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(10)申请公布号 CN 102943146 A (43)申请公布日 2013.02.27 CN 102943146 A *CN102943146A* (21)申请号 5.X (22)申请日 2012.10.30 C21C 5/36(2006.01) C21C 5/54(2006.01) C21C 7/076(2006.01) (71)申请人 沈阳东北大学冶金技术研究所有限 公司 地址 110004 中国辽宁省沈阳市和平区文化 路 3 号巷 11 号 (72)发明人 孙中强 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 李涛 杨炯 (54) 发明名称 一种钢铁冶炼造渣方法， 钢铁冶炼方法及造 渣材料 (57) 摘要 本发明涉及一种钢铁冶炼造渣方法， 所述方 法包括在将铁水兑入炼钢炉前在铁水转移到盛铁 水容器时利用所述铁水造渣。本发明还涉及一种 包括所述钢铁冶炼造渣方法的钢铁冶炼方法以及 一种新型造渣材料。本发明具有以下有益效果 ： 能够造低熔点流动性好的渣， 提高脱磷效率 ； 造 渣材料利用率高， 减少了造渣石灰的消耗 ； 使炼 钢的大量含铁废弃物得到有效利用， 降低了钢铁 料的消耗 ； 显著缩短了冶炼时间， 减少氧气消耗。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 20 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 20 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 在将铁水兑入炼钢炉前， 在铁水转移到盛铁 水容器时利用所述铁水造渣。 2. 根据权利要求 1 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 造渣所利用的所述铁水的 温度范围为 1200 1550； 优选的， 所述铁水的温度范围为 1380 1550； 更优选的， 所 述铁水的温度范围为 1430 1550。 3. 根据前述权利要求 1 或 2 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述盛铁水容器 为 ： 通用罐， 铁厂受铁罐， 钢厂兑铁罐， 鱼雷罐， 混铁炉中的一种或多种。 4. 根据前述权利要求 1 或 2 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述炼钢炉为转 炉或电炉。 5. 一种钢铁冶炼方法， 所述钢铁冶炼方法包括 ： 在将铁水兑入炼钢炉前， 采用根据权利要求 1-4 中任一项所述的钢铁冶炼造渣方法在 铁水转移到盛铁水容器时利用所述铁水造渣 ； 以及将经过造渣的铁水兑入炼钢炉进行炼 钢。 6. 一种在根据前述权利要求中任一项所述的方法中使用的造渣材料， 其特征在 于， 所述造渣材料为包含 CaO 和含铁物料的混合物， 其化学成分为 ： 含铁物料中 TFe 38.0%47.5%， 优选范围为 41.4%46.7%， 更优选范围为 43.7%45.8%， CaO 19.0%32.0%， 优 选范围为 20.3%27.6%， 更优选范围为 21.7%24.3%， 余量为其它组成成分和不可避免的杂 质， 且 CaO 与含铁物料中铁的质量比为 1:（1.22.5） ， 优选范围为 1:（1.52.3） ， 更优选范 围为 1:（1.82.1） 。 7. 