转炉采用石灰石替代部分石灰造渣的应用 (1)

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学 号：1533040102 毕业论文 GRADUATE THESIS

论文题目：转炉采取石灰石替代部分石灰造渣的应用 学生姓名：张羽 专业班级：2015专升本冶金工程01班 学 院：河北联合大学继续教育学院 指导教师：［导师姓名］ ［职称］ ［副导师姓名］ ［职称］ 2017年05月12日 I

摘 要 为进一步改善德龙钢铁有限公司转炉经济技术指标、降低冶炼成本，在铁水消耗较为富裕的情况下，冶炼过程通过采用石灰石替代部分石灰造渣进行了深入研究，通过工艺优化及技术改进等方式，在保证脱磷效果的基础上，转炉造渣料消耗、成本等指标得到了明显改善。

关键词： 转炉；石灰石；脱磷；成本 II Abstract In order to further improve the calderon smelting iron and steel co., LTD., economic and technical indexes of converter, reducing costs, under the condition of the hot metal consumption richer, replacing part of the lime slag smelting process by using limestone were studied, through the process optimization and technological improvement, etc, on the basis of guarantee the effect of dephosphorization and slag formation of converter material consumption, cost index significantly improved.

Keywords Converter; Limestone; Dephosphorization; 目 录 摘 要 .............................................................. I Abstract ........................................................... II 第1章 前言 ......................................................... 1 第2章 石灰石替代部分石灰造渣可行性分析 ............................. 2 第3章 不同渣料结构、过程参数对比分析 ............................... 3 3.1加料工艺过程控制 ............................................. 3 3.2试验过程存在问题及数据分析 ................................... 3 3.3渣料对钢铁料成本的影响 ....................................... 4 3.4喷溅的预防与控制 ............................................. 5 第4章结果分析 ...................................................... 6 4.1造渣料消耗及成本 ............................................. 6 4.2产品质量 ..................................................... 6 结 语 .............................................................. 8 参考文献 ............................................................ 8 谢 辞 ............................................................. 10

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第1章 前言 石灰石经烧结白灰窑煅烧成石灰→转炉炼钢这一工业链上，存在着浪费所烧成石灰携带的物理热、CO2过度排放和增加环境污染的问题，转炉采用石灰石替代部分石灰的冶炼新工艺目前在国内湘钢、昆钢等厂已开始推行，且降本明显，创效可观，而此工艺我公司刚刚引进，还处于研究阶段，各项参数、过程冶炼控制均无数据及经验，针对上述问题，本文主要对转炉造渣制度分别从不同渣料结构展开试验，同时对过程参数优化及工艺进行了改进，极大的改善了转炉经济技术指标，冶炼控制水平明显提高，经济效益显著。 2

第2章 石灰石替代部分石灰造渣可行性分析 石灰石的主要成分为CaCO3，煅烧成为石灰的温度一般在1000～1200 ℃，因此烧成石灰都携带较多的热能，高温石灰必须降温后才能运输，通过皮带到达转炉料仓进入转炉时已接近常温，然后石灰在转炉中再吸热升温化渣，很明显，这一过程石灰先降温再升温存在能量浪费，而我厂受入炉冷料不足的影响，冶炼过程存在较高的富裕热量，大量的矿石需要在冶炼后期加入，过程存在回收率低、成本高的现象。而石灰石中CaCO3含有44%质量的CO2，在炼钢前期，这部分CO2受热分解出来后可以与Fe、[Si]、[Mn]、[C]等发生氧化反应，起到良好的助熔搅拌作用，并且符合转炉低温、高碱度脱磷的相关条件。 3

第3章 不同渣料结构 过程参数对比分析 为降低造渣料成本，采取以下几种试验方案进行综合对比： 表3-1 试验方案 方案 试验内容 案一 2.6石灰+2.6t轻烧白云石 方案二 1.5t石灰+1.3t石灰石+2.6t轻烧白云石 方案三 0.5t石灰+2.1t石灰石+2.6t轻烧白云石 方案四 2.7t石灰石+2.6t轻烧白云石

