一种铝镇静钢精炼合成渣的生产及其使用方法与流程

1.本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种铝镇静钢精炼合成渣的生产及其使用方法。


背景技术：

2.钢渣是炼钢过程中的主要副产物，产量约为粗钢产量的8％-15％，钢渣返回钢厂循环利用是钢渣资源化利用的重要发展方向，在欧盟和日本，钢渣回收用于冶金占比分别达到13.4％和19.1％。其中，精炼渣为钢水精炼结束后形成的炉渣，其成分均一，熔点较低，并仍具备一定的脱硫能力和吸附钢水中夹杂物的能力，是炉渣回用技术中最具有价值的一类产品。
3.目前精炼渣回用技术主要有热态在线回收和冷态加工回收两种方式。但精炼渣热态回收也面临以下几个问题：1.钢种匹配困难：仅同钢种，c、合金元素、杂质元素匹配符合要求才可以回收利用。2.时间匹配困难：精炼渣凝固速度较快，炉渣流动性较好的窗口时间不足20min。3.回用量难以控制：单包液态精炼渣量约1.5-2t，为保证回用炉精炼渣成分稳定，必须控制加入量，而液态精炼回倒量无法实现准确称量控制。4.钢包转运时间长：钢包在连铸跨和精炼跨转移行程长，影响钢包在线时间，热流利用率低。5.液渣倒包安全性较差，烟尘大。精炼渣冷态加工回收则没有钢种、时间匹配，用量无法控制，影响生产顺行等问题，尽管冷态加工技术可以解决上述问题，但存在化渣时间长，脱硫效率低的问题。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有精炼渣冷态加工回收技术中存在的化渣时间长，脱硫效率低的问题，从而提供一种铝镇静钢精炼合成渣的生产及其使用方法。
5.为此，本发明提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法，包括如下步骤：按照铝镇静钢液态精炼渣与石灰石的质量比为4:1-3:2将石灰石覆盖于铝镇静钢液态精炼渣表面，得到混合渣料，经除尘冷却后破碎，即得；按照质量百分数计，所述液态精炼渣组成成分中cao的质量百分数为50-60％；cao与al2o3的比值为1.5-2.5；feo与mno的总量≤5％，sio2≤5％，s≤0.5％。
6.进一步的，所述液态精炼渣泼洒到冷却钢板上的方法为热泼法。
7.进一步的，将所述铝镇静钢液态精炼渣泼洒至冷却钢板后再覆盖石灰石，其中，单次泼洒量≤2吨，泼洒厚度≤50mm。
8.进一步的，所述冷却温度为≤100℃，所述冷却时间为10-15min，所述除尘时间为15-20min。
9.进一步的，所述混合渣料破碎后的粒度为5-50mm。
10.进一步的，所述铝镇静钢液态精炼渣的温度为1200-1400℃。
11.进一步的，所述石灰石的粒度为5-20mm；按质量百分数计，所述石灰石组成成分中caco3≥95％，s≤0.05％。
12.本发明提供了一种由上述铝镇静钢精炼合成渣生产方法所生产的铝镇静钢精炼合成渣。
13.本发明提供了一种铝镇静钢的冶炼方法，包括如下步骤：在出钢过程时加入如上所述的铝镇静钢精炼合成渣。
14.进一步的，根据转炉出钢钢水中自由氧含量确定铝镇静钢精炼合成渣的加入量，具体为：
15.当钢水自由氧含量≤300ppm时，加入5kg/t《精炼合成渣的重量≤6kg/t；当300ppm《钢水自由氧含量≤600ppm时，加入4kg/t《精炼合成渣的重量≤5.5kg/t；当钢水自由氧含量＞600ppm时，加入3kg/t《精炼合成渣的重量≤5kg/t，并加入0.5-1.5kg/t石灰；
16.优选的，当钢水自由氧含量≤300ppm时，加入5kg/t《精炼合成渣的重量≤5.5kg/t；当300ppm《钢水自由氧含量≤600ppm时，加入4kg/t《精炼合成渣的重量≤5kg/t；当钢水自由氧含量＞600ppm时，加入3kg/t《精炼合成渣的重量≤4kg/t，并加入1-1.5kg/t的石灰。
17.进一步的，所述规定量的铝镇静钢精炼合成渣在转炉出钢挡渣失败，出现下渣时，再增加1-1.5kg/t精炼合成渣，并开启400-600nl/min的钢包底吹搅拌2-4分钟。
18.进一步的，所述精炼合成渣的添加时机为：当铝块、合金、碳粉等辅料均已加入，出钢量达到总量的2/3时，加入精炼合成渣和石灰，并在出钢结束前完成加料。
19.进一步的，所述铝镇静钢精炼合成渣为保存三天内的干燥的精炼合成渣。
20.进一步的，冶炼后的铝镇静钢中硫含量应小于0.01％。
21.本发明技术方案，具有如下优点：