根据权利要求 6 所述的造渣材料， 其特征在于， 所述含铁物料主要为 Fe2O3、 FeO、 Fe3O4、 FeCO3、 CaOFe2O3、 2CaOFe2O3中的一种或几种。 8. 一种造渣材料， 其特征在于， 所述造渣材料为包含 CaO 和含铁物料的混合物， 其 化学成分为 ： 含铁物料中 TFe 38.0%47.5%， 优选范围为 41.4%46.7%， 更优选范围为 43.7%45.8%， CaO 19.0%32.0%， 优选范围为 20.3%27.6%， 更优选范围为 21.7%24.3%， 余 量为其它组成成分和不可避免的杂质， 且 CaO 与含铁物料中铁的质量比为 1: （1.22.5） ， 优 选范围为 1:（1.52.3） ， 更优选范围为 1:（1.82.1） 。 9. 根据权利要求 8 所述的造渣材料， 其特征在于， 所述含铁物料主要为 Fe2O3、 FeO、 Fe3O4、 FeCO3、 CaOFe2O3、 2CaOFe2O3中的一种或几种。 权 利 要 求 书 CN 102943146 A 2 1/20 页 3 一种钢铁冶炼造渣方法， 钢铁冶炼方法及造渣材料 技术领域 0001 本发明属于冶金技术领域， 特别涉及一种钢铁冶炼造渣方法、 一种包括所述钢铁 冶炼造渣方法的钢铁冶炼方法以及一种新型造渣材料。 背景技术 0002 转炉炼钢方法是通过将高炉铁水兑入转炉后向炉内吹氧完成的。 通过吹氧将铁水 中的碳、 硅、 锰、 磷、 硫等调整到冶炼工艺要求的范围内。 要达到上述目标必须通过造具有适 当碱度、 氧化性和流动性好的渣来实现。 0003 在现有转炉炼钢过程中， 造渣工艺是在铁水兑入转炉后， 再将造渣材料加入炉内， 也有个别厂家为保护炉衬冲击区而将部分石灰在铁水兑入转炉前加入炉内， 这种传统工艺 存在造渣滞后问题。造渣材料一般包括石灰、 轻烧白云石等。由于造渣材料熔点较高， 且往 往为较大块物料 （粉状或小颗粒造渣材料会被转炉除尘系统吸走） ， 短时间内不能熔化 （一 般需要 2min5min） ， 只能依赖大量氧化铁进入炉渣之后才能与其生成低熔点的化合物， 待 炉渣熔化后熔池温度已升高， 错过了最佳低温脱磷时机。 为加速化渣， 有些钢厂向转炉投入 铁酸钙、 污泥球、 铁锰矿等促进化渣材料， 但仍然没有从根本上解决问题。这是因为铁酸钙 等添加物都需要升温熔化， 仍需要较长的时间， 同样错过了低温脱磷的最佳时机。另外， 铁 酸钙成本较高， 制约了其使用量。转炉炼钢造渣过程中， 由于加入渣料的块度比较大， 化渣 时各种成分相互融合较难， 彼此接触比表面积较小， 相互浸润时间较长， 往往进入脱碳期造 渣仍然不理想， 会出现喷溅现象， 不仅浪费大量原材料， 也易给冶炼操作带来安全事故， 同 时加剧了设备的损坏。 0004 目前， 各钢铁公司高炉出铁温度一般在 1480左右， 而兑入转炉内的铁水温度在 1300左右， 为减少铁水热量散失， 通常采用碳化稻壳、 电厂灰等作为保温剂。 这些材料均 为低碱度物质， 会加大后期转炉造高碱度渣的负担， 增加石灰消耗， 同时消耗大量热量。 0005 很多电炉炼钢生产企业， 为缩短冶炼时间、 降低能耗， 也采用铁水代替部分废钢或 生铁， 因此也面临上述问题。 发明内容 0006 针对上述问题， 本发明提供一种全新的钢铁冶炼造渣方法， 这种钢铁冶炼造渣方 法的要点在于 ： 将炼钢炉的部分造渣及冶炼任务前移至铁水兑入炼钢炉前进行。 0007 本发明的钢铁冶炼及造渣方法的原理是在铁水转移时用多种方法向盛铁水容器 中加入造渣材料， 利用铁水的物理热、 化学热和冲击搅拌作用使造渣材料预热或熔化， 进行 预造渣， 提供有利于炼钢炉脱磷的初期渣。在预造渣同时， 也会有部分脱硅、 脱磷反应提前 进行。 