專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐留渣安全作業(yè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐安全留渣作業(yè)的方法。
轉(zhuǎn)爐精煉后生成的高堿度氧化渣，有很高的脫磷性能，并含有大量的∑(FeO)、MFe、CaO等有回收價值的成份，以及大量的顯熱。實施留渣作業(yè)，可以大幅度降低煉鋼作業(yè)成本。六、七十年代我國鋼鐵行業(yè)曾實施過轉(zhuǎn)爐留渣作業(yè)，但因終渣中∑(FeO)含量高，尤其是低碳鋼的渣中含∑(FeO)更高，流動性好，轉(zhuǎn)爐兌鐵水時屢屢發(fā)生噴渣傷人事故，只得被迫放棄留渣作業(yè)。
轉(zhuǎn)爐留渣作業(yè)兌鐵水時發(fā)生噴渣原因是反應，瞬時內(nèi)產(chǎn)生大量的CO氣泡上浮，并攜爐渣大量外噴而引發(fā)事故。要抑制噴渣，關(guān)鍵是抑制兌鐵水時(FeO)-[C]之間的反應。研究表明，在轉(zhuǎn)爐冶煉條件下，要抑制上述反應，其關(guān)鍵又在于控制(FeO)的擴散速度。因為(FeO)-[C]反應為一級反應，反應速度V＝KD(CFeO°-CFeO′)＝C/η(CFeO°-CFeO′)(因為KDη＝C)。式中KD為渣中(FeO)擴散常數(shù)，η為爐渣粘度，CFeO°為渣中(FeO)濃度，CFeO′為(FeO)-[C]界面處(FeO)的界面反應濃度，C為常數(shù)。從反應的產(chǎn)物可見，提高爐氣中CO分壓Pco可抑制(FeO)-[C]之間的反應。從反應速度式中可見，增大爐渣粘度η，降低渣中(FeO)濃度CFeO°，都可以達到抑制反應的目的。因為爐渣粘度取決于爐渣組成和渣子溫度。提高爐渣熔點或降低爐渣溫度，向渣中添加彌散的固體顆粒，均能有效地使爐渣粘度提高。依據(jù)FeO-SiO-CaO三元相圖分析及有關(guān)研究資料發(fā)現(xiàn)，當爐渣堿度(CaO/SiO)一定時，渣中∑(FeO)降低10％±，爐渣熔點上升200～350℃。如

圖1可見，堿度R＝4時，T·Fe從18％降至15％，爐渣熔點從1400℃上升至1600℃；T·Fe再由15％降至10％時爐渣熔點從1600℃升至1760℃。因此，若能有效地降低渣中的∑(FeO)，便可同時達到提高爐渣熔點，增大爐渣粘度，同時降低渣中∑(FeO)的雙重效果。(FeO)-[C]間的反應速度V＝KD(CFeO°-CFeO′)則呈KD、CFeO°降低值的乘積幅度劇減，其效果遠大于單純降低渣子溫度的效果。為此，近年來若干廠家先后組織過向留渣中添加焦炭粉還原渣中(FeO)的試驗。如上鋼五廠楊興林的″轉(zhuǎn)爐留渣煉鋼的探討″(《鋼鐵》第26卷第五期，1991年5月)，南京鋼鐵廠張義才的″轉(zhuǎn)爐煉鋼留渣操作″(《鋼鐵》1991年)，以及麥國儒等人的″唐鋼二煉鋼30T轉(zhuǎn)爐留渣煉鋼試驗總結(jié)″(《唐鋼科技》，1989年)等文中均提出用焦炭粉還原終渣(FeO)的方法，但(FeO)還原效果不理想，多數(shù)試驗爐次渣中(FeO)還原量為2～3％，個別爐次為5～6％。以致上述技術(shù)至今未實際應用。國外有用含鋁廢料還原渣中∑(FeO)的，但成本較高。
本發(fā)明的在于提供一種在轉(zhuǎn)爐留渣作業(yè)中，抑制(FeO)-[C]間的反應，防止在兌鐵水過程中發(fā)生噴渣的方法。
