[發明專利]一種轉爐采用石灰石煉鋼控制爐渣堿度的方法

有效

• 申請號: 202210568960.2
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN115011752B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 陳國;楊鋒功;李榮祥;秦影;周惠芳;衛廣運;劉健;焦雪城;王雷雷;董朝陽
• 申請（專利權）人: 石家莊鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: C21C5/36
• 分類號: C21C5/36
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

一種轉爐采用石灰石煉鋼控制爐渣堿度的方法，屬于轉爐煉鋼技術領域。其先根據公式S=C×W×60/28×{1?[B+（W?D）/0.1%×N]}×R計算出需要加入的純石灰總重量S，入爐石灰與石灰石的重量配比以2/3為基準，并根據石灰、石灰石中CaO的含量計算出入爐石灰、石灰石的基準重量，再跟據入爐鐵水溫度、鐵水中硅的重量含量確定入爐石灰、石灰石的實際重量。本發明將爐渣堿度控制在目標值R±0.15范圍的比例達到92%以上，具有減少二氧化碳排放、降低成本以及準確控制爐渣堿度的優勢。

技術領域

本發明屬于轉爐煉鋼技術領域，具體涉及一種轉爐采用石灰石煉鋼控制爐渣堿度的方法。

背景技術

轉爐煉鋼是目前世界上鋼鐵冶金的主流生產工藝，而鐵水是轉爐冶煉的主要原料，鐵水的溫度、成分對轉爐的生產操作具有重要的影響。由于目前鋼鐵企業礦石原料的變化以及高爐生產操作的差異，使得高爐生產的鐵水溫度、硅含量等波動較大，鐵水硅含量的不穩定性將給轉爐的過程控制及冶煉效果帶來不利的影響。

轉爐煉鋼所使用的石灰是通過煅燒石灰石產生的，在白灰窯的生產過程中，通過窯內的煤氣燃燒提供熱量，將石灰石升溫到分解溫度以上，在煅燒過程中會產生大量的粉塵和二氧化碳氣體。燃燒后石灰冷卻至室溫，通過皮帶運輸到轉爐爐頂料倉待用。因此有些鋼鐵企業開始使用石灰石進行煉鋼，石灰石直接加入到轉爐內進行煉鋼，石灰石分解吸收轉爐冶煉前期多余的熱量，石灰石受熱分解產生的氧化鈣參與造渣脫磷。這樣不僅提高了石灰石的使用效率，而且減少能源的浪費，減少了二氧化碳氣體以及粉塵的產生，有益于環境的保護。

在轉爐冶煉過程中，鐵水中硅會氧化放熱，是主要的化學反應熱來源。鐵水中合適的硅含量對轉爐溫度的控制，爐渣堿度以及渣量的控制都是有益的，但是如果冶煉的鐵水硅含量較高，轉爐冶煉前期，硅元素大量氧化放熱使鋼水溫度上升，同時生成二氧化硅，導致轉爐的初渣堿度降低。轉爐吹煉前期低堿度和較高溫度對鋼水脫磷十分不利，為了達到合適的脫磷效果，需要加入合適的石灰，控制爐渣堿度在3.5左右，因此石灰的加入量很難準確把握，而且導致轉爐操作困難。

轉爐采用石灰石作為渣劑進行煉鋼，石灰石在轉爐內會發生分解反應生產二氧化碳氣體，導致爐內二氧化碳氣體量增多。硅在高溫還原條件下存在還原和遷移的能力，這對轉爐爐渣堿度的控制具有重要的意義。鐵水中的硅在爐內的主要反應如下式所示：

[Si]?+O₂（g）=SiO₂（s）????????????????????????????（1）

CaCO₃=CaO+CO₂?（g）????????????????????????????（2）

C+CO₂(g)=2CO(g)??????????????????????????????????（3）

SiO₂+CO=SiO（g）+CO₂（g）???????????????????????（4）

SiO₂+2C+?CO₂(g)=SiO（g）+3CO（g）????????????????（5）

通過上述反應，石灰石分解產生的二氧化碳與鋼水中的碳反應形成一氧化碳，一氧化碳還原爐渣中的二氧化硅生成一氧化硅氣體，一氧化硅氣體隨著煙氣排除，從而使爐渣中的硅含量降低，導致終渣堿度的升高，渣況不穩定，爐渣粘度上升噴濺嚴重。因此，在轉爐采用石灰石冶煉時，需要通過調節石灰石以及石灰的加入量來保證合適的終渣堿度。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種轉爐采用石灰石煉鋼控制爐渣堿度的方法。本發明采用如下技術方案：

一種轉爐采用石灰石煉鋼控制爐渣堿度的方法，包括以下步驟：