22.1.本发明提供的一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法，按照铝镇静钢液态精炼渣与石灰石的质量比为4:1-3:2将石灰石覆盖于铝镇静钢液态精炼渣表面，得到混合料，经除尘冷却后破碎，制得铝镇静钢精炼合成渣；按照质量百分数计，液态精炼渣组成成分中cao为50-60％；cao与al2o3的比值为1.5-2.5；feo与mno的总量≤5％，sio2≤5％，s≤0.5％。本发明中选用石灰石与特定化学成分和含量的液态精炼渣以4:1-3:2的质量比结合，利用余热分解石灰石，并在原位点生成cao，再使其与脱氧生成的al2o3组分结合形成低熔点化合物，快速达到目标渣系的配比，缩短精炼时间，减少精炼用电，使精炼过程中无需再加入石灰与萤石，降低了石灰与萤石的用量，缩短了化渣时间，减少了过程能耗，提高了脱硫效率，解决了精炼渣冷态加工回收技术余热未利用，精炼效率不高的问题。
23.2.本发明的铝镇静钢精炼合成渣使用量由转炉出钢钢水中自由氧含量确定，具体为：当钢水自由氧含量≤300ppm时，加入5kg/t《精炼合成渣的重量≤6kg/t；当300ppm《钢水自由氧含量≤600ppm时，加入4kg/t《精炼合成渣的重量≤5.5kg/t；当钢水自由氧含量＞600ppm时，加入3kg/t《精炼合成渣的重量≤5kg/t，并加入0.5-1.5kg/t石灰；优选的，当钢水自由氧含量≤300ppm时，加入5kg/t《精炼合成渣的重量≤5.5kg/t；当300ppm《钢水自由氧含量≤600ppm时，加入4kg/t《精炼合成渣的重量≤5kg/t；当钢水自由氧含量＞600ppm时，加入3kg/t《精炼合成渣的重量≤4kg/t，并加入1-1.5kg/t的石灰。根据出钢氧含量动态调整合成渣加入量的工艺方法可以更好的处理铝镇静钢精炼合成渣与铝镇静钢生产之间的关系，解决了应用过程中可能存在的炉渣较稀，脱硫差和炉渣较干的问题。
具体实施方式
24.为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种铝镇静钢精炼合成渣的生产及其使用方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
25.下列实施例中单位kg/t代表每吨钢水中物料的添加量为多少kg。
26.实施例1
27.本实施例提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法，包括如下步骤：
28.在公称容量为180t的转炉进行精炼渣的回收及合成渣的应用冶炼，回收的精炼渣为采用本领域常规工序冶炼j30bdgb0结束剩余的精炼渣，冶炼工序包括：kr预脱硫-转炉冶炼-lf精炼-连铸浇注，其中以质量百分数计，获得的精炼渣的组成成分如下：cao含量为56.28％，cao与al2o3的比值为1.8，feo含量为0.86％，mno含量为2.17％，sio2含量为4.65％，s含量为0.45％，倒出前测得温度1384℃，均匀倒在4m
×
4m的冷却钢板上，行车计量重量1.6t，泼洒渣层厚度为44mm。
29.利用平行布料器在熔渣表面均匀布料石灰石686kg，石灰石中caco3含量为96.3％，s含量为0.03％，粒度为5-20mm。
30.下降除尘罩覆盖精炼渣冷却区，并启动除尘。除尘5分钟后启动冷却区两侧风冷装置，风冷12分钟后将合成渣表面温度冷却至88℃。
31.使用铲斗车将冷却好的合成渣铲出冷却区，采用颚式破碎机将合成渣块破碎，并采用双层斜筛选出粒度5-50mm的成品合成渣。
32.本实施例还提供了一种铝镇静钢的冶炼方法，包括kr预脱硫-转炉冶炼-lf精炼-连铸浇注，具体为：
33.kr铁水预处理后，将铁水脱硫渣扒除干净后兑入转炉冶炼；转炉终点硫含量见表2所示；将成品合成渣输送到转炉炉后料仓，在铝镇静钢j40bnnb2转炉冶炼结束后，测得钢水自由氧含量566ppm，在出钢开始后，根据目标钢种的化学成分加入铝块、合金、碳粉后，在出钢量达到总量的2/3时，加入4.17kg/t的合成渣，出钢结束前完成加料。
34.钢水在精炼进站后，开启400nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，观察发现钢包中炉渣已完全熔化，呈白渣状态，满足产品工艺要求，无需加入石灰和萤石进一步调渣。根据目标钢种以及钢水的成分补加合金，得到目标钢种j40bnnb2，其中钢水中硫含量为0.0042％，其余化学成分见下述，升温至钢水温度为1582℃，连铸浇注后获得铝镇静钢j40bnnb2。
