煤矸石作為轉爐抑渣劑的應用以及轉爐抑渣的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種煉鋼轉爐吹煉過程的抑渣技術，尤其是一種煤矸石作為轉爐抑渣 應用以及轉爐抑渣的方法。
【背景技術】
[0002] 在轉爐生產過程中，渣中FeO對于爐渣的熔化和磷含量的控制等有著重要的作 用。但是在實際生產中常常由于過程中爐渣FeO過高，渣鋼反應不平衡給冶煉帶來諸多問 題。FeO過高造成鐵耗高；吹煉過程噴濺風險增大，污染環境；降低爐渣脫硫能力；提高鋼水 的氧化性，對鋼水質量及耐材造成影響；拉碳倒渣及出鋼困難，存在一定安全隱患。
[0003] 抑制FeO過高的方法一般為使用含有碳、菱鎂礦及燒結鎂粉等原料壓球后進行壓 渣處理；首鋼采用動力煤作為原料，壓球后進行壓渣操作。這兩種方法均能夠取得較好的效 果，但是由于工藝復雜，經過壓球等環節后成本大幅度增加，使該工藝的經濟性受到較大影 響；浪費了資源。
【發明內容】
[0004] 本發明要解決的技術問題是提供一種工藝簡單、成本低的煤矸石作為轉爐抑渣劑 的應用；本發明還提供了一種轉爐抑渣的方法。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：煤矸石作為轉爐抑渣劑在轉 爐吹煉過程中的應用。
[0006] 本發明所述煤矸石為轉爐抑渣劑的基料。
[0007] 本發明所述煤矸石主要成分的質量百分含量為：Si02 30%~51%，A1203 15%~ 25%，Fe203 2% ~8%，CaO 1% ~4%，MgO 1% ~3%，C 20% ~30%，S < 1%。
[0008] 本發明所述煤矸石中還含有水6~10wt%。
[0009] 本發明所述煤矸石中：粒度30mm~50mm之間的含量彡80wt%，粒度10mm以下的 含量< 10wt%，粒度10mm~30_的含量< 10wt%。
[0010] 本發明主要化學組分的作用機理為： Si02+Al203:調整泡沫渣的組分，降低其熔點，降低局部爐渣的發泡性。
[0011] C:和轉爐渣中的FeO發生反應，降低爐渣的FeO含量，增加爐渣的表面張力從而控 制泡沫渣產生；所涉及的化學反應見式(一）： C+(Fe0)=Fe+C0 (-）。
[0012] 水分作用：煤矸石在進入轉爐熔渣時，由于高溫和水分的作用迅速發生炸裂，其產 生的動能將碎裂的小塊抑渣劑輸送到熔池各個角落，反應面積大幅度增加且能破壞已經形 成的氣泡；使抑渣效果大幅度增加。考慮運輸，儲存等原因，水分控制在6~10wt%。
[0013] S :S含量為原料帶入的雜質，本發明中S含量要求小于lwt%。
[0014] 粒度：考慮抑渣劑的反應性及投料設備等因素，基本粒度控制30~50mm，考慮物 料基本特性允許粒度l〇mm以下10%，10mm~30mm之間10%〇
[0015] 本發明方法為：采用煤矸石作為抑渣劑基料，吹煉過程抑渣時每次加入量為1~ 3kg/噸鋼，倒爐及出鋼過程抑渣時每次加入量0. 2~0. 5kg/噸鋼。
[0016] 本發明方法中，轉爐吹煉40%之前，每次抑渣時加入抑渣劑1~2kg/噸鋼。
[0017] 本發明方法中，轉爐吹煉40%之后，每次抑渣時加入抑渣劑1~3kg/噸鋼。
[0018] 本發明方法中，吹煉終點提槍后加入抑渣劑1~2kg/噸鋼，鎮靜10~30s后直接 出鋼。
[0019] 采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明使用少量抑渣劑即可達到較好 的抑渣效果；可有效控制轉爐吹煉過程噴濺。由于原料價格低廉，加工工藝簡單，抑渣劑的 成本僅為原工藝的10%~30% ;且有效地避免了原煤或鎂資源的浪費。
[0020] 本發明方法針對吹煉過程氧化鐵過高軟吹，吹煉終點倒爐困難，補吹后出鋼溢渣 等情況，加入上述抑渣劑，可有效的降低爐渣氧化鐵，達到控制噴濺、快速出鋼的目的。本發 明方法對環境無不良影響，且節約了資源降低了成本，在煉鋼生產廠中有推廣應用價值。
【具體實施方式】
[0021] 本轉爐抑渣的方法采用煤矸石作為抑渣劑基料，吹煉過程發生轉爐一氧化碳曲線 異常升高、迅速降低或已造成爐口溢渣時，需要加入抑渣劑進行抑渣，每次加入量為1~ 3kg/噸鋼；其中，轉爐吹煉40%之前發生時，加入抑渣劑1~2kg/噸鋼，最好為lkg/噸鋼； 轉爐吹煉40%之后發生時，加入抑渣劑1~3kg/噸鋼，最好為2kg/噸鋼。吹煉終點可采用 倒渣出鋼的方式；還可優選采用提槍后加入抑渣劑1~2kg/噸鋼，鎮靜10~30s后不倒渣 直接出鋼的方式；最好加入抑渣劑lkg/噸鋼，鎮靜10s后直接出鋼。本轉爐抑渣的方法在 倒爐及出鋼過程需要抑渣時，每次抑渣劑的加入量為0. 2~0. 5kg/噸鋼。
[0022] 本發明所述煤矸石主要成分的質量百分含量為：Si02 30%~51%、A1203 15%~ 25%、Fe203 2% ~8%、CaO 1% ~4%、MgO 1% ~3%、C 20% ~30%、S < 1%、水 6 ~10wt%，以及 其他雜質。其中，30mm <粒度< 50mm之間的含量彡80wt%，粒度< 10mm的含量< 10wt%， 10mm < 粒度 < 30mm 的含量< 10wt%。
[0023] 下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。下述實施例中，采用表1中 成分含量的煤矸石作為轉爐抑渣劑基料。
[0024] 表1:各實施例所用抑渣劑成分含量（wt%)
實施例1 :本轉爐抑渣的方法采用下述具體的工藝步驟。
[0025] 100噸轉爐常規冶煉；入爐鐵水C含量4. 23wt%、Si含量0? 66wt%、P含量 0. 0133wt%、Ti含量0. 008wt%，鐵水溫度1320°C。鐵水重量105. 3噸，廢鋼重量為15. 2噸。
[0026] 由于入爐鐵水硅含量偏高，轉爐吹氧量到25%時，煙氣檢測系統顯示C0含量升高 速度加快，預示有噴濺風險；通過高位料倉加入抑渣劑l〇〇kg，其他工藝繼續按照模型設定 自動執行，C0含量曲線恢復正常，未發生前期溢渣噴濺。終點情況：終點C為0. 054wt%，P 為0. 013wt%，溫度為1646°C ;終點控制良好，全部命中目標，終渣全鐵15. 6wt%。
[0027] 實施例2 :本轉爐抑渣的方法采用下述具體的工藝步驟。
[0028] 100噸轉爐常規冶煉；入爐鐵水C含量4. 33