降低sgrs工藝倒渣中鐵珠含量的方法
【專利摘要】本發明公開了一種降低SGRS工藝倒渣中鐵珠含量的方法，所述SGRS工藝中，控制前期渣中MgO含量≤8.4wt%、WFeO在15wt%‐18wt%之間，前期渣堿度在1.3‐1.6之間。本發明工藝操作簡單、適用性強、穩定性高，煉鋼操作過程容易控制；本發明工藝對轉爐操作幾乎沒有影響，可在現有條件下進行改進；使用本發明工藝可將SGRS工藝倒渣時渣中鐵珠含量由20%左右降低至5%以下，從而有效地解決了雙渣倒渣鐵珠含量高進而導致鋼鐵料消耗升高的不足之處，具有節約環保的特點。
【專利說明】降低SGRS工藝倒渣中鐵珠含量的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于冶金【技術領域】，尤其是一種降低SGRS工藝倒渣中鐵珠含量的方法。
【背景技術】
[0002]面對激烈的市場競爭，降低生產成本、挖潛增效是企業生存、增強競爭力的關鍵，為此行業內部大力推行SGRS工藝。SGRS工藝(Slag Generation Reduced Steelmaking)是轉爐冶煉的一種新工藝，基本原理是:(1)轉爐冶煉結束后，將高堿度(3-3.5)、一定FeO含量(15%-18%)、一定MgO含量(9%-11%)的終點爐渣留在爐內；(2)采用濺渣護爐將部分爐渣濺至爐襯表面加以固化；(3)加廢鋼、鐵水后加入一定的造渣料(石灰、輕燒白云石、礦石、鐵皮球等)，進行第I階段吹煉(脫磷階段)，吹煉4.5min-6min后提槍倒出部分前期渣(由上爐終點爐渣和造渣料組成)后，進行第2階段吹煉(脫碳階段);(4)吹煉結束后出鋼，但將爐渣留在爐內，進入下爐次冶煉并以此循環往復。該工藝具有去P效果好、輔料消耗少、冶煉成本低等一系列優點，但同時也帶來了雙渣倒渣鐵珠含量高進而導致鋼鐵料消耗升高的工藝難題。
[0003]如何降低SGRS工藝倒渣鐵珠含量進而降低轉爐鋼鐵料消耗是當前研究的重要方向。經大量的實踐與研究表明，SGRS工藝倒渣含鐵珠機理為:轉爐前期吹煉過程中，爐渣中高熔點物質緊緊包裹住進入其中的液滴，液滴在爐渣中的表面張力大于液滴本身的重力，致使雙渣倒渣時液滴隨爐渣進入渣罐。例如，唐鋼熱軋部原有SGRS工藝倒渣鐵珠含量高達20wt%左右，取倒渣時的渣樣進行分析，渣中MgO含量在9wt%-llwt%，渣中WFeQ為11.5wt%-16.5wt%，爐渣堿度在2-2.5之間，倒渣溫度在1400_1450°C左右。取MgO含量10wt%，WFeQ=14wt%，熔渣堿度為2.3，倒渣溫度為1420°C的爐渣進行巖相分析，巖相分析圖如圖1所示，圖1中I為C3S、2為C2S、3為未熔石灰。
[0004]由圖1所示的巖相分析圖可以看出唐鋼熱軋部原SGRS工藝的巖相成分主要為硅酸二鈣(C2S),其質量分數為50%-55%，鈣鎂橄欖石(CMS)質量分數為10%-15%，有少量硅酸三鈣(C3S)形成，其質量分數約為10%，未熔石灰(f-CaO)質量分數為8%-10%。而其中硅酸二鈣(C2S)的熔點為2130°C，鈣鎂橄欖石(CMS)的熔點為1390°C，硅酸三鈣(C3S)的熔點為大于2065°C，CaO的熔點為2600°C，爐渣中幾乎全部為高熔點物質，在SGRS工藝倒渣溫度(1400-1450°C )下很難融化，爐渣很黏，渣中鐵珠也就較多。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種降低SGRS工藝倒渣中鐵珠含量的方法，以有效降低雙渣倒渣時渣中鐵珠含量。
[0006]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是::所述SGRS工藝中，控制前期渣中MgO含量≤8.4wt%、ffFe0在15wt% - 18wt%之間，前期渣堿度在1.3 - 1.6之間。
[0007]本發明所述的造渣料采用燒結礦和鐵皮球，并根據MgO含量添加輕燒白云石。
[0008]本發明所述第I階段吹煉時的吹煉槍位比正常單渣槍位高20-30cm。[0009]本發明的理論基礎:
