[其他]氧氣轉(zhuǎn)爐煤氧復(fù)合吹煉工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101987000000551
• 申請日: 1987-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN1004707B
• 公開（公告）日: 1989-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵象華;劉瀏;鄧開文;郭征;杜挺;李正;錢國鈞;樸明哲;張家裕;陳國柱;忻尚烈;孟獻(xiàn)文;孫世純;王鳳琴
• 申請（專利權(quán)）人: 冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院;撫順新?lián)徜搹S
• 代理公司: 冶金專利事務(wù)所
• 代理人: 成光祜

本發(fā)明為氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐采用底吹煤氧的復(fù)合吹煉工藝。依靠頂吹氧槍對(duì)整個(gè)冶煉過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制：底部煤氧噴槍可自始至終噴吹煤氧，且不影響頂吹操作，以期達(dá)到熱補(bǔ)償和攪拌熔池的作用。本發(fā)明可有效地提高爐內(nèi)供熱量，增加爐料中的廢鋼比。同時(shí)，即使在熔池含碳量很低的情況下，也能保持較高的脫碳速度，降低爐渣的氧化性，消除熔池的過氧化現(xiàn)象。本發(fā)明還能提高爐渣脫硫能力和提高錳的回收率。

本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝。主要適用于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行熱補(bǔ)償，提高轉(zhuǎn)爐接受冷態(tài)原料（廢鋼、生鐵、海綿鐵等）的能力。

通常的轉(zhuǎn)爐煉鋼是依靠爐料本身的物理化學(xué)熱，來提高熔池溫度，提供加熱熔化廢鋼的熱量。因此，廢鋼的加入量受到鐵水本身物理化學(xué)熱的嚴(yán)格限制，廢鋼比波動(dòng)在5～25%。這是轉(zhuǎn)爐煉鋼法與平爐法相比，一個(gè)主要缺點(diǎn)。近幾年來，為了節(jié)約高爐焦炭及其它原因，國內(nèi)外煉鋼鐵水的硅含量都出現(xiàn)下降的趨勢，減少了鐵水的化學(xué)熱。采用現(xiàn)有的復(fù)合吹煉技術(shù)后，鐵的氧化損失減少，也相應(yīng)降低了轉(zhuǎn)爐廢鋼熔化的能力。為了補(bǔ)救這一問題，各國冶金工作者提出了各種工藝方案，提高轉(zhuǎn)爐的熱效率。目前，圍繞著轉(zhuǎn)爐噴煤技術(shù)的采用，相繼出現(xiàn)了許多新的煉鋼工藝方法。其目的都是為了提高轉(zhuǎn)爐廢鋼加入量，增強(qiáng)轉(zhuǎn)爐對(duì)爐料的適應(yīng)能力。

國外已經(jīng)開發(fā)成功或正在研究開發(fā)的轉(zhuǎn)爐熱補(bǔ)償技術(shù)，可分為頂吹法和底吹法兩大類。

底吹法以西德Clockner-CRA技術(shù)開發(fā)公司的KMS法為代表（《SteelmaKing Proceedings》，1982，Vol65，287～295）。該工藝把底吹轉(zhuǎn)爐的底吹氧槍改造成底吹煤氧槍。噴槍采用三層套管結(jié)構(gòu);中心管噴吹煤粉，中間環(huán)縫噴吹氧氣，外層環(huán)縫通冷卻介質(zhì)。冶煉中期，底吹煤氧，向熔池提供熱量，熔化廢鋼。冶煉初期和后期，煤粉切換為石灰粉，進(jìn)行正常冶煉。為提高熱效率，底吹轉(zhuǎn)爐頂部安裝氧槍，燃燒爐氣。仍采用底吹法氧槍保護(hù)技術(shù)，用天然氣或甲烷氣保護(hù)爐底煤氧槍。為解決前期脫磷，并盡快形成爐渣，提高熔池?zé)嵝剩捎玫讎娛曳奂夹g(shù)。該工藝一公斤煤粉約可熔化6公斤廢鋼。

KMS法是適用于底吹轉(zhuǎn)爐的熱補(bǔ)償工藝技術(shù)。它保留了底吹轉(zhuǎn)爐的冶金特點(diǎn)，不象頂吹法，冶煉過程中爐內(nèi)有大量的泡沫渣，因而熱效率較低。該工藝存在如下缺點(diǎn)：為冷卻煤氧噴槍，每噸鋼需消耗天然氣2.7標(biāo)米³或油3～5公斤;冶煉末期渣鋼間硫的分配系數(shù)僅為8～12。

頂吹法以日本的TAPS法（《鐵と鋼》1986，No 15，71～84）和盧森堡的ALCI法（《Steelmaking Proeedings》1985，Vol68，129～136）為代表。該工藝以頂吹煤粉為特征，把轉(zhuǎn)爐噴煤粉技術(shù)與二次燃燒技術(shù)相結(jié)合，提高頂吹轉(zhuǎn)爐廢鋼比。TAPS法進(jìn)行過15噸轉(zhuǎn)爐實(shí)驗(yàn)。采用TAPS氧槍，在冶煉中期盡量短的時(shí)間內(nèi)，以較高的供粉速度把煤粉噴入溶池。為提高煤粉的收得率，需采用“硬吹”工藝，降低槍位，把煤粉噴入鋼液。每噴吹一公斤煤粉可增用廢鋼4公斤。ALCI法在君津廠250噸LBE復(fù)吹轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)。該工藝基本與TAPS法相同，一公斤煤粉可熔化4～6公斤廢鋼。

TAPS和ALCI法適用于頂吹法冶煉的熱補(bǔ)償工藝，它的主要缺點(diǎn)是：采用頂噴煤粉技術(shù)，中斷了冶煉過程，噴粉量和噴粉時(shí)間受到限制，熱效率低;采用“硬吹”工藝噴煤粉，使?fàn)t氣中CO₂含量降低，且干擾了頂槍的正常操作;無法解決大量加入廢鋼后，冶煉初期熔池溫度低，爐內(nèi)形成低溫泡沫渣所引起的溢渣和噴濺問題;脫硫效率低，渣鋼間硫的分配系數(shù)僅為4～6。

西德克虜伯研究所提出了另一種工藝方法-COIN法。該工藝由熔池底部噴入煤粉和氧氣，并直接采用煤粉保護(hù)噴管。但據(jù)該公司自稱，用該操作方法不能同時(shí)進(jìn)行精煉。

本發(fā)明的目的在于提供一種熱效率高，廢鋼比（或其它冷料比）高，成本低，能提高產(chǎn)品質(zhì)量，獲得良好冶金效果的頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐熱補(bǔ)償煉鋼工藝技術(shù)。

本發(fā)明的解決方案如下：