本發(fā)明的安全留渣作業(yè)方法是這樣的轉(zhuǎn)爐煉鋼停吹后，在出鋼前或出鋼過程中用噴射機向爐內(nèi)渣液表面噴射含碳還原劑，預還原爐渣后；視爐渣的凝渣情況，臨近出鋼結(jié)束前或結(jié)束后可向爐渣表面進行二次補碳，之后向爐內(nèi)加入部分石灰，實施留渣作業(yè)。
所述的含碳還原劑是粉狀石墨、焦炭、煤之一，其粉狀顆粒直徑小于5mm，每次噴射含碳還劑的量每噸鋼為0.5～2Kg。
附圖1是爐渣堿度R-熔點關(guān)系圖。
實施例轉(zhuǎn)爐停吹后不立即出鋼，而是先向爐內(nèi)添加煤或石墨或焦炭等粉狀含碳還原劑，一次加入量在每噸鋼0.5～1.5Kg之間，由于爐體處在出鋼位置，渣鋪展面積大，渣層薄，加之C粉均勻噴射，使C粉與(FeO)界面積大大增加，同時由于噴入的C粉量少(噸鋼在0.5～1.5Kg)，使爐渣產(chǎn)生的物理降溫小，此時爐渣粘度小，(FeO)擴散速度快，產(chǎn)生的CO氣泡易逸出，因此C-(FeO)間的反應較充分，從而可使渣中(FeO)大幅度下降。且C全部用于(FeO)的還原，鋼水并不增碳，渣中(P2O5)也不還原。此外，考慮到彌散的C粉粒也可以有效地提高爐渣粘度，同時還可對兌鐵水時一旦形成的CO氣泡起機械破泡作用，并維持爐內(nèi)一定的PCO，還可以增加吃廢鋼的能力。故在臨近出鋼結(jié)束前向爐渣表面二次補加煤或焦炭或石墨等含C還原劑，補入量接近第一次的噴入量，隨后加入10％的石灰，實施留渣作業(yè)。出鋼前噴含C還原劑還原爐渣前后爐渣成份變化見表1。
表1.出鋼前噴入含C還原劑爐渣還原前后成份變化。<
>本發(fā)明工藝簡單，設備簡易，成本低廉；可以充分保證轉(zhuǎn)爐實施安全留渣作業(yè)，從而使轉(zhuǎn)爐煉鋼作業(yè)成本顯著降低，具有巨大的經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐安全留渣作業(yè)方法，其特征在于轉(zhuǎn)爐煉鋼停吹后，在出鋼前或者出鋼過程中用噴射機向爐內(nèi)渣液表面噴射含碳還原劑，預還原爐渣后出鋼；之后向爐內(nèi)添加部分石灰，實施留渣作業(yè)。
2.如權(quán)利要求1所述的安全留作業(yè)方法，其特征在于轉(zhuǎn)爐停吹后，在轉(zhuǎn)爐出鋼前或者出鋼過程中用噴射機向爐內(nèi)渣液表面噴射含碳還原劑，預還原爐渣，并在出鋼臨近結(jié)束前或結(jié)束后向爐渣表面二次補碳，之后向爐內(nèi)添加部分石灰，實施留渣作業(yè)。
3.如權(quán)利要求1所述的安全留渣作業(yè)方法，其特征在于所述還原劑是含有石墨、焦炭、煤等含碳的還原劑，其粉狀顆粒直徑小于5mm，每次噴射含碳還原劑的量每噸鋼為0.5～2Kg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)爐煉鋼實施留渣作業(yè)的方法，它主要是在轉(zhuǎn)爐出鋼前或出鋼過程中向爐內(nèi)渣液表面添加含炭還原劑煤粉或焦炭或石墨等，以還原渣液中(FeO)，提高爐渣粘度，保證留渣操作的安全性。該方法簡單易行，成本低廉，顯著降低轉(zhuǎn)爐煉鋼成本。
文檔編號C21C5/28GK1132255SQ9511098
公開日1996年10月2日 申請日期1995年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月28日
發(fā)明者王虎 申請人:王虎