在鋼鐵冶金中，CaO-SiO2-FeO三元系相圖是目前最完善的堿性爐渣的基本相圖，對研究煉鋼爐渣具有重要的指導作用；Ca0-Si02-Fe0三元系相圖如圖2所示。
[0010]轉爐煉鋼爐渣的WFeQ —般都在10%-20%左右，由圖2可以看出當堿度即Ca0/Si02< 1.3時，在SGRS工藝倒渣溫度下(1400-1450°C)，爐渣中高熔點物質硅酸二鈣(C2S)的生成會大大減少，所以我們希望SGRS工藝倒渣堿度小于1.3。
[0011]1、爐渣堿度的確定:
爐渣中含有7.5wt%-10wt%的MgO，幾乎全部的MgO都會與爐渣中部分的SiO2結合生成硅鎂化合物，所以與CaO結合的SiO2將減少，所以可將Ca0/Si02放寬至1.3-1.6 ；
2、爐渣MgO含量的確定:
實驗表明，當W_< 8.4時，爐渣中生成鈣鎂橄欖石(CMS)，熔點為1390°C。而當WMgQ>
8.4時，MgO將與游離的SiO2結合生成硅鎂化合物，熔點高于1557°C。所以，ffMg0 < 8.4。
[0012]3、由圖2可以看出，當Ca0/Si02 < 1.3時，WFeQ越高，越容易生成低熔點的化合物，但是Wmj過高會造成成本的浪費，所以取W_=15%-18%。
[0013]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:1、本發明工藝操作簡單、適用性強、穩定性高，煉鋼操作過程容易控制；
2、本發明工藝對轉爐操作幾乎沒有影響，可在現有條件下進行改進；
3、使用本發明工藝可將SGRS工藝`倒渣時渣中鐵珠含量由20%左右降低至5%以下，從而有效地解決了雙渣倒渣鐵珠含量高進而導致鋼鐵料消耗升高的不足之處，具有節約環保的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0015]圖1是現有工藝中爐渣巖相的分析圖；
圖2是CaO-SiO2-FeO三元系相圖；
圖3是原工藝倒渣前槍位；
圖4是原工藝倒渣渣樣冷卻后的形狀圖；
圖5是本方法倒渣前槍位；
圖6是本方法倒渣渣樣冷卻后的形狀圖；
圖7是本方法倒渣渣樣的巖相圖。
【具體實施方式】
[0016]本降低SGRS工藝倒渣中鐵珠含量的方法，為減少爐渣中高熔點物質的生成，降低倒渣渣黏度，減少倒渣鐵珠含量，采用下述控制工藝:
1、前期造渣過程中不加輕燒白云石和生白云石等MgO含量高的物質，降低倒渣前渣中MgO 含量至 8.4wt% ；
2、通過提高吹煉槍位、降低供氧強度、使用燒結礦代替礦石進行造渣等手段提高雙渣前期洛中 WFeQ 至 15wt%_18wt% ；
3、通過倒渣前不加石灰和倒掉部分堿度高的終點渣等手段降低SGRS工藝倒渣前期堿度至1.3-1.6之間。
[0017]一、原SGRS工藝的吹煉過程及結果:
表1是唐鋼熱軋部SGRS造渣工藝未采用本方法前某一爐次的吹煉過程及結果。
[0018]表1:鐵水、廢鋼條件條件及倒渣前冷料加入量
【權利要求】
1.一種降低SGRS工藝倒渣中鐵珠含量的方法，其特征在于:所述SGRS工藝中，控制前期渣中MgO含量≤8.4wt%、ffFe0在15wt% - 18wt%之間，前期渣堿度在1.3 - 1.6之間。
2.根據權利要求1所述的降低SGRS工藝倒渣中鐵珠含量的方法，其特征在于:所述的造渣料采用燒結礦和鐵皮球，并根據MgO含量添加輕燒白云石。
3.根據權利要求1或2所述的降低SGRS工藝倒渣中鐵珠含量的方法，其特征在于:所述第I階段吹煉時的吹 煉槍位比正常單渣槍位高20-30cm。
【文檔編號】C21C5/36GK103642973SQ201310691648
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】楊曉江, 王峰, 張大勇, 于勇, 王蘭玉, 李艷龍, 胡慶利, 吳飛鵬, 周曉紅, 葉飛, 趙澤東, 周士偉 申請人:河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司