0008 本发明的钢铁冶炼造渣方法可在包括但不限于以下四种可能的路线 （a-d） 的铁水 转移过程中实施 ： (a) 炼铁炉铁厂钢厂通用罐炼钢炉 ； 说 明 书 CN 102943146 A 3 2/20 页 4 (b) 炼铁炉铁厂受铁罐钢厂兑铁罐炼钢炉 ； (c) 炼铁炉铁厂受铁罐混铁炉钢厂兑铁罐炼钢炉 ； (d) 炼铁炉鱼雷罐钢厂兑铁罐炼钢炉 ； 在上述铁水转移过程中向盛铁水容器中加入造渣材料。 上述铁水转移过程可以是由炼 铁炉向一个盛铁水容器转移， 也可以是由一个盛铁水容器向另一个盛铁水容器转移。所述 炼钢炉可以是转炉或电炉。 所述盛铁水容器可以为 ： 铁厂钢厂通用罐 （简称通用罐） ， 铁厂受 铁罐 （简称受铁罐） ， 钢厂兑铁罐 （简称兑铁罐） ， 鱼雷罐， 混铁炉中的一种或多种。 0009 对于本发明而言， 本申请中所使用的一些术语的定义如下 ： “预造渣” 或 “造渣” 是指在将铁水兑入炼钢炉前在铁水转移到盛铁水容器时加入造渣 材料利用所述铁水进行造渣的工艺。 0010 “含铁物料” 是指主要由 Fe2O3、 FeO、 Fe3O4、 FeCO3、 CaOFe2O3、 2CaOFe2O3中的一种 或几种混合得到的物料。 0011 TFe 是指本发明专利所述的含铁物料经化学分析所确定的铁元素的总含量 （以质 量分数表示） 。 0012 “最大轮廓尺寸” 是指颗粒或块状料外形的最大尺寸， 一般为三个方向的尺寸， 即 最长、 最宽、 最高的那个尺寸。 0013 “造渣材料的总加入量” 是指经过换算得到的在吨铁中加入的造渣材料的质量， 单 位为 “kg/t铁” 。 0014 “通用罐受铁 1/43/4 过程” 是指以向通用罐已转移铁水总量的 1/4 为时间起算点 并且以向通用罐已转移铁水总量的 3/4 为时间结束点限定出的向通用罐实施的铁水转移 过程。 0015 “铁厂受铁罐受铁 1/43/4 过程” 是指以向铁厂受铁罐已转移铁水总量的 1/4 为时 间起算点并且以向铁厂受铁罐已转移铁水总量的 3/4 为时间结束点限定出的向铁厂受铁 罐实施的铁水转移过程。 0016 “钢厂兑铁罐受铁 1/43/4 过程” 是指以向钢厂兑铁罐已转移铁水总量的 1/4 为时 间起算点并且以向钢厂兑铁罐已转移铁水总量的 3/4 为时间结束点限定出的向钢厂兑铁 罐实施的铁水转移过程。 0017 具体而言， 本发明涉及以下多个方面的内容 ： 1. 一种钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 在将铁水兑入炼钢炉前， 在铁水转移到盛铁 水容器时利用所述铁水造渣。 0018 2. 根据方面 1 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 造渣所利用的所述铁水的 温度范围为 1200 1550； 优选的， 所述铁水的温度范围为 1380 1550； 更优选的， 所 述铁水的温度范围为 1430 1550。 0019 3. 根据方面1或2所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述盛铁水容器为 ： 通 用罐， 铁厂受铁罐， 钢厂兑铁罐， 鱼雷罐， 混铁炉中的一种或多种。 0020 4. 根据方面 1 或 2 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述炼钢炉为转炉或 电炉。 0021 5. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将由炼铁炉 流出的铁水直接兑入到通用罐时进行的。 