一種復吹轉爐鐵水脫鈦方法
【專利摘要】一種復吹轉爐鐵水脫鈦方法，屬于鋼鐵冶金領域。采用復吹轉爐作為鐵水脫鈦容器，其特點是利用頂吹氧槍向熔池吹入氧氣，利用轉爐配置的高位料倉加入礦石、燒結礦、球團礦和氧化鐵皮等固體氧化劑。轉爐底部配備2～8支底吹噴槍，向熔池吹入氮氣或氬氣，對鐵水熔池進行攪拌。當冶煉開始后，頂槍吹入的氧氣和料倉加入的固體氧化劑開始與鐵水中的鈦發生氧化反應，鈦元素被氧化為二氧化鈦等各類氧化物，進入爐渣并與爐渣中的二氧化硅等結合成復雜氧化物，實現鐵水中的鈦元素的脫除并進入爐渣，然后進行轉爐的倒渣操作，把含鈦爐渣倒出爐外，整個脫鈦過程就結束了。優點在于，實現工業化的高效率、低成本、快節奏的鐵水脫鈦生產。
【專利說明】一種復吹轉爐鐵水脫鈦方法

【技術領域】
[0001]本發明屬于鐵水脫鈦【技術領域】，特別是提供了一種復吹轉爐鐵水脫鈦方法

【背景技術】
[0002]以復吹轉爐作為鐵水預處理的工藝技術被普遍采用，特別是在脫硅、脫磷方面取得了明顯效果。其技術特征主要表現為:一是解決了脫磷與脫碳在熱力學上的矛盾問題(如兩者在反應溫度上要求相反)；二是通過出鋼或倒渣操作進行渣鋼分離，避免了被脫除元素發生還原反應。鈦的氧化反應同樣具有與脫碳反應相矛盾的特征，即低溫階段有利于脫鈦反應進行，1350°C時鐵水中元素發生氧化反應的順序是T1、S1、Mn、C;隨著爐內溫度升高，碳氧化反應開始，脫鈦反應被抑制甚至會發生鈦的還原反應，1620°C時發生氧化反應的順序是C、T1、S1、Mn。根據此原理，本發明首先計算了脫鈦和脫碳需要的不同反應溫度，嘗試將轉爐吹煉前期作為鐵水預處理脫鈦階段，使用固體氧化劑加入鐵水中，通過控制熔池溫度來避免脫碳反應發生，通過頂吹氧氣和底吹氮氣的方式使鈦發生氧化反應，達到鐵水脫鈦的目的。


【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種復吹轉爐鐵水脫鈦方法，實現工業化的高效率、低成本、快節奏的鐵水脫鈦生產。
[0004]本發明采用復吹轉爐作為鐵水脫鈦容器，其特點是利用頂吹氧槍向熔池吹入氧氣，利用轉爐配置的高位料倉加入礦石、燒結礦、球團礦和氧化鐵皮等固體氧化劑。轉爐底部配備2~8支底吹噴槍，向熔池吹入氮氣或氬氣，對鐵水熔池進行攪拌。當冶煉開始后，頂槍吹入的氧氣和料倉加入的固體氧化劑開始與鐵水中的鈦發生氧化反應，鈦元素被氧化為二氧化鈦等各類氧化物，進入爐渣并與爐渣中的二氧化硅等結合成復雜氧化物，實現鐵水中的鈦元素的脫除并進入爐渣，然后進行轉爐的倒渣操作，把含鈦爐渣倒出爐外，整個脫鈦過程就結束了。
[0005]頂吹供氧強度設計為:1.20~3.50Nm3.t-1.min—1，氧槍馬赫數2.0~2.5，底吹氮氣或IS氣流量 0.10 ~0.40Nm3.mirT1.if1。
[0006]固體氧化劑脫鈦劑為礦石、燒結礦、球團礦和氧化鐵，加入量為一種或幾種的組合，加入量一般為5~50kg/t，粒度為5~40mm。
[0007]復吹轉爐鐵水脫鈦的技術體現在鈦氧化而碳不氧化，避開了兩者相互矛盾的問題，到渣結束后可以繼續進行脫碳煉鋼。
[0008]控制復吹轉爐熔池溫度小于1450°C。
[0009]脫鈦結束后，鐵水碳含量大于4.0重量％。
[0010]與現有技術相比，本發明的技術特點
[0011](I)采用復吹轉爐鐵水脫鈦工藝，與現有工藝的最大不同是脫鈦與脫碳分開進行，以往的冶煉模式是一吹到底，中途不停，整個過程同時完成脫鈦和脫碳任務，結果是脫鈦要求低溫、脫碳要求高溫，兩者相互矛盾，脫碳反應開始后鐵水中的脫鈦反應受到抑制，鈦無法進一步脫除。本發明工藝首先通過熱力學計算了脫鈦和脫碳反應所需的不同溫度條件，在脫鈦時，由于控制熔池溫度，只發生脫鈦反應，不發生脫碳反應，實現了單獨脫鈦的工藝技術。
[0012](2)加入的固體氧化劑如礦石、燒結礦、球團礦和氧化鐵等，即作為脫鈦劑使用，同時還有另一個重要作用，就是利用它們的吸熱反應降低熔池溫度，保證熔池溫度控制在脫碳反應溫度以下，直至脫鈦反應結束。
[0013](3)采用復吹轉爐鐵水脫鈦工藝，脫鈦后采用倒渣操作，解決了現有工藝存在的因脫碳反應造成的“回鈦”問題，使鐵水中鈦含量進一步降低。

