降低炉渣氧化铁，达到控制喷溅、快速出钢的目的。本发 明方法对环境无不良影响，且节约了资源降低了成本，在炼钢生产厂中有推广应用价值。
【具体实施方式】
[0021] 本转炉抑渣的方法采用煤矸石作为抑渣剂基料，吹炼过程发生转炉一氧化碳曲线 异常升高、迅速降低或已造成炉口溢渣时，需要加入抑渣剂进行抑渣，每次加入量为1~ 3kg/吨钢；其中，转炉吹炼40%之前发生时，加入抑渣剂1~2kg/吨钢，最好为lkg/吨钢； 转炉吹炼40%之后发生时，加入抑渣剂1~3kg/吨钢，最好为2kg/吨钢。吹炼终点可采用 倒渣出钢的方式；还可优选采用提枪后加入抑渣剂1~2kg/吨钢，镇静10~30s后不倒渣 直接出钢的方式；最好加入抑渣剂lkg/吨钢，镇静10s后直接出钢。本转炉抑渣的方法在 倒炉及出钢过程需要抑渣时，每次抑渣剂的加入量为0. 2~0. 5kg/吨钢。
[0022] 本发明所述煤矸石主要成分的质量百分含量为：Si02 30%~51%、A1203 15%~ 25%、Fe203 2% ~8%、CaO 1% ~4%、MgO 1% ~3%、C 20% ~30%、S < 1%、水 6 ~10wt%，以及 其他杂质。其中，30mm <粒度< 50mm之间的含量彡80wt%，粒度< 10mm的含量< 10wt%， 10mm < 粒度 < 30mm 的含量< 10wt%。
[0023] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。下述实施例中，采用表1中 成分含量的煤矸石作为转炉抑渣剂基料。
[0024] 表1:各实施例所用抑渣剂成分含量（wt%)
实施例1 :本转炉抑渣的方法采用下述具体的工艺步骤。
[0025] 100吨转炉常规冶炼；入炉铁水C含量4. 23wt%、Si含量0? 66wt%、P含量 0. 0133wt%、Ti含量0. 008wt%，铁水温度1320°C。铁水重量105. 3吨，废钢重量为15. 2吨。
[0026] 由于入炉铁水硅含量偏高，转炉吹氧量到25%时，烟气检测系统显示C0含量升高 速度加快，预示有喷溅风险；通过高位料仓加入抑渣剂l〇〇kg，其他工艺继续按照模型设定 自动执行，C0含量曲线恢复正常，未发生前期溢渣喷溅。终点情况：终点C为0. 054wt%，P 为0. 013wt%，温度为1646°C ;终点控制良好，全部命中目标，终渣全铁15. 6wt%。
[0027] 实施例2 :本转炉抑渣的方法采用下述具体的工艺步骤。
[0028] 100吨转炉常规冶炼；入炉铁水C含量4. 33