说 明 书 CN 102943146 A 4 3/20 页 5 0022 6. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将由炼铁炉 流出的铁水直接兑入到铁厂受铁罐时进行的。 0023 7. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将铁水由铁 厂受铁罐转移到钢厂兑铁罐时进行的。 0024 8. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将由炼铁炉 流出的铁水直接兑入到铁厂受铁罐时以及在将铁水由铁厂受铁罐转移到钢厂兑铁罐时进 行的。 0025 9. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将铁水由铁 厂受铁罐转移到混铁炉时进行的。 0026 10. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将铁水由 混铁炉转移到钢厂兑铁罐时进行的。 0027 11. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将由炼铁 炉流出的铁水直接兑入到铁厂受铁罐时以及在将铁水由铁厂受铁罐转移到混铁炉时进行 的。 0028 12. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将铁水由 铁厂受铁罐转移到混铁炉时以及在将铁水由混铁炉转移到钢厂兑铁罐时进行的。 0029 13. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将由炼铁 炉流出的铁水直接兑入到铁厂受铁罐时以及在将铁水由铁厂受铁罐转移到混铁炉时以及 在将铁水由混铁炉转移到钢厂兑铁罐时进行的。 0030 14. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将由炼铁 炉流出的铁水直接兑入到鱼雷罐时进行的。 0031 15. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将铁水由 鱼雷罐转移到钢厂兑铁罐时进行的。 0032 16. 根据方面 3 所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 所述造渣是在将由炼铁 炉流出的铁水直接兑入到鱼雷罐时以及在将铁水由鱼雷罐转移到钢厂兑铁罐时进行的。 0033 17. 根据前述方面 6-16 中任一项所述的钢铁冶炼造渣方法， 其特征在于， 在铁水 转移到待进行造渣的所述盛铁水容器前， 事先将质量百分比为 5%30% 的要向该盛铁水容 器中加入的造渣材料加入到待进行造渣的所述盛铁水容器中。 0034 18. 一种钢铁冶炼方法， 所述钢铁冶炼方法包括 ： 在将铁水兑入炼钢炉前， 采用根据方面 1-17 中任一项所述的钢铁冶炼造渣方法在铁 水转移到盛铁水容器时利用所述铁水造渣 ； 以及将经过造渣的铁水兑入炼钢炉进行炼钢。 0035 19. 一种在根据前述方面中任一项所述的方法中使用的造渣材料， 其特征 在于， 所述造渣材料为包含 CaO 和含铁物料的混合物， 其化学成分为 ： 含铁物料中 TFe 38.0%47.5%， 优选范围为 41.4%46.7%， 更优选范围为 43.7%45.8%， CaO 19.0%32.0%， 优 选范围为 20.3%27.6%， 更优选范围为 21.7%24.3%， 余量为其它组成成分和不可避免的杂 质， 且 CaO 与含铁物料中铁的质量比为 1:（1.22.5） ， 优选范围为 1:（1.52.3） ， 更优选范 围为 1:（1.82.1） 。 