35.其中，目标钢种j40bnnb2的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0042％、c：0.15％、si：0.06％、mn：0.19％、p：0.018％、cr：0.003％、al：0.013％、ti：0.001％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
36.实施例2
37.本实施例提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法，包括如下步骤：
38.在公称容量为180t的转炉进行精炼渣的回收及合成渣的应用冶炼，回收的精炼渣为采用本领域工序冶炼k40bnnz0结束剩余的精炼渣，冶炼工序包括：kr预脱硫-转炉冶炼-lf精炼-连铸浇注，其中以质量百分数计，获得的精炼渣的组成成分如下：cao含量为60.63％，cao与al2o3的比值为2.1，feo的含量为0.76％，mno的含量为1.94％，sio2含量为4.24％，s含量为0.40％，倒出前测得温度1338℃，均匀倒在4m
×
4m的冷却钢板上，行车计量重量1.8t，泼洒厚度为48mm。
39.利用平行布料器在熔渣表面均匀布料石灰石771kg，石灰石中caco3含量为96.3％，s含量为0.03％，粒度为5-20mm。
40.下降除尘罩覆盖精炼渣冷却区，并启动除尘。除尘8分钟后启动冷却区两侧风冷装置，风冷10分钟后将合成渣表面温度冷却至92℃。
41.使用铲斗车将冷却好的合成渣铲出冷却区，采用颚式破碎机将合成渣块破碎，并采用双层斜筛选出粒度5-50mm的成品合成渣。
42.本实施例还提供了一种铝镇静钢的冶炼方法，包括kr预脱硫-转炉冶炼-lf精炼-连铸浇注，具体为：
43.kr铁水预处理后，将铁水脱硫渣扒除干净后兑入转炉冶炼；转炉终点硫含量见表2所示；将成品合成渣输送到转炉炉后料仓，在铝镇静钢k45dzzz0转炉冶炼结束后，测得钢水自由氧含量682ppm，在出钢开始后，根据目标钢种的化学成分加入铝块、合金、碳粉后，出钢量达到总量的2/3时，加入3.33kg/t的合成渣，并加入石灰1.11kg/t，出钢结束前完成加料。出钢结束后，挡渣不成功，钢水中出现少量下渣，再次补加合成渣1kg/t，并开启600nl/min钢包底吹搅拌2分钟。
44.钢水在精炼进站后，开启600nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，观察发现钢包中炉渣已完全熔化，呈白渣状态，满足产品工艺要求，无需加入石灰和萤石进一步调渣。根据目标钢种以及钢水的成分补加合金，得到目标钢种k45dzzz0，其中钢水中硫含量为0.0037％，其余化学成分见下述，升温至钢水温度为1578℃，连铸浇注后获得铝镇静钢k45dzzz0。
45.其中，目标钢种k45dzzz0的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0037％、c：0.165％、si：0.13％、mn：1.43％、p：0.016％、cr：0.001％、al：0.03％、ti：0.015％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
46.实施例3
47.本实施例提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法，包括如下步骤：
48.在公称容量为180t的转炉进行精炼渣的回收及合成渣的应用冶炼，回收的精炼渣为采用本领域常规工序冶炼j30bdgb0结束剩余的精炼渣，冶炼工序包括：kr预脱硫-转炉冶炼-lf精炼-连铸浇注，其中以质量百分数计，获得的精炼渣的组成成分如下：cao含量为56.14％，cao与al2o3的比值为1.9，feo的含量为0.81％，mno的含量为1.22％，sio2含量为3.98％，s含量为0.12％，倒出前测得温度1321℃，均匀倒在4m
×
4m的冷却钢板上，行车计量重量1.5t，泼洒厚度为42mm。
49.利用平行布料器在熔渣表面均匀布料石灰石750kg，石灰石中caco3含量为97.2％，s含量为0.02％，粒度为5-20mm。
50.下降除尘罩覆盖精炼渣冷却区，并启动除尘。3分钟后启动冷却区两侧风冷装置，风冷13分钟后将合成渣表面温度冷却至94℃。
