一种消耗脱硫渣铁的方法

技术领域

本申请涉及冶金行业技术领域，尤其涉及一种消耗脱硫渣铁的方法。

背景技术

脱硫渣铁是现代转炉炼钢生产中的必然产物，由于众多产品对于S含量的要求极为严格，为了满足产品品质的要求，炼钢工序必须先经过脱硫处理，处理过程中就会产生大量的脱硫渣铁，其中含铁量在80％左右。

目前，很多企业选择了将脱硫渣铁卖掉，但售价较低，所以更多的企业选择了找空地存放后转炉回吃，回吃的方式主要以大量回吃和少量回吃为主，大量回吃是利用转炉化铁的方式，出半钢再进行脱硫后回转炉内冶炼，其缺点在于冶炼周期长，成本高。少量回吃主要是结合品种钢S含量高低进行少量的配吃，其缺点在于消耗量小，占用资源。

发明内容

本申请提供了一种消耗脱硫渣铁的方法，以解决现有脱硫渣铁利用率低的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种消耗脱硫渣铁的方法，所述方法包括：

将脱硫渣铁和铁水进行装料，并控制所述脱硫渣铁的用量，得到炼钢原材料；

采用顶底复吹方式对所述炼钢原材料进行转炉冶炼，并控制转炉顶部供氧的工艺参数以及转炉底部供气强度，得到第一钢水；其中，在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料；

将所述第一钢水进行出钢，并在所述出钢过程中加入第二造渣原料和脱氧剂，并控制所述第二造渣原料和所述脱氧剂的用量，得到钢水。

可选的，所述脱硫渣铁的用量为40-45.5t。

可选的，所述转炉顶部供氧的工艺参数包括：顶部供氧强度、顶部供氧流量以及吹炼时间。

可选的，所述顶部供氧强度为3.1-3.3Nm

可选的，所述吹炼时间为17-18min。

可选的，所述底部供气强度为0.05-0.07Nm

可选的，所述在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料，包括：

在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料，并控制目标炉渣的化学成分；其中，

所述目标炉渣的化学成分包括：CaO、SiO

所述MgO的含量为11-13重量％，

所述CaO的含量和所述SiO

式中，[CaO]表示CaO的重量，[SiO

可选的，所述在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料，包括：

在所述转炉冶炼过程中根据吹氧比分阶段加入第一造渣原料；其中，所述第一造渣原料包括：石灰﹑石灰石、轻烧白云石以及矿石；

将所述石灰、所述石灰石以及所述轻烧白云石分两批次在吹氧比为6％和25％时加入；

在吹氧比达到70％之前，分批次加入所述矿石；其中，所述矿石的用量为7-8Kg/t钢。

可选的，所述在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料，包括：

在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料，并根据吹氧比以设置氧枪枪位；其中，

当吹氧比为0时，对应氧枪枪位为2.2m；当吹氧比为50％时，对应氧枪枪位为2.0m；当吹氧比为70％时，对应氧枪枪位为1.8m；当吹氧比为80％时，对应氧枪枪位为1.6m。

可选的，所述第二造渣原料为烧结白灰，

所述烧结白灰的用量为500-800kg；和或，

所述脱氧剂的用量为700-800kg。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的该消耗脱硫渣铁的方法，是一种大型转炉短流成、大量回吃利用脱硫渣铁的方法。利用顶底复吹转炉吹炼技术，采用转炉造渣工艺，配合合适的供氧制度及转炉复吹，同时对出钢过程中的脱氧剂及渣料进行定量，在不增加任何其它设备及工艺流程的情况下可以获得良好的消耗脱硫渣铁效果；同时该方法吹炼中途不倒渣，减少了冒烟的风险。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种消耗脱硫渣铁的方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

第一方面，本申请提供了一种消耗脱硫渣铁的方法，请参见图1，所述方法包括：

S1、将脱硫渣铁和铁水进行装料，并控制所述脱硫渣铁的用量，得到炼钢原材料；

在一些实施方式中，所述脱硫渣铁的用量为40-45.5.5t。

在本申请实施例中，通过废钢斗将脱硫渣铁装入转炉内，再加入铁水，通过供氧升温融化；通过对不同钢种的成分Si和S进行划分，不同的成分加入的渣铁数量也不同；目标钢种中，Si≥0.05重量％、S≥0.008重量％。因而，为了得到目标钢种，将脱硫渣铁的用量控制为40-45.5t。具体地，该脱硫渣铁的用量可以为40t、42t、44t、45.5t等，单边长度≤500mm。