0036 20. 根据方面 19 所述的造渣材料， 其特征在于， 所述含铁物料主要为 Fe2O3、 FeO、 Fe3O4、 FeCO3、 CaOFe2O3、 2CaOFe2O3中的一种或几种。 说 明 书 CN 102943146 A 5 4/20 页 6 0037 21. 根据方面19或20所述的造渣材料， 其特征在于， 所述其它组成成分包括MgO、 K2O、 Na2O、 CaF2中的一种或几种， 以上各物质的化学成分分别占造渣材料的质量百分比为 ： MgO 12%， 优选范围为 8%， 更优选范围为 6%， K2O 5%， 优选范围为 2%， 更优选 范围为 1%， Na2O 10%， 优选范围为 7%， 更优选范围为 5%， CaF2 10%， 优选范围为 7%， 更优选范围为 5%， 其中 K2O、 Na2O 是以各自碳酸盐的形式加入。 0038 22. 根据前述方面 19-21 中任一项所述的造渣材料， 其特征在于， 所述造渣材料 的制备方法为 ： 制粉和混匀 ： 将上述化学成分的造渣材料分别制粉混匀或混合制粉， 粒径小于等于 5mm ； 造粒或压块 ： 将混匀的粉料采用造粒或压块设备制成的颗粒或压块的最大轮廓尺寸 的范围为 2mm60mm ； 造粒所得到的颗粒的最大轮廓尺寸的优选范围为 8mm20mm， 更优选范 围 10mm15mm ； 压块所得到的块料的最大轮廓尺寸的优选范围为 25mm45mm， 更优选范围为 30mm35mm ； 物料干燥 ： 对已制成的颗粒或块状物料进行自然风干或者使用设备予以干燥， 以使造 渣料成品含水量小于 5%。 0039 23. 根据前述方面 19-22 中任一项所述的造渣材料， 其特征在于， 所述造渣材料 在如方面 1-16 中任一项所述的方法中的总加入量为 5kg/t铁40kg/t铁。 0040 24. 一种造渣材料， 其特征在于， 所述造渣材料为包含 CaO 和含铁物料的混合物， 其化学成分为 ： 含铁物料中 TFe 38.0%47.5%， 优选范围为 41.4%46.7%， 更优选范围为 43.7%45.8%， CaO 19.0%32.0%， 优选范围为 20.3%27.6%， 更优选范围为 21.7%24.3%， 余 量为其它组成成分和不可避免的杂质， 且 CaO 与含铁物料中铁的质量比为 1: （1.22.5） ， 优 选范围为 1:（1.52.3） ， 更优选范围为 1:（1.82.1） 。 0041 25. 根据方面 24 所述的造渣材料， 其特征在于， 所述含铁物料主要为 Fe2O3、 FeO、 Fe3O4、 FeCO3、 CaOFe2O3、 2CaOFe2O3中的一种或几种。 0042 26. 根据方面24或25所述的造渣材料， 其特征在于， 所述其它组成成分包括MgO、 K2O、 Na2O、 CaF2中的一种或几种， 以上各物质的化学成分分别占造渣材料的质量百分比为 ： MgO 12%， 优选范围为 8%， 更优选范围为 6%， K2O 5%， 优选范围为 2%， 更优选 范围为 1%， Na2O 10%， 优选范围为 7%， 更优选范围为 5%， CaF2 10%， 优选范围为 7%， 更优选范围为 5%， 其中 K2O、 Na2O 是以各自碳酸盐的形式加入。 0043 27. 