51.使用铲斗车将冷却好的合成渣铲出冷却区，采用颚式破碎机将合成渣块破碎，并采用双层斜筛选出粒度5-50mm的成品合成渣。
52.本实施例还提供了一种铝镇静钢的冶炼方法，包括kr预脱硫-转炉冶炼-lf精炼-连铸浇注，具体为：
53.kr铁水预处理后，将铁水脱硫渣扒除干净后兑入转炉冶炼；转炉终点硫含量见表2所示；将成品合成渣输送到转炉炉后料仓，在铝镇静钢k45dzzz0转炉冶炼结束后，测得钢水
自由氧含量256ppm，在出钢开始后，根据目标钢种的化学成分加入铝块、合金、碳粉后，出钢量达到总量的2/3时，加入5.28kg/t的合成渣，出钢结束前完成加料。
54.钢水在精炼进站后，开启400nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，观察发现钢包中炉渣已完全熔化，呈白渣状态，满足产品工艺要求，无需加入石灰和萤石进一步调渣。根据目标钢种以及钢水的成分补加合金，得到目标钢种k45dzzz0，其中钢水中硫含量为0.0036％，其余化学成分见下述，升温至钢水温度为1588℃，连铸浇注后获得铝镇静钢k45dzzz0。
55.其中，目标钢种k45dzzz0的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0036％、c：0.16％、si：0.14％、mn：1.45％、p：0.014％、cr：0.001％、al：0.035％、ti:0.014％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
56.实施例4
57.本实施例提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法。
58.其制备方法和工艺条件与实施例3相同。
59.本实施例还提供了一种铝镇静钢的冶炼方法。
60.其冶炼方法与实施例3基本相同，区别仅在于转炉终点钢水自由氧含量为278ppm，出钢量达到总量的2/3时，加入4.44kg/t的合成渣。
61.钢水在精炼进站后，开启400nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，观察发现钢包中炉渣存在少量未熔渣块，呈近白渣状态，不满足产品工艺要求。补加萤石0.22kg/t调渣后发现钢包中炉渣呈现白渣状态，满足产品工艺要求。
62.根据目标钢种以及钢水的成分补加合金，得到目标钢种k45dzzz0，其中钢水中硫含量为0.0041％，其余化学成分见下述，升温至钢水温度为1575℃，浇注后获得铝镇静钢。
63.其中，目标钢种k45dzzz0的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0041％、c：0.167％、si：0.15％、mn：1.48％、p：0.016％、cr：0.001％、al：0.045％、ti:0.012％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
64.实施例5
65.本实施例提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法。
66.其制备方法和工艺条件与实施例1相同。
67.本实施例还提供了一种铝镇静钢的冶炼方法。
68.其冶炼方法与实施例1基本相同，区别仅在于转炉终点钢水自由氧含量442ppm，出钢量达到总量的2/3时，加入5.5kg/t合成渣。
69.钢水在精炼进站后，开启400nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，观察发现钢包中炉渣完全熔化，偏稀，呈浅绿色状态，不满足产品工艺要求。补加石灰0.34kg/t调渣后发现钢包中炉渣呈现白渣状态，满足产品工艺要求。
70.根据目标钢种以及钢水的成分补加合金，得到目标钢种j40bnnb2，其中钢水中硫含量为0.0049％，其余化学成分见下述，升温至钢水温度为1577℃，浇注后获得铝镇静钢。
71.其中，目标钢种j40bnnb2的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0049％、c：0.162％、si：0.07％、mn：0.22％、p：0.019％、cr：0.004％、al：0.018％、ti：0.001％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
