本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)爐煉鋼，尤其涉及一種利用含鐵冷料轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝。

背景技術(shù)：

1、鋼渣作為煉鋼過程中的主要固體廢棄物約占鋼產(chǎn)量的15％～20％，受吹煉終點(diǎn)的氧化性影響，鋼渣中含有一定量的金屬鐵及鐵氧化物。煉鋼過程干法除塵產(chǎn)生的除塵粗灰、除塵細(xì)灰，煉鋼廠連鑄-軋鋼過程中產(chǎn)生的氧化鐵皮等含有較多的tfe含量，如果不加以利用，會(huì)造成金屬損失。

2、近年來固體廢棄物中的元素回收是轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能減排的重要方向。煉鋼過程中產(chǎn)生的含鐵元素的固體廢棄物如除塵灰、鋼渣、氧化鐵皮等，可通過造渣二次回收其中的鐵質(zhì)元素，促進(jìn)金屬元素的廠內(nèi)循環(huán)，降低冶煉成本，有利于提高煉鋼過程的回收量，減少金屬廢棄物的排放。

3、煉鋼廠通常使用球團(tuán)礦、燒結(jié)礦、塊礦等含鐵冷料作為冷卻劑對(duì)煉鋼過程中的富裕熱量進(jìn)行回收利用，即達(dá)到對(duì)熔池降溫的作用，又能回收其中的金屬鐵。含鐵冷料造渣的回收過程為冷料在渣中的熔化→鐵氧化物從熔渣側(cè)向熔渣-金屬界面擴(kuò)散→界面化學(xué)反應(yīng)→生成的金屬鐵向金屬-熔渣界面擴(kuò)散。其中限制性環(huán)節(jié)為鐵氧化物向熔渣-金屬界面的擴(kuò)散。

4、為提高含鐵冷料的金屬收得率，需找到一種方法用以改善熔池動(dòng)力學(xué)條件，即通過對(duì)加料及頂?shù)状祻?qiáng)度配合的方式進(jìn)行冶煉控制，為含鐵冷料中的金屬元素回收進(jìn)入熔池提供技術(shù)支持，以提高出鋼量，降低金屬排放，進(jìn)而降低鋼鐵料消耗((鐵水+廢鋼裝入量)/出鋼量)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供了一種利用含鐵冷料轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，提高含鐵冷料的回收量，降低鋼鐵料消耗。

2、一方面，本發(fā)明提供了一種利用含鐵冷料轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，包括以下步驟：

3、s1：根據(jù)鐵水中硅元素含量和含鐵冷料中冷壓球的鐵回收率配制輔料，所述輔料包括鎂質(zhì)造渣料、石灰類造渣料和含鐵冷料；

4、在轉(zhuǎn)爐濺渣完成后，按順序依次加入鎂質(zhì)造渣料總量的90％～100％、石灰類造渣料總量的30％～40％和含鐵冷料總量的30％～50％進(jìn)行鋪底料；

5、s2：向轉(zhuǎn)爐中加入廢鋼并兌入鐵水；

6、s3：將氧槍從起始位置降低至待吹點(diǎn)，開始吹煉；

7、s4：吹煉一段時(shí)間后，開始加料，依次加入含鐵冷料總量的50％～70％、石灰類造渣料總量的30％～40％，剩余的鎂質(zhì)造渣料；

8、s5：繼續(xù)吹煉，再加入剩余石灰類造渣料；

9、s6：吹煉至冶煉終點(diǎn)后，提槍至起始位置，進(jìn)行出鋼操作，出鋼完畢后進(jìn)行倒渣，采用留渣操作，留渣量為渣量的1/3～1/2；

10、s7：將氧槍從起始位置降至待吹點(diǎn)，采用氮?dú)膺M(jìn)行濺渣操作，濺渣時(shí)間為3～5min；濺渣完畢后進(jìn)行鋪底料。

11、進(jìn)一步地，所述含鐵冷料為冷壓球、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和塊礦中的一種或多種。

12、進(jìn)一步地，冷壓球的成分要求為tfe含量≥45％，冷壓球抗壓強(qiáng)度≥1400n，含水量＜3％；冷壓球的鐵回收率大于30％，鐵回收率的計(jì)算公式如下：

13、

14、進(jìn)一步地，所述冷壓球?yàn)槌龎m粗灰、除塵細(xì)灰、氧化鐵皮和鋼渣磁選粉。

15、進(jìn)一步地，冷壓球的鐵回收率為30％<rfe<60％；

16、當(dāng)鐵水中si＜0.20wt％時(shí)，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，輔料包括含鐵冷料為40％；鎂質(zhì)造渣料為10％；石灰類造渣料為石灰和石灰石，分別為25％和25％；

17、當(dāng)鐵水中0.20wt％≤si＜0.50wt％，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，輔料包括含鐵冷料為33-36％；鎂質(zhì)造渣料為10-13％；石灰類造渣料為石灰和石灰石，分別為20-27％和26-33％；

18、當(dāng)鐵水中0.50wt％≤si＜0.80wt％，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，輔料包括含鐵冷料為23-27％；鎂質(zhì)造渣料為11-12％；石灰類造渣料為石灰和石灰石，分別為9-11％和49-56％。

19、進(jìn)一步地，冷壓球的鐵回收率rfe＞60％；

20、當(dāng)鐵水中si＜0.20wt％時(shí)，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，輔料包括含鐵冷料為40％；鎂質(zhì)造渣料為30％；石灰類造渣料為石灰和石灰石，分別為30％和0％；

21、當(dāng)鐵水中0.20wt％≤si＜0.50wt％，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，輔料包括含鐵冷料為40-50％；鎂質(zhì)造渣料為22-30％；石灰類造渣料為石灰和石灰石，分別為20-27％和0-10％；