根据前述方面 24-26 中任一项所述的造渣材料， 其特征在于， 所述造渣材料 的制备方法为 ： 制粉和混匀 ： 将上述化学成分的造渣材料分别制粉混匀或混合制粉， 粒径小于等于 5mm ； 造粒或压块 ： 将混匀的粉料采用造粒或压块设备制成的颗粒或块料的最大轮廓尺寸 的范围为 2mm60mm ； 造粒所得到的颗粒的最大轮廓尺寸的优选范围为 8mm20mm， 更优选范 围 10mm15mm ； 压块所得到的块料的最大轮廓尺寸的优选范围为 25mm45mm， 更优选范围为 30mm35mm ； 物料干燥 ： 对已制成的颗粒或块状物料进行自然风干或者使用设备予以干燥， 以使造 渣料成品含水量小于 5%。 说 明 书 CN 102943146 A 6 5/20 页 7 0044 28. 根据前述方面 24-27 中任一项所述的造渣材料， 其特征在于， 所述造渣材料 的总加入量为 5kg/t铁40kg/t铁。 0045 本发明特别具有以下有益效果 ： （1） 本发明能够造低熔点流动性好的渣， 对于双渣操作可以降低出渣温度， 提高脱磷效 率， 减少铁损， 对于冶炼高磷铁水的厂家意义重大。 0046 （2） 由于降低了炉渣的熔点， 提高了炉渣中的有效 CaO， 既提高了 CaO 的活度， 造渣 材料利用率高， 减少了造渣石灰的消耗。 0047 （3） 本发明的造渣材料可利用炼钢、 炼铁除尘灰、 含铁污泥、 难选铁矿等含铁物料， 使炼钢的大量含铁废弃物和呆滞矿得到有效利用， 降低了钢铁料的消耗。 0048 （4） 采用本发明的造渣材料具有保温功能， 取代现有工艺盛铁水容器上部的保温 材料。 0049 （5） 由于预造渣， 使炼钢炉前期快速成渣， 减少氧气消耗， 缩短了冶炼时间。 0050 说明书附图 图 1 示意性地示出了在根据本发明实施例的钢铁冶炼造渣工艺方法中的多种可能的 铁水转移路线 下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式进行详细说明， 但是需要指出的 是， 本发明的保护范围并不受这些具体实施方式的限制， 而是由权利要求书来确定。 0052 本发明涉及一种全新的炼钢造渣工艺， 这种造渣工艺的关键所在是将炼钢炉的部 分造渣及冶炼任务前移至铁水兑入炼钢炉前进行。 0053 以下对这种炼钢造渣工艺的具体步骤进行说明 ： （1） 制备造渣材料 采用如下方法制备本发明造渣工艺所使用的造渣材料 ： 制粉和混匀 ： 将上述成分的造渣材料分别制粉混匀或混合制粉， 粒径小于等于 5mm ； 上 述粉料充分混合后， 会增加各种物质相互接触的比表面积， 改善了传质条件， 从而缩短渣料 的熔化时间。 现有的冶炼造渣工艺是将单一物质的块状料加入到炉内， 由于物料块度较大， 反应传质条件较差， 熔化造渣时间比较长。 0054 造粒或压块 ： 将混匀的粉料采用造粒或压块设备制成的颗粒或块料的最大轮廓尺 寸的范围为 2mm60mm ； 造粒所得到的颗粒的最大轮廓尺寸的优选范围为 8mm20mm， 更优选 范围 10mm15mm ； 压块所得到的块料的最大轮廓尺寸的优选范围为 25mm45mm， 更优选范围 为 30mm35mm。最大轮廓尺寸太小， 易形成粉尘， 润湿性较差 ； 最大轮廓尺寸太大， 熔化传热 不好。采用压块设备压块时块料太小的话， 生产效率太低， 不利于生产。在本申请中所使用 的术语 “最大轮廓尺寸” 是指颗粒或块状料外形的最大尺寸， 一般为三个方向的尺寸， 即最 长、 最宽、 最高的那个尺寸。 0055 物料干燥 ： 对已制成的颗粒或块状物料进行自然风干或者使用设备予以干燥， 要 求造渣材料成品含水量小于 5%。 