【具體實施方式】
[0014](I)將需要脫鈦的鐵水和廢鋼兌入轉爐內，鐵水的平均成分如表1所示，鐵水平均溫度1357°C (實施例中不能再給范圍，應該是以
【發明內容】
為基礎，具體實驗點的記錄)，根據鐵水的硅含量和鐵水溫度條件，選擇燒結礦作為固體氧化劑，吹氧時間控制在4min。
[0015](2)頂吹供氧強度為:2.0Nm3.t—1.mirT1，氧槍馬赫數2.0，底吹氮氣流量
0.20Nm3.mirT1.t—1。
[0016](3)脫鈦劑燒結礦的加入量為18kg/t。燒結礦成分如表2所示。
[0017](4)脫鈦處理結果如表3所示。
[0018]表1生鐵和鈦鐵化學成分/%
[0019]Table I Chemical composit1n of pig iron and titanium alloy
[0020]

【權利要求】
1.一種復吹轉爐鐵水脫鈦方法，其特征在于:工藝步驟及控制的技術參數如下: (I)采用復吹轉爐作為鐵水脫鈦容器，利用頂吹氧槍向熔池吹入氧氣，利用轉爐配置的高位料倉加入固體氧化劑；轉爐底部配備2~8支底吹噴槍，向熔池吹入氮氣或氬氣，對鐵水熔池進行攪拌；當冶煉開始后，頂槍吹入的氧氣和料倉加入的固體氧化劑開始與鐵水中的鈦發生氧化反應，鈦元素被氧化為二氧化鈦，進入爐渣并與爐渣中的二氧化硅結合成復雜氧化物，實現鐵水中的鈦元素的脫除并進入爐渣，然后進行轉爐的倒渣操作，把含鈦爐渣倒出爐外，整個脫鈦過程就結束了。
2.根據權利要求1所述的脫鈦方法，其特征在于，頂吹供氧強度1.20~3.50Nm3.t—1.mirT1，氧槍馬赫數2.0~2.5，底吹氮氣或氬氣流量0.10~0.40Nm3.mirT1.t'
3.根據權利要求1或2所述的脫鈦方法，其特征在于，所術的固體脫鈦劑為礦石、燒結礦、球團礦和氧化鐵中的一種或幾種的組合，加入量為5~50kg/t，粒度為5~40mm。
4.根據權利要求2所述的脫鈦方法，其特征在于，控制復吹轉爐熔池溫度小于1450°C。
5.根據權利要求1所述的脫鈦方法，其特征在于，脫鈦結束后，鐵水碳含量大于4.0重量％。
【文檔編號】C21C1/04GK104164528SQ201410361651
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月26日 優先權日:2014年7月26日
【發明者】吳巍 申請人:鋼鐵研究總院