S2、采用顶底复吹方式对所述炼钢原材料进行转炉冶炼，并控制转炉顶部供氧的工艺参数以及转炉底部供气强度，得到第一钢水；其中，在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料；

在一些实施方式中，所述转炉顶部供氧的工艺参数包括：顶部供氧强度、顶部供氧流量以及吹炼时间。

在一些实施方式中，所述顶部供氧强度为3.1-3.3Nm

在本申请实施例中，控制顶部供氧强度为3.1-3.3Nm

控制顶部供氧流量为42000-44000Nm

在一些实施方式中，所述吹炼时间为17-18min。

在本申请实施例中，控制吹炼时间为17-18min的积极效果：保证脱硫渣铁的融化，避免金属喷溅，确保生产稳定。具体地，该吹炼时间可以为17min、17.5min、18min等。

在一些实施方式中，所述底部供气强度为0.05-0.07Nm

在本申请实施例中，控制底部供气强度为0.05-0.07Nm

在一些实施方式中，所述在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料，包括：

在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料，并控制目标炉渣的化学成分；其中，

所述目标炉渣的化学成分包括：CaO、SiO

所述MgO的含量为11-13重量％，

所述CaO的含量和所述SiO

式中，[CaO]表示CaO的重量，[SiO

在本申请实施例中，采用常用原料，即石灰﹑轻烧白云石、矿石以及石灰石。在较大原料用量的前提下，通过加大顶底吹炼强度搅拌，实现铁水中各元素和氧气间的反应，快速升温将渣铁融化，回收其中的铁含量，转化为钢水。这种方法流程短、中间环节少、无环保风险，可以最大程度的消耗脱硫渣铁。采用本申请实施例脱硫渣铁消耗的方法，单炉可以消耗脱硫渣铁40-45.5t，回收铁水10-20t左右。

在目标炉渣的化学成分中，[CaO]/[SiO

控制MgO的含量为11-13重量％的积极效果：炉渣流动性好，有效保护炉衬。若MgO的含量过大，在一定程度上会增加炉渣黏度，对脱磷不利；若MgO的含量过小，在一定程度上会侵蚀炉况，增加护炉成本。具体地，该MgO的含量可以为11重量％、12重量％、13重量％等。本申请实施例中第一造渣原料的成分请参见表1。

表1第一造渣原料的成分(wt％)

在一些实施方式中，所述在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料，包括：

在所述转炉冶炼过程中根据吹氧比分阶段加入第一造渣原料；其中，所述第一造渣原料包括：石灰﹑石灰石、轻烧白云石以及矿石；

将所述石灰、所述石灰石以及所述轻烧白云石分两批次在吹氧比为6％和25％时加入；

在吹氧比达到70％之前，分批次加入所述矿石；其中，所述矿石的用量为7-8Kg/t钢。

在本申请实施例中，通过转炉一次性吹炼的方式，中途不排渣。根据吹氧比分阶段石灰﹑石灰石、轻烧白云石以及矿石的积极效果：成渣速度均匀，确保渣铁均匀融化，减少喷溅，减少炉况侵蚀。将所述石灰、所述石灰石以及所述轻烧白云石分两批次在吹氧比为6％和25％时加入，其积极效果：熔池内均匀升温，炉渣快速融化，减少对碳氧化的抑制。在吹氧比达到70％之前，分批次加入所述矿石，其积极效果：炉渣FeO含量不聚集，吹炼过程平稳，终点成分控制稳定。控制矿石的用量为7-8Kg/t钢的积极效果：保证脱磷、脱碳效果，降低物料消耗成本。具体地，该矿石的用量可以为7Kg/t钢、7.5Kg/t钢、8Kg/t钢等。

在一些实施方式中，所述在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料，包括：

在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料，并根据吹氧比以设置氧枪枪位；其中，

当吹氧比为0时，对应氧枪枪位为2.2m；当吹氧比为50％时，对应氧枪枪位为2.0m；当吹氧比为70％时，对应氧枪枪位为1.8m；当吹氧比为80％时，对应氧枪枪位为1.6m。