0056 所制成的造渣材料为包含 CaO 和含铁物料的混合物， 其化学成分为 ： 含铁物料 （主要为 Fe2O3、 FeO、 Fe3O4、 FeCO3、 CaOFe2O3、 2CaOFe2O3中的一种或几种混合）中 TFe 说 明 书 CN 102943146 A 7 6/20 页 8 38.0%47.5%， 优选范围为 41.4%46.7%， 更优选范围为 43.7%45.8%， CaO 19.0%32.0%， 优选范围为 20.3%27.6%， 更优选范围为 21.7%24.3%， 余量为其它组成成分和不可避免的 杂质例如二氧化硅等， 且 CaO 与含铁物料中铁的质量比为 1:（1.22.5） ， 优选范围为 1: （1.52.3） ， 更优选范围为 1:（1.82.1） 。 0057 所述其它组成成分可以包括MgO、 K2O、 Na2O、 CaF2中的一种或几种， 其中各物质的化 学成分按照质量百分比分别占造渣材料的比例为 ： MgO 12%， 优选范围为 8%， 更优选范 围为 6%， K2O 5%， 优选范围为 2%， 更优选范围为 1%， Na2O 10%， 优选范围为 7% ， 更优选范围为 5%， CaF2 10%， 优选范围为 7%， 更优选范围为 5%， 其中 K2O、 Na2O 是以 各自碳酸盐的形式加入。 0058 本发明的造渣材料可以进一步包含含有钾、 钠、 钙、 镁等化合物， 从而进一步降低 渣料熔点， 本发明的造渣材料还可以包含本领域公知的其它能够降低熔点的化合物， 如硼、 钡等的化合物。所配渣料熔点越低， 在相同条件下可以熔化的造渣材料就越多。 0059 （2） 造渣材料的加入 在铁水兑入炼钢炉前向盛铁水容器中加入5 kg/t铁40kg/t铁的制备好的造渣材料。 当 然， 所属领域的技术人员也可以意识到 ： 虽然并不是优选地， 但是在本发明的造渣工艺中也 可以使用现有技术的块度较大的造渣材料造渣。 本发明造渣所利用的所述铁水的温度范围 为 1200 1550 ； 优选的， 所述铁水的温度范围为 1380 1550 ； 更优选的， 所述铁水 的温度范围为 1430 1550。在上述温度范围内， 所述铁水的温度越高， 越有利于成渣。 所述炼钢炉为转炉或电炉。 所述盛铁水容器为 ： 铁厂钢厂通用罐 （简称通用罐） ， 铁厂受铁罐 （简称受铁罐） ， 钢厂兑铁罐 （简称兑铁罐） ， 鱼雷罐， 混铁炉中的一种或多种。 所属领域的技术 人员可以意识到 ： 在盛铁水容器的保温能够得到很好地保障的前提下， 尽可能的提高热利 用率， 同时通过控制渣料中各个物质的成分配比， 得到熔点更低的渣料， 在这些情况下造渣 材料的加入量可以大于 40kg/t铁。 0060 本发明加入造渣材料方法的原理是在铁水转移时用多种方法在盛铁水容器中加 入造渣料， 利用铁水的物理热、 化学热和冲击搅拌作用使造渣材料预热或熔化， 进行预造 渣， 提供有利于炼钢炉脱磷的初期渣。 0061 图 1 示意性地示出了在根据本发明实施例的钢铁冶炼造渣工艺方法中的多种可 能的铁水转移路线。本发明的炼钢造渣工艺的具体工艺路线可以是 ： （a） 在将由炼铁炉流出的铁水直接转移到通用罐时， 加入上述制备好的造渣材料 ； （b） 使由炼铁炉流出的铁水首先转移到铁厂受铁罐， 再由铁厂受铁罐转移到钢厂兑铁 罐中， 将完成预造渣任务的铁水加入炼钢炉中炼钢。在该过程中可选择在铁水转移到铁厂 受铁罐时加入上述制备好的造渣材料， 也可选择在由铁厂受铁罐转移到钢厂兑铁罐时加入 上述制备好的造渣材料， 还可以选择在铁水转移到铁厂受铁罐时加入部分 （例如 20%50% 的） 上述制备好的造渣材料， 同时在由铁厂受铁罐转移到钢厂兑铁罐时加入剩余部分的上 述制备好的造渣材料， 以上三种造渣材料的加入方式都能圆满完成预造渣任务 ； （c） 使由炼铁炉流出的铁水首先转移到铁厂受铁罐， 再由铁厂受铁罐转移到混铁炉， 再 由混铁炉转移至钢厂兑铁罐中， 将完成预造渣任务的铁水加入炼钢炉中炼钢。