一種高錳鐵水的去碳保錳轉(zhuǎn)爐冶煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領(lǐng)域，具體涉及一種高錳鐵水的去碳保錳轉(zhuǎn)爐冶煉方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)鐵礦石資源越來越貧乏，高爐用礦結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，高錳鐵礦用于高爐冶煉的比例也在不斷增加，導(dǎo)致高爐鐵水中有價(jià)錳元素含量不斷提高，有的小高爐生產(chǎn)鐵水中錳元素含量從0.20-0.40%提高到1.80-2.42%。錳是鋼鐵生產(chǎn)中不可或缺的元素之一，錳元素是煉鋼最重要的合金元素，錳元素在鋼中，主要改善鋼的機(jī)械性能，增加鋼的強(qiáng)度、硬度、延展性和耐磨性等。有效利用好高錳鐵水中的有價(jià)錳元素，減少轉(zhuǎn)爐冶煉過程中錳元素氧化損失，可減少轉(zhuǎn)爐煉鋼過程的合金消耗，降低冶煉成本，并保護(hù)國內(nèi)較少的錳礦資源。針對上述背景，本發(fā)明提供了一種高錳鐵水的去碳保錳轉(zhuǎn)爐冶煉方法，使得轉(zhuǎn)爐在冶煉高錳鐵水過程中，冶煉終點(diǎn)鋼水中的殘錳含量從平均0.27%提高到1.42%，使高錳鐵水中的錳元素得到充分回收利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高錳鐵水的去碳保錳轉(zhuǎn)爐冶煉方法，使得轉(zhuǎn)爐在冶煉高錳鐵水過程中，冶煉終點(diǎn)鋼水中的殘錳含量從平均0.27%提高到1.20-1.50%，使高錳鐵水中的錳元素得到充分回收利用。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種高錳鐵水的去碳保錳轉(zhuǎn)爐冶煉方法，其特征在于包括鐵水廢鋼配比、初期硅當(dāng)量控制、爐渣堿度控制和自由氧化錳(MnO)還原、終點(diǎn)還原自由氧化錳中的錳金屬，具體包括:
A、將鐵水化學(xué)成分C3.95?4.21wt%、Si 0.67?0.76wt%、Mnl.96 ?2.12wt%、P 0.062?0.082wt%、S < 0.033wt%，其余為Fe及不可避免的不純物和廢鋼化學(xué)成分C 0.12?0.23wt%、Si 0.26?0.41wt%、Mn 0.68?I.22wt%、P 0.019?0.037wt%、S 0.018?0.032wt%，其余為Fe及不可避免的不純物;加入LD轉(zhuǎn)爐中，根據(jù)鐵水溫度，調(diào)整轉(zhuǎn)爐廢鋼裝入配比小于或等于15%;
B、將步驟A的原料裝入轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐供氧點(diǎn)火成功后，加入造渣原料造渣，造渣原料由石灰、白云石、菱鎂球組成，其加入量為石灰加入量為28?41kg/t鋼，白云石加入量為9?12kg/t鋼，菱鎂球加入量為3.5?4.3kg/t鋼;控制熱量平衡，使轉(zhuǎn)爐溫度在硅當(dāng)量(【％Si】+0.25【%Mn】>0.7時(shí)，主要為硅反應(yīng))轉(zhuǎn)爐供氧3.9?4.5分時(shí)，使轉(zhuǎn)爐溫度在硅當(dāng)量小于等于0.7之前快速使鐵水升溫至1454°C及以上;優(yōu)選轉(zhuǎn)爐供氧時(shí)間為3.9?4.3分時(shí)，使轉(zhuǎn)爐溫度在硅當(dāng)量小于0.7之前快速使鐵水升溫至1454°C以上;熔池溫度1454°C以上時(shí)，主要為碳反應(yīng)，爐渣堿度控制在1.8?2.3，鐵水中錳氧化35?55%進(jìn)入爐渣中；
C、將步驟B所得的鐵水繼續(xù)供氧，加入造渣原料造渣造渣為分5?6批加入造渣原料，其加入量為石灰加入量為10_151^八鋼，白云石加入量為9?111^八鋼，在轉(zhuǎn)爐純供氧至13.8?14.4分鐘時(shí)，將堿度控制在3.52?4.0 ；優(yōu)選將堿度控制在3.7-4.0； D、將步驟C所得的鐵水繼續(xù)供氧，純供氧至14.5?15.1分鐘至供氧結(jié)束，先降低氧槍200?230mm吹煉，后提高氧槍500?530mm吹煉，控制渣中FeO含量在8?15%，控制渣中碳含量大于或等于0.07%，提高終點(diǎn)溫度在1679?1965°(3，控制鋼渣界面反應(yīng)(1110)+【？6】=汗60)+【Mn】和(Mn0)+【C】=C0+【Mn】正向進(jìn)行，促使渣中自由氧化錳還原進(jìn)入鋼水，鐵水中殘錳回收率控制在65?73%，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐冶煉冶煉過程去碳保錳操作促使渣中自由氧化錳還原進(jìn)入鋼水。
[0005]本發(fā)明具有大幅提高高錳鐵水中錳元素回收率、減少錳系合金消耗、降低冶煉成本、保護(hù)錳礦資源等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]轉(zhuǎn)爐煉鋼是在強(qiáng)氧化氣氛中進(jìn)行，鐵水中氧勢較低的錳、硅、釩、鈦、碳等元素易氧化去除進(jìn)入爐渣和煙氣中，常規(guī)的轉(zhuǎn)爐冶煉操作，鐵水中錳元素回收均小于30%，硅、釩、鈦、碳等元素僅余殘余量。采用高錳鐵水的去碳保錳轉(zhuǎn)爐冶煉方法，可控制鐵水中錳回收率在65-73%。