在本申请实施例中，氧枪喷头出口马赫数：2.0，根据吹氧比以设置上述氧枪枪位，吹氧比增大，氧枪枪位下降，其积极效果：减少吹炼过程喷溅，提高生产效率。

S3、将所述第一钢水进行出钢，并在所述出钢过程中加入第二造渣原料和脱氧剂，并控制所述第二造渣原料和所述脱氧剂的用量，得到钢水。

在一些实施方式中，所述第二造渣原料为烧结白灰，所述烧结白灰的用量为500-800kg；和或，所述脱氧剂的用量为700-800kg。

转炉出钢过程中增加小粒白灰和脱氧剂用量，促进早期形成高碱度渣，利于精炼快速脱硫。

在本申请实施例中，选择烧结白灰作为第二造渣原料的积极效果：将精炼脱硫任务前移至转炉，降低精炼处理时间，快速脱硫。控制烧结白灰的用量为500-800kg的积极效果：可以快速成渣，有效脱硫。若该烧结白灰的用量过多，在一定程度上会造成浪费；若该烧结白灰的用量过少，在一定程度上会抑制炉渣碱度，降低脱硫效率。具体地，该烧结白灰的用量可以为500kg、600kg、700kg、800kg等。

控制脱氧剂的用量为700-800kg的积极效果：缩短精炼造白渣时间，精确控制酸溶铝含量。若该脱氧剂的用量过多，在一定程度上会造成合计成本升高，增加精炼处理时间；若该脱氧剂的用量过少，在一定程度上会造成炉渣氧化性强，脱硫效果差，脱硫时间延长，降低生产效率。具体地，该脱氧剂的用量可以为700kg、750kg、800kg等。该脱氧剂可以为铝铁类。

在步骤S3结束后，选择精炼处理为LF炉深脱硫工艺，最后得到产品Si≥0.05重量％，S≥0.008重量％的钢种；本申请实施例适用于顶底复吹的大型转炉，转炉容量≥210t。

本申请提供了一种消耗脱硫渣铁的方法，至少具有以下技术效果：

①利用了成熟的顶底复吹转炉吹炼技术，充分发挥吹炼过程中的热力学、动力学条件以更好的促进脱硫渣铁融化；

②采用常用的原料，石灰、轻烧白云石、石灰石以及矿石造渣，保证吹炼过时的平稳性；

③采用顶底复吹供气制度的配合，实现快速融化；

④采用一次吹炼拉碳的方法，中途不倒渣，提高金属收得率，减少冶炼周期；

⑤采用正常冶炼的方式，避免了化铁带来的长流程操作。

下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

本申请实施例提供了一种消耗脱硫渣铁的方法，所述方法包括：

S11、将脱硫渣铁和铁水进行装料，并控制所述脱硫渣铁的用量，得到炼钢原材料；

S21、采用顶底复吹方式对所述炼钢原材料进行转炉冶炼，并控制转炉顶部供氧的工艺参数以及转炉底部供气强度，得到第一钢水；其中，在所述转炉冶炼过程中分阶段加入第一造渣原料；

S31、将所述第一钢水进行出钢，并在所述出钢过程中加入第二造渣原料和脱氧剂，并控制所述第二造渣原料和所述脱氧剂的用量，得到钢水。具体的工艺参数请参见表2，转炉冶炼终点成分请参见表3。

表2消耗脱硫渣铁的工艺参数

对比例1

消耗脱硫渣铁方法包括：单炉配吃脱硫渣铁量不超20吨，供氧流量为40000Nm

表3转炉冶炼终点成分

通过上表2-3中，实施例1-5采用单渣吹炼方式，从实施例1-5可以看出，采用本申请实施例的转炉铁水脱磷方法，可以很容易地实现每炉实现40-45.5t渣铁，既减少了长流程生产带来的生产不利及产出量少等问题，又回收了大量脱硫渣铁，同时避免了资源的长期占用，为实现短流成回吃脱硫渣铁创造效益提供了有利条件，效果稳定，有广泛的推广应用价值。

对比例1中，吹炼过程前期溢渣明显，后期出现返干严重，终点脱磷效果差，磷含量在0.020重量％以上，不能满足钢种成分要求，金属损失严重；在使用本申请实施例的消耗脱硫渣铁方法后，不仅提高了脱硫渣铁配吃数量，吹炼过程更趋于平稳，炉渣流动性好，脱硫、脱磷、脱碳稳定，整体冶金效果较好，金属收得率提高。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。