本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种利用lf精炼炉回吃废钢的方法。
背景技术：
废钢是可以循环利用的铁资源，将其回收进行循环炼钢可大幅降低环境污染和综合能耗，并有助于解决当前钢铁行业资源短缺和环境污染严重的问题。
目前的废钢回炉炼钢主要采用电炉工艺和高炉-转炉工艺。但利用目前的这两种工艺进行废钢回炉炼钢，废钢吸收率仅为20-30％，造成废钢存量逐渐累积和增加，这不仅会给环境带来损害，也是资源的巨大浪费。同时高炉-转炉工艺过程存在废钢中有益合金元素的氧化现象，无法实现对有益合金元素的有效回收，且高炉-转炉回吃废钢在转炉吹炼过程存在吹损现象，致使废钢吸收率进一步降低。因此，提高废钢添加比例以及提高废钢利用效率是解决当前钢铁行业资源短缺和环境污染严重的关键。
技术实现要素：
针对现有废钢回炉炼钢工艺过程存在废钢添加比例和吸收率低，造成废钢的大量积累和环境污染严重的问题，本发明提供一种利用lf精炼炉回吃废钢的方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种利用lf精炼炉回吃废钢的方法，包括以下步骤：
a、将转炉出钢的钢包净空控制在600～800mm，进入lf炉处理位，向所述钢包中加入渣料进行化渣，在初渣形成后加热至1610～1630℃，将所述钢包转至lf炉吊包位，通入氩气，加入废钢50～80kg/吨钢；
b、将所述钢包转至lf炉加热位，对所述钢包中的钢水进行第一次成分微调，通入氩气搅拌至所述废钢全部熔化；
c、将所述钢包中的钢水以4～6℃/min的速率加热至1510～1570℃，进行第二次成分微调，完成lf精炼过程。
lf精炼是炉外精炼的主要方法之一，其主要功能为脱硫、脱氧、提高合金收得率、去除夹杂和改善钢水纯净度。但在lf精炼过程中，脱硫、脱氧、提高合金收得率和去除夹杂之间存在一定的矛盾，较难兼顾，需要统筹考虑。若想要在lf精炼过程中加入废钢来实现lf精炼回吃废钢更是难上加难。目前还未出现简单且能兼顾脱硫、脱氧、提高合金收得率、去除夹杂、提高废钢利用率和吸收率的lf精炼方法。本发明提供的利用lf精炼炉回吃废钢的方法通过设定钢包净空大小以及在初渣形成后的特定温度(1610～1630℃)下一次性加入定量的废钢，可保证钢水在lf精炼过程中实现较佳的脱硫、脱氧和去除夹杂物的效果，还可以将废钢中有益合金元素全部进入钢液中，避免合金元素的氧化，显著提高废钢的利用率。与此同时，在初渣形成后加热至1610～1630℃结合钢包净空体积和吹氩操作，解决了若钢水温度过高容易漏包，而钢水温度过低不利于废钢快速熔化的问题，保证生产的顺利进行。
本发明提供的利用lf精炼炉回吃废钢的方法依次通过两次成分微调并在第二次成分微调前通过特定的加热速率、加热终点温度和吹氩工序，可使废钢中有益元素合金的吸收率达到95％以上，使废钢的最终吸收率达到98％以上，显著降低生产成本和资源短缺压力。
本发明提供的利用lf精炼炉回吃废钢的方法操作简单，只需一次废钢投入工序且在原有设备上即可完成，无需添加新的设备。同时，废钢的储存和加入方式非常适合现场操作，为废钢的回收利用提供了一种简单、全新的方法，可显著降低废钢的积累，并易于推广应用。
该方法步骤b中第一次成分微调的操作为根据拟得钢水的成分进行元素含量的粗调整，步骤c中第二次成分微调的操作为根据拟得钢水的成分进行元素含量的精细调整。
优选的，步骤a中，所述钢包进入所述lf炉处理位时钢水的温度为1560～1575℃。
lf炉处理位时钢水的温度为1560～1575℃，可保证加入废钢后钢水温度的稳定，同时先升温形成初渣，有利于后续精炼过程埋弧升温。
优选的，步骤a中，所述渣料为石灰，加入量为所述钢包中钢水质量的0.2-0.3％。
优选的，步骤a中，所述化渣的方法为：向所述钢包中插入电极，进行通电化渣。
优选的，步骤a中，所述氩气通入的流量为100～250nl/min。
加入废钢时，氩气流量控制在100～250nl/min，可进一步避免因加入废钢造成钢水温度低而堵塞钢包底吹，同时避免吊包位钢液溅出钢包伤人。
优选的，步骤a中，所述废钢包括以下质量百分比的成分：c：0.20～0.25％，si：0.020～0.30％，mn：1.25～1.35％，s≤0.040％，p≤0.040％，v:0.03～0.35％，其余为fe和不可避免的杂质。