22、當(dāng)鐵水中0.50wt％≤si＜0.80wt％，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，輔料包括含鐵冷料為35-38％；鎂質(zhì)造渣料為17-18％；石灰類造渣料為石灰和石灰石，分別為20-24％和10-27％。

23、進(jìn)一步地，在步驟s3中，氧槍全程使用氧氣吹煉，冶煉前期頂吹槍位為1.3～1.5m，冶煉中期頂吹槍位為1.4～1.5m，冶煉后期頂吹槍位為1.4～1.6m，冶煉終點(diǎn)頂吹槍位為1.1～1.3m。

24、進(jìn)一步地，在步驟s3中，冶煉前期頂吹強(qiáng)度為3.4～3.9nm3/(min·t-1)，冶煉中期頂吹強(qiáng)度為3.5～4.1nm3/(min·t-1)，冶煉后期頂吹強(qiáng)度為3.6～4.2nm3/(min·t-1)，吹煉終點(diǎn)頂吹強(qiáng)度為3.7～4.2nm3/(min·t-1)。

25、進(jìn)一步地，在步驟s3中，冶煉前期底吹強(qiáng)度為0.06～0.08nm3/(min·t-1)，冶煉中期底吹強(qiáng)度為0.02～0.04nm3/(min·t-1)，冶煉后期底吹強(qiáng)度為0.05～0.06nm3/(min·t-1)，吹煉結(jié)束后攪1～3min，后攪底吹強(qiáng)度為0.04～0.06nm3/(min·t-1)。

26、進(jìn)一步地，所述鎂質(zhì)造渣料包含鎂球，白云石，生白云石中的一種或多種。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少可實(shí)現(xiàn)如下有益效果之一：

28、1、在本發(fā)明中，采用多次加入的方式將鎂質(zhì)造渣料、石灰類造渣料和含鐵冷料加入轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行不同階段的吹煉，并控制吹煉過程的工藝，改善熔池的動(dòng)力學(xué)條件，使得含鐵冷料中的金屬元素更加容易進(jìn)入到熔池中，提高含鐵冷料的回收量，進(jìn)而提高出鋼量，最終降低鋼鐵料消耗；

29、2、在本發(fā)明中，含鐵冷料為冷壓球，要求tfe含量≥45％，抗壓強(qiáng)度≥1400n，含水量＜3％；并且計(jì)算鐵回收率rfe，要求rfe＞30％，能夠提高含鐵冷料的回收量。

30、本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間還可以相互組合，以實(shí)現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分優(yōu)點(diǎn)可從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過說明書中所特別指出的內(nèi)容中來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種利用含鐵冷料轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，其特征在于，所述含鐵冷料為冷壓球、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和塊礦中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，其特征在于，冷壓球的成分要求為tfe含量≥45％，冷壓球抗壓強(qiáng)度≥1400n，含水量＜3％；冷壓球的鐵回收率大于30％，鐵回收率的計(jì)算公式如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，其特征在于，所述冷壓球?yàn)槌龎m粗灰、除塵細(xì)灰、氧化鐵皮和鋼渣磁選粉。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，其特征在于，冷壓球的鐵回收率為30％<rfe<60％；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，其特征在于，冷壓球的鐵回收率rfe＞60％；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，其特征在于，在步驟s3中，氧槍全程使用氧氣吹煉，冶煉前期頂吹槍位為1.3～1.5m，冶煉中期頂吹槍位為1.4～1.5m，冶煉后期頂吹槍位為1.4～1.6m，冶煉終點(diǎn)頂吹槍位為1.1～1.3m。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，其特征在于，在步驟s3中，冶煉前期頂吹強(qiáng)度為3.4～3.9nm3/(min·t-1)，冶煉中期頂吹強(qiáng)度為3.5～4.1nm3/(min·t-1)，冶煉后期頂吹強(qiáng)度為3.6～4.2nm3/(min·t-1)，吹煉終點(diǎn)頂吹強(qiáng)度為3.7～4.2nm3/(min·t-1)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，其特征在于，在步驟s3中，冶煉前期底吹強(qiáng)度為0.06～0.08nm3/(min·t-1)，冶煉中期底吹強(qiáng)度為0.02～0.04nm3/(min·t-1)，冶煉后期底吹強(qiáng)度為0.05～0.06nm3/(min·t-1)，吹煉結(jié)束后攪1～3min，后攪底吹強(qiáng)度為0.04～0.06nm3/(min·t-1)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，其特征在于，所述鎂質(zhì)造渣料包含鎂球，白云石，生白云石中的一種或多種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種利用含鐵冷料轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。根據(jù)鐵水中硅元素含量和含鐵冷料中冷壓球的鐵回收率配制輔料，所述輔料包括鎂質(zhì)造渣料、石灰類造渣料和含鐵冷料；在轉(zhuǎn)爐濺渣完成后進(jìn)行鋪底料；向轉(zhuǎn)爐中加入廢鋼并兌入鐵水；將氧槍從起始位置降低至待吹點(diǎn)，開始吹煉、加料；繼續(xù)吹煉，再加料；吹煉至冶煉終點(diǎn)后，提槍至起始位置，進(jìn)行出鋼操作，出鋼完畢后進(jìn)行倒渣，采用留渣操作，留渣量為渣量的1/3～1/2。改善熔池的動(dòng)力學(xué)條件，使得含鐵冷料中的金屬元素更加容易進(jìn)入到熔池中，提高含鐵冷料的回收量，進(jìn)而提高出鋼量，最終降低鋼鐵料消耗。

技術(shù)研發(fā)人員：衛(wèi)國強(qiáng),吳偉,楊利彬,戴雨翔,施加貴,李洪濤,商思凱,段福彬,王尚昆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鋼鐵研究總院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28