72.实施例6
73.本实施例提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法。
74.其制备方法和工艺条件与实施例2相同。
75.本实施例还提供了一种铝镇静钢的冶炼方法。
76.其冶炼方法与实施例2基本相同，区别仅在于转炉终点钢水自由氧含量767ppm，出钢量达到总量的2/3时，加入4.44kg/t合成渣，再加入石灰0.56kg/t。
77.钢水在精炼进站后，开启600nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，观察发现钢包中炉渣完全熔化，偏稀，呈浅绿色状态，略不满足产品工艺要求。补加石灰0.48kg/t调渣后发现钢包中炉渣呈现白渣状态，满足产品工艺要求。
78.根据目标钢种以及钢水的成分补加合金，得到目标钢种k45dzz0，其中钢水中硫含量为0.0028％，其余化学成分见下述，升温至钢水温度为1571℃，浇注后获得铝镇静钢。
79.其中，目标钢种k45dzzz0的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0028％、c：0.155％、si：0.17％、mn：1.42％、p：0.013％、cr：0.001％、al：0.042％、ti：0.012％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
80.对比例1
81.本对比例提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法。
82.其制备方法和工艺条件与实施例1基本相同，区别仅在于利用平行布料器在熔渣表面均匀布料石灰石的用量为300kg。
83.本对比例还提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的冶炼方法，其冶炼方法与实施例1基本相同，区别仅在于使用本对比例所生产的5-50mm成品精炼合成渣代替实施例1中的成品精炼合成渣对铝镇静钢进行冶炼。
84.钢水在精炼进站后，开启400nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，观察发现表面炉渣虽完全熔化，但呈墨绿色，不满足产品工艺要求。补加石灰调渣，开启400nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，石灰用量至1.11kg/t后发现钢包中炉渣呈现白渣状态，满足产品工艺要求。化渣时间如表2所示，根据目标钢种以及钢水成分补加合金，其中钢水中硫含量为0.0041％，其余化学成分见下述，升温至钢水温度为1585℃，浇注后获得铝镇静钢j40bnnb2。
85.其中，目标钢种j40bnnb2的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0041％、c：0.168％、si：0.08％、mn：0.20％、p：0.020％、cr：0.001％、al：0.019％、ti：0.001％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
86.对比例2
87.本对比例提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法。
88.其制备方法和工艺条件与实施例2基本相同，区别仅在于利用平行布料器在熔渣表面均匀补料的石灰石用量为1.6t。
89.本对比例还提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的冶炼方法，其冶炼方法与实施例2基本相同，区别仅在于使用本对比例所生产的5-50mm成品精炼合成渣代替实施例2中的成品精炼合成渣对铝镇静钢进行冶炼。
90.钢水在精炼进站后，开启600nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，观察发现表面炉渣存在大量未熔渣块，不满足产品工艺要求。补加石灰调渣，开启600nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，萤石用量至0.56kg/t后发现钢包中炉渣呈现白渣状态，满足产品工艺要求。化渣时间如表2所示，根据目标钢种以及钢水成分补加合金，其中，钢水硫含量为0.0036％，其余