3.1加料工艺过程控制 铁水成分为转炉操作顺行的关键因素，由于高炉铁水成分时有波动，为此拟定了不同铁水硅含量情况下，相应的原辅料装入变化趋势，同时对冶炼前期的辅料加入量及加入时机进行了相关优化。

表3-2 不同铁水Si条件原辅料装入理论变化趋势 铁水Si/% 铁水/t 石灰石/t 轻烧白云石/t 0.30 87.0 2.3 2.2 0.35 87.0 2.5 2.4 0.40 87.0 2.7 2.6 0.45 87.0 3.2 3.0 注：表3-2中渣料加入量为理论值。 表3-3 辅料加料表

开吹 1～3min 4～6min 8～11min

500kg石灰或1t石灰石 将轻烧白云石、石灰石全部加入炉内，石灰石每批加入量不超过500kg，若总量不超过2t，则全部加完 若石灰石总量超过2.5t，将超过部分分批加入，每批不超过300kg 根据温度和化渣情况加入少量返矿调温

3.2试验过程存在问题及数据分析 使用石灰石替代部分石灰造渣，冶炼过程存在初期渣不化，过程渣化不透，终点磷含量较高的诸多弊端，针对以上情况采取前期枪位较之前提高100mm，吹炼氧压控制在0.75～0.80MPa，即采取高枪位、低氧压，使其有充分的时间进行熔化，为初期渣的早化打好基础，同时对前期去磷起到了至关重要的作用，吹炼中期为减少和避免返干造成金属喷溅，在返干期提前吊枪，配加少量矿石消除返干，枪位控制1300～1500mm之间，较之前枪位提高约150mm， 4

过程渣化透后，终点降枪必须在2min以上，以终渣做粘为原则，确保终渣碱度及氧化镁含量符合标准，提高溅渣效果，消除对炉况造成的负面影响。为系统分析石灰石替代部分石灰造渣的可行性，表4为统计500炉四种不同造渣料结构的主要参数，使用全石灰石炼钢造渣较使用石灰造渣脱磷率低0.5%，同时需相应的降低终点温度，以降低终点的回磷现象。 表3-4不同造渣工艺冶炼Q235B钢的主要参数 试验内容 方案一 方案二 方案三 方案四 铁水P/% 0.111 0.107 0.104 0.104 铁水Si/% 0.41 0.39 0.38 0.40 装入量/t 88.91 88.57 89.72 87.79 钢水量/t 83.59 83.15 84.36 82.46 终点温度/℃ 1654 1650 1655 1640 终点C/% 0.069 0.062 0.067 0.067 终点P/% 0.024 0.019 0.019 0.023 脱磷率/% 78.38% 82.24% 81.73% 77.88% 终渣MgO/% 10.47 9.95 10.20 10.05 R 3.54 3.39 3.50 3.44 钢铁料消耗/（kg/t） 1063.64 1065.18 1063.54 1064.64 造渣料消耗/（kg/t） 62.20 64.94 61.64 64.27 渣料成本/（元/t） 16.79 12.54 8.46 6.67

3.3渣料对钢铁料成本的影响 转炉冶炼过程减少渣量，降低造渣料消耗、可有效提高金属收得率，是降低钢铁料消耗的有效途径之一，减少造渣料消耗，降低渣量的主要控制措施。 1） 及时了解铁水成分及温度，根据铁水成分及温度调整渣料结构。 2） 在全铁冶炼时，采取倒渣后将炉体摇至零位，向炉内加入部分石灰石及轻烧白云石进 行预热，之后再兑入铁水。通过提前成渣，将泡沫渣的高峰期前移，降低前期的熔池温度，提高脱磷效率。 3） 提高转炉冶炼过程化渣效果，提高造渣料利用率。 4） 返干期适当加入少量返矿，提高化渣效果。 5） 冶炼10min以后禁止加入返矿，终点避免长时间吊枪操作，以终渣做粘为原则。 6） 降低吹炼终点温度，以≤1650℃为宜，避免高温回磷。