[0007]錳是鋼鐵生產(chǎn)中不可或缺的元素之一，錳元素是煉鋼最重要的合金元素，錳元素在鋼中，主要改善鋼的機(jī)械性能，增加鋼的強(qiáng)度、硬度、延展性和耐磨性等。高錳鐵水中錳元素含量在1.80?2.42%，平均含量2.07%，采用高錳鐵水的去碳保錳轉(zhuǎn)爐冶煉方法，有效利用好高錳鐵水中的有價(jià)錳元素，可減少轉(zhuǎn)爐煉鋼過程的錳系合金消耗，降低冶煉成本，并保護(hù)國內(nèi)較少的錳礦資源。
[0008]本發(fā)明提供了一種高錳鐵水的去碳保錳轉(zhuǎn)爐冶煉方法，使得轉(zhuǎn)爐在冶煉高錳鐵水過程中，冶煉終點(diǎn)鋼水中的殘錳含量從平均0.27%提高到1.42%，使高錳鐵水中的錳元素得到充分回收利用。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0010]實(shí)施例1
A、鐵水廢鋼配比:將鐵水(化學(xué)成分C 4.21wt%、Si 0.76wt%、Mn 2.03wt%、P 0.071wt%、S< 0.026wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)、廢鋼(化學(xué)成分C 0.17wt%、Si 0.35wt%、Mn0.98wt%、P 0.035wt%、S 0.032wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)加入LD轉(zhuǎn)爐中，鐵水溫度(1343°C)，廢鋼裝入配比12%。
[0011 ] B、初期硅當(dāng)量控制:將步驟A的原料裝入轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐供氧點(diǎn)火成功后，一次加入煉鋼用石灰、白云石、菱鎂球造渣，石灰加入量為28kg/t鋼，白云石加入量為9kg/t鋼，菱鎂球加入量為4.2kg/t鋼，控制熱量平衡，轉(zhuǎn)爐吹氧冶煉至3.9分鐘，轉(zhuǎn)爐內(nèi)鐵水硅當(dāng)量(【％Si】+
0.25【%Mn】)為0.63，爐內(nèi)鐵水溫度1463°C，爐渣堿度控制在2.13,鐵水中錳含量1.17%，錳氧化42%進(jìn)入爐渣中。
[0012]C、爐渣堿度控制和自由氧化錳(MnO)還原:將步驟B所得的鐵水繼續(xù)供氧，分5批加入石灰、白云石造渣，石灰加入量為13kg/t鋼，白云石加入量為10kg/t鋼，轉(zhuǎn)爐純供氧至14分鐘，堿度控制在3.7，爐渣中自由氧化錳(MnO)含量7.72%，鋼水中錳含量0.84%。
[0013]D、終點(diǎn)還原自由氧化錳中的錳金屬:將步驟C所得的鋼水繼續(xù)供氧，純供氧至結(jié)束14.5分鐘，先降低氧槍200mm吹煉20秒，后提高氧槍520mm吹煉10秒停止供氧，轉(zhuǎn)爐渣中(FeO)含量在11.2%、(MnO)含量3.67%，鋼水碳含量0.13%提高終點(diǎn)溫度在1687°C，鋼水中錳含量1.32%，鐵水中殘錳回收率為73.0%，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐冶煉冶煉過程去碳保錳操作。
[0014]實(shí)施例2
A、鐵水廢鋼配比:將鐵水(化學(xué)成分C 4.03wt%、Si 0.72wt%、Mn 1.96wt%、P 0.082wt%、S< 0.028wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)、廢鋼(化學(xué)成分C 0.12wt%、Si 0.37wt%、Mn0.92wt%、P 0.034wt%、S 0.024wt%，其余為Fe及不可避免的不純物)加入LD轉(zhuǎn)爐中，鐵水溫度(1356°C)，廢鋼裝入配比12%。
[0015]B、初期硅當(dāng)量控制:將步驟A的原料裝入轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐供氧點(diǎn)火成功后，一次加入煉鋼用石灰、白云石、菱鎂球造渣，石灰加入量為35kg/t鋼，白云石加入量為12kg/t鋼，菱鎂球加入量為4.0kg/t鋼，控制熱量平衡，轉(zhuǎn)爐吹氧冶煉至4.2分鐘，轉(zhuǎn)爐內(nèi)鐵水硅當(dāng)量(【％Si】+0.25【%Mn】)為0.51,爐內(nèi)鐵水溫度1454°C，爐渣堿度控制在2.31,鐵水中錳含量1.05%，錳氧化46%進(jìn)入爐渣中。
[0016]C、爐渣堿度控制和自由氧化錳(MnO)還原:將步驟B所得的鐵水繼續(xù)供氧，分5批加入石灰、白云石造渣，石灰加入量為14kg/t鋼，白云石加入量為10kg/t鋼，轉(zhuǎn)爐純供氧至13.8分鐘，堿度控制在3.95，爐渣中自由氧化錳(MnO)含量8.06%，鋼水中錳含量0.92%。
[0017]D、終點(diǎn)還原自由氧化錳中的錳金屬:將步驟C所得的鋼水繼續(xù)供氧，純供氧至結(jié)束14.9分鐘，先降低氧槍200mm吹煉35秒，后提高氧槍500mm吹煉15秒停止供氧，轉(zhuǎn)爐渣中(FeO)含量在12.4%、(MnO)含量3.92%，鋼水碳含量0.09%提高終點(diǎn)溫度在1691°C，鋼水中錳含量1.43%，鐵水中殘錳回收率為73.0%，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐冶煉冶煉過程去碳保錳操作。
[0018]實(shí)施例3
A、鐵水廢鋼配比:將鐵水(化學(xué)成分C 3.95wt%、Si 0.67wt%、Mn 2.12w