化学成分见下述，升温至钢水温度为1574℃，浇注后获得铝镇静钢k45dzzz0。
91.其中，目标钢种k45dzzz0的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0036％、c：0.157％、si：0.168％、mn：1.43％、p：0.016％、cr：0.001％、al：0.043％、ti：0.013％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
92.对比例3
93.本对比例提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法。
94.其制备方法和工艺条件与实施例1基本相同，区别仅在于精炼渣中cao与al2o3质量含量的比值为1.2。
95.本对比例还提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的冶炼方法，其冶炼方法与实施例1基本相同，区别仅在于使用本对比例所生产的5-50mm成品精炼合成渣代替实施例1中的成品精炼合成渣对铝镇静钢进行冶炼。
96.钢水在精炼进站后，开启400nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，观察发现表面炉渣虽完全熔化，但呈墨绿色，不满足产品工艺要求。补加石灰调渣，开启400nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，石灰用量至0.85kg/t后发现钢包中炉渣呈现白渣状态。满足产品工艺要求，化渣时间如表2所示，根据目标钢种以及钢水成分补加合金，其中钢水硫含量为0.0046％，其余化学成分见下述，升温至钢水温度为1576℃，浇注后获得铝镇静钢j40bnnb2。
97.其中，目标钢种j40bnnb2的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0046％、c：0.162％、si：0.07％、mn：0.22％、p：0.019％、cr：0.004％、al：0.018％、ti：0.001％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
98.对比例4
99.本对比例提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法。
100.其制备方法和工艺条件与实施例2基本相同，区别仅在于精炼渣中cao与al2o3质量含量的比值为2.7。
101.本实施例还提供了一种铝镇静钢精炼合成渣的冶炼方法，其冶炼方法与实施例2基本相同，区别仅在于使用本实施例所生产5-50mm成品精炼合成渣代替实施例2中的成品精炼合成渣对铝镇静钢进行冶炼。
102.钢水在精炼进站后，开启600nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，观察发现表面炉渣存在部分未熔渣块，不满足产品工艺要求。补加萤石调渣，开启500nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，萤石用量至0.45kg/t后发现炉渣呈现白渣状态，满足产品工艺要求。化渣时间如表2所示，根据目标钢种以及钢水成分补加合金，其中钢水硫含量为0.0044％，其余化学成分见下述，升温至钢水温度为1579℃，浇注后获得铝镇静钢k45dzzz0。
103.其中，目标钢种k45dzzz0的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0044％、c：0.155％、si：0.166％、mn：1.40％、p：0.017％、cr：0.001％、al：0.039％、ti：0.016％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
104.对比例5
105.本对比例提供了一种铝镇静钢的冶炼方法。
106.其冶炼方法与实施例1相同，区别仅在于未加入实施例1所生产的精炼合成渣，而是在lf精炼过程分批加入5.6kg/t的石灰和1.2kg/t的萤石进行多次调渣后，完成铝镇静钢的冶炼。