优选的，步骤b中，通过向所述钢包中加入增碳剂和硅锰合金进行所述第一次成分微调。
优选的，所述增碳剂为石墨。
优选的，步骤b中，所述氩气通入的流量为300～600nl/min。
钢包在lf炉加热位的氩气流量控制在300～600nl/min，可快速均匀钢液温度，加速废钢熔化。
优选的，步骤c中，通过向所述钢包中加入硅铁进行所述第二次成分微调。
具体实施方式
实施例1
一种利用lf精炼炉回吃废钢的方法，具体步骤为：
将轧机钢筋切头(废钢)打包成捆(每捆废钢的重量为1吨)，该废钢包括以下质量百分比的成分：c：0.23％，si：0.022％，mn：1.27％，s：0.11％，p：0.03％，v:0.033％，其余为fe和不可避免的杂质。
120吨炼钢系统冶炼hrb400e，出钢量126吨，转炉出钢的钢包净空600mm。钢包的lf炉进站温度为1573℃，加入石灰285kg，下电极化渣升温，加热9min，钢水测温1624℃，检测钢水中各成分及质量含量为：c：0.21％；si：0.18％；mn：1.21％；s：0.037％；p：0.024％；v:0.005％。氩气流量调整为130nl/min，将钢包开至吊包位，使用天车将8捆废钢吊起加入到钢包中(废钢加入量52kg/吨钢)。
待钢液将捆扎废钢的铁丝熔断，将钢包开至加热位，加入石墨37.5kg、硅锰合金160kg，氩气调整为420nl/min，氩气搅拌8min，测温1521℃。
钢包继续加热9min，钢水测温1566℃，钢水取样，检测钢水中各成分及质量含量为：c：0.24％；si：0.21％；mn：1.29％；s：0.031％；p：0.024％。向钢包中加入硅铁80kg，加热6min后，钢水的成分和温度合格，进行钢水出站。
经检测，本实施例利用lf精炼炉回吃废钢的方法，对废钢中有益元素合金的吸收率达到96％，废钢吸收率达到98％。
实施例2
一种利用lf精炼炉回吃废钢的方法，具体步骤为：
将轧机钢筋切头(废钢)打包成捆(每捆废钢的重量为1.5吨)，废钢的成分与实施例1相同。
120吨炼钢系统冶炼hrb400e，出钢量123吨，转炉出钢的钢包净空700mm。钢包的lf炉进站温度为1561℃，加入石灰241kg，下电极化渣升温，加热6min，钢水测温1589℃，检测钢水中各成分及质量含量为：c：0.22％；si：0.21％；mn：1.23％；s：0.033％；p：0.026％；v:0.005％。氩气流量调整为150nl/min，将钢包开至吊包位，使用天车将9捆废钢吊起加入到钢包中(废钢加入量62kg/吨钢)。
待钢液将捆扎废钢的铁丝熔断，将钢包开至加热位，加入石墨37.5kg、硅锰合金130kg，氩气调整为400nl/min，氩气搅拌7min，测温1514℃。
钢包继续加热13min，钢水测温1568℃，钢水取样，检测钢水中各成分及质量含量为：c：0.24％；si：0.21％；mn：1.29％；s：0.031％；p：0.024％。向钢包中加入硅铁80kg，加热8min后，钢水的成分和温度合格，进行钢水出站。
经检测，本实施例利用lf精炼炉回吃废钢的方法，对废钢中有益元素合金的吸收率达到95％，废钢吸收率达到99％。
实施例3
一种利用lf精炼炉回吃废钢的方法，具体步骤为：
将轧机钢筋切头(废钢)打包成捆(每捆废钢的重量为1.2吨)，废钢的成分与实施例1相同。
120吨炼钢系统冶炼hrb400e，出钢量124吨，转炉出钢的钢包净空800mm。钢包的lf炉进站温度为1567℃，加入石灰224kg，下电极化渣升温，加热7min，钢水测温1594℃，检测钢水中各成分及质量含量为：c：0.19％；si：0.24％；mn：1.34％；s：0.033％；p：0.023％；v:0.068％。氩气流量调整为140nl/min，将钢包开至吊包位，使用天车将8捆废钢吊起加入到钢包中(废钢加入量74kg/吨钢)。
待钢液将捆扎废钢的铁丝熔断，将钢包开至加热位，加入石墨50kg、硅锰合金50kg，氩气调整为410nl/min，氩气搅拌7min，测温1511℃。
钢包继续加热10min，钢水测温1567℃，钢水取样，检测钢水中各成分及质量含量为：c：0.23％；si：0.31％；mn：1.36％；s：0.024％；p：0.017％。向钢包中加入硅铁150kg，加热6min后，钢水的成分和温度合格，进行钢水出站。
经检测，本实施例利用lf精炼炉回吃废钢的方法，对废钢中有益元素合金的吸收率达到96％以上，废钢吸收率达到99％。