107.钢水在精炼进站后，开启400nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，观察发现钢包中炉渣完全结块，呈黑色状态，不满足产品工艺要求。平均分3个批次加入石灰和萤石并通电升温，开启400nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，至石灰和萤石用量达到如上述消耗量时，发现炉渣呈现白渣状态，完成调渣，化渣时间如表2所示。根据目标钢种以及钢水成分补加合金，其中钢水硫含量为0.0127％，其余化学成分见下述升温至钢水温度为1571℃，因钢水硫含量超出产品工艺要求，浇注后的产品做降级处理。
108.其中，目标钢种j40bnnb2的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0127％、c：0.161％、si：0.08％、mn：0.23％、p：0.022％、cr：0.002％、al：0.020％、ti：0.001％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
109.对比例6
110.本对比例提供了一种铝镇静钢的冶炼方法。
111.其冶炼方法与实施例2相同，区别仅在于未加入实施例2所生产的精炼合成渣，而是在lf精炼过程分批加入6.95kg/t的石灰和1.01kg/t的萤石进行多次调渣后，完成铝镇静钢的冶炼。
112.钢水在精炼进站后，通电升温并开启600nl/min钢包底吹搅拌通电化渣，观察发现钢包中炉渣完全结块，呈黑色状态，不满足产品工艺要求。平均分5个批次加入石灰和萤石并通电升温，开启600nl/min钢包底吹搅拌并通电化渣，直至石灰和萤石用量达到如上述消耗量时，发现炉渣呈现白渣状态，完成调渣，化渣时间如表2所示。根据目标钢种以及钢水成分补加合金，钢水硫含量为0.0112％，其余化学成分见下述升温至钢水温度为1576℃，因钢水硫含量超出产品工艺要求，浇注后的产品做降级处理。
113.其中，目标钢种k45dzzz0的化学成分按质量百分数计如下：s：0.0112％、c：0.157％、si：0.163％、mn：1.42％、p：0.016％、cr：0.003％、al：0.040％、ti：0.015％，以及fe和其他不可避免的杂质元素。
114.实验例1
115.在铝镇静钢冶炼过程中记录各实施例与各对比例的精炼时间与精炼电耗，各实施例与各对比例精炼时间与精炼电耗如表1所示。
116.其中，精炼时间为满包钢水进入精炼处理位至精炼结束钢包离开处理位。精炼时间包括钢包底吹搅拌化渣时间，钢水中合金元素含量不达标需要持续加入合金调节直至满足钢种成分要求的时间。
117.精炼电耗为lf精炼过程化渣与钢水升温电极电量的总消耗。
118.表1实施例1-实施例6与对比例1-对比例6的精炼时间与精炼电耗
[0119][0120]
如表中结果可见，使用本发明制备的精炼合成渣对铝镇静钢进行冶炼可以缩短精炼时间，降低精炼电耗。对比例5、对比例6中采用石灰和萤石对铝镇静钢进行冶炼精炼时间与精炼电耗远高于实施例1、实施例2的试验结果。此外，精炼合成渣中精炼渣与石灰石的比例以及精炼渣中cao与al2o3的比值对精炼合成渣在铝镇静钢冶炼过程中的精炼时间与精炼电耗也有影响，精炼渣与石灰石的比例以及cao与al2o3的比值过高或过低都会增加铝镇静钢冶炼的精炼时间，增大精炼电耗。根据实施例4-实施例6的结果可见，在加入精炼合成渣之前，测定钢水中的自由氧含量并根据自由氧含量加入规定量的精炼合成渣也是必要的，加入过多或过少的精炼合成渣也会增加精炼时间，增大精炼电耗。
[0121]
实验例2
[0122]
根据转炉终点硫含量-lf进站硫含量，按照如下公式计算出钢过程脱硫率，出钢过程脱硫率＝(转炉终点硫含量-lf进站硫含量)/转炉终点硫含量*100％。利用直读光谱仪检测钢中各元素化学成分。化渣时间为化渣剂加入后至完全熔化(全部熔化指的是精炼渣肉眼观测完全呈红热状态且无块状渣，凝固后的炉渣颜色为白渣)的时间。
[0123]
结果如表2所示。
[0124]
表2实施例1-实施例6与对比例1-对比例6测试结果表
[0125][0126][0127]
由表2结果可见，使用本发明制备的精炼合成渣可以缩短铝镇静钢冶炼过程中的化渣时间以及提高脱硫率。与使用石灰石和萤石的对比例5、对比例6相比，本发明的精炼合成渣对于增加脱硫率与降低化渣时间的作用有明显的提升。此外，精炼合成渣中精炼渣与石灰石的比例以及精炼渣中cao与al2o3的比值对精炼合成渣在铝镇静钢冶炼过程中的脱硫效率与化渣时间也有影响，精炼渣与石灰石的比例以及cao与al2o3的比值过高或过低都会增加铝镇静钢冶炼的化渣时间，降低脱硫效率。根据钢水中自由氧含量添加规定量的精炼合成渣对铝镇静钢精炼过程中的脱硫效率与化渣时间也有影响，在钢水中加入高于规定量或低于规定量的精炼合成渣也会降低铝镇静钢冶炼过程中的脱硫效率以及增加化渣时间。
[0128]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种铝镇静钢精炼合成渣的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：按照铝镇静钢液态精炼渣与石灰石的质量比为4:1-3:2将石灰石覆盖于铝镇静钢液态精炼渣表面，得到混合渣料，经除尘冷却后破碎，即得；按照质量百分数计，所述液态精炼渣组成成分中cao为50-60％；cao与al2o3的比值为1.5-2.5；feo与mno的总量≤5％，sio2≤5％，s≤0.5％。2.根据权利要求1所述的铝镇静钢精炼合成渣的生产方法，其特征在于，将所述铝镇静钢液态精炼渣泼洒至冷却钢板后再覆盖石灰石，其中，单次泼洒量≤2吨，泼洒渣层厚度≤50mm。3.根据权利要求1或2所述的铝镇静钢精炼合成渣的生产方法，其特征在于，所述冷却温度为≤100℃，冷却时间为10-15min，所述除尘时间为15-20min。4.根据权利要求1-3中任一所述的铝镇静钢精炼合成渣的生产方法，其特征在于，所述混合渣料破碎后的粒度为5-50mm。5.根据权利要求1-4中任一所述的铝镇静钢精炼合成渣的生产方法，其特征在于，所述铝镇静钢液态精炼渣的温度为1200-1400℃。6.根据权利要求1-5中任一所述的铝镇静钢精炼合成渣的生产方法，其特征在于，所述石灰石的粒度为5-20mm；按质量百分数计，所述石灰石组成成分中caco3≥95％，s≤0.05％。7.一种由权利要求1-6中任一所述的铝镇静钢精炼合成渣的生产方法所生产的铝镇静钢精炼合成渣。8.一种铝镇静钢的冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：在出钢时加入权利要求7所述的铝镇静钢精炼合成渣。9.根据权利要求8所述的铝镇静钢精炼合成渣的使用方法，其特征在于，根据出钢钢水中自由氧含量确定铝镇静钢精炼合成渣的加入量，具体为：当钢水自由氧含量≤300ppm时，加入5kg/t<精炼合成渣的重量≤6kg/t；当300ppm<钢水自由氧含量≤600ppm时，加入4kg/t<精炼合成渣的重量≤5.5kg/t；当钢水自由氧含量＞600ppm时，加入3kg/t<精炼合成渣的重量≤5kg/t，并加入0.5-1.5kg/t石灰；优选的，当钢水自由氧含量≤300ppm时，加入5kg/t<精炼合成渣的重量≤5.5kg/t；当300ppm<钢水自由氧含量≤600ppm时，加入4kg/t<精炼合成渣的重量≤5kg/t；当钢水自由氧含量＞600ppm时，加入3kg/t<精炼合成渣的重量≤4kg/t，并加入1-1.5kg/t石灰。10.根据权利要求8或9所述的铝镇静钢精炼合成渣的使用方法，其特征在于，所述铝镇静钢精炼合成渣在转炉出钢挡渣失败，出现下渣时，再增加1-1.5kg/t合成渣，并开启400-600nl/min的钢包底吹搅拌2-4分钟。

技术总结
本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种铝镇静钢精炼合成渣的生产及使用方法。包括如下步骤：按照铝镇静钢液态精炼渣与石灰石的质量比为4:1-3:2，将石灰石覆盖于铝镇静钢液态精炼渣表面，得到混合渣料，经除尘冷却后破碎，即得；按照质量百分数计，所述液态精炼渣组成成分中CaO为50-60％；CaO与Al2O3的比值为1.5-2.5；FeO与MnO的总量≤5％，SiO2≤5％，S≤0.5％。在铝镇静钢冶炼过程中使用本发明制备的精炼合成渣可以缩短精炼时间，减少精炼用电，使精炼过程中无需再加入石灰与萤石，缩短了化渣时间，提高了脱硫效率，解决了精炼渣冷态加工回收技术余热未利用，精炼效率不高的问题。题。


技术研发人员：刘飞 赵家七 蔡小锋 马建超
受保护的技术使用者：江苏沙钢集团有限公司 张家港荣盛特钢有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/9/7