在该过程中 可选择在铁水转移到铁厂受铁罐时加入全部上述制备好的造渣材料 ； 也可选择在由铁厂受 铁罐转移到混铁炉时加入全部上述制备好的造渣材料 ； 也可选择在由混铁炉转移到钢厂兑 说 明 书 CN 102943146 A 8 7/20 页 9 铁罐时加入全部上述制备好的造渣材料 ； 还可以选择在铁水转移到铁厂受铁罐时加入部分 （例如 20%50% 的） 上述制备好的造渣材料， 同时在由铁厂受铁罐转移到混铁炉时加入剩余 部分的上述制备好的造渣材料 ； 还可以选择在铁水由铁厂受铁罐转移到混铁炉时加入的上 述制备好的造渣材料， 同时在由混铁炉转移到钢厂兑铁罐时加入剩余部分的上述制备好的 造渣材料 ； 还可以选择在铁水转移到铁厂受铁罐时加入部分 （例如 20%50% 的） 上述制备 好的造渣材料， 同时在由混铁炉转移到钢厂兑铁罐时加入剩余部分的上述制备好的造渣材 料 ； 还可以选择在铁水转移到铁厂受铁罐时加入部分 （例如 20%40% 的） 上述制备好的造渣 材料， 同时在由铁厂受铁罐转移到混铁炉时加入部分 （例如 20%40% 的） 上述制备好的造渣 材料， 同时在由混铁炉转移到钢厂兑铁罐时加入剩余部分的上述制备好的造渣材料 ； 以上 七种造渣材料的加入方式都能圆满完成预造渣任务 ； （d） 使由炼铁炉流出的铁水首先转移到鱼雷罐， 再由鱼雷罐转移到钢厂兑铁罐， 将完成 预造渣任务的铁水加入炼钢炉中炼钢。 在该过程中可选择在铁水转移到鱼雷罐时加入全部 上述制备好的造渣材料 ； 也可选择在由鱼雷罐转移到钢厂兑铁罐时加入全部上述制备好的 造渣材料 ； 还可以选择在铁水转移到鱼雷罐时加入部分 （例如 20%50% 的） 上述制备好的造 渣材料， 同时在由鱼雷罐转移到钢厂兑铁罐时加入剩余部分的上述制备好的造渣材料 ； 以 上三种造渣材料的加入方式都能圆满完成预造渣任务。 0062 在以上 （a） -（d） 中的本发明的炼钢造渣工艺的各具体工艺路线中， 还可以在铁水 转移到的待进行造渣的某一盛铁水容器前， 可以提前将部分要向该盛铁水容器中加入 （优 选 5%30%） 的造渣材料加入到该盛铁水容器中， 以上所涉及的百分比数据为质量百分含量。 0063 本发明还披露了一种包括上述全新的炼钢造渣工艺的钢铁冶炼方法。 所述钢铁冶 炼方法包括以下步骤 ： 在炼铁炉中炼铁 ； 在将来自炼铁炉的铁水转移到盛铁水容器时利用 所述铁水造渣 ； 将经过造渣的所述铁水兑入炼钢炉进行炼钢。 0064 （3） 本发明特别具有以下有益效果 1. 本发明能够造低熔点流动性好的渣， 对于双渣操作可以降低出渣温度， 提高脱磷效 率， 可提高 3.0%18.4%， 显著减少铁损， 对于冶炼高磷铁水的厂家意义重大。 0065 2. 由于降低了炉渣的熔点， 提高了炉渣中的有效 CaO， 既提高了 CaO 的活度， 造渣 材料利用率高， 减少了造渣石灰的消耗， 减少量可达 1.0 kg/t钢35.1 kg/t钢。 0066 3. 本发明的造渣材料可利用炼钢、 炼铁除尘灰、 含铁污泥、 难选铁矿等含铁物 料， 使炼钢的大量含铁废弃物得到有效利用， 降低了钢铁料的消耗， 降低量可达 2.6 kg/t钢 24.8 kg/t钢。 0067 4. 采用本发明的造渣材料具有保温功能， 取代现有工艺盛铁水容器上部的保温 材料。 0068 5. 由于预造渣， 使炼钢炉的前期快速成渣， 显著地减少了转炉冶炼时间、 供氧时 间， 减少的供氧时间可达8s103s， 降低了氧气消耗。 对电炉热装工艺也缩短了冶炼时间， 缩 短时间可达 51s121s。 实施例 0069 以下采用实施例进一步详细地对本发明进行描述， 但本发明并不限于下面这些实 施例。 说 明 书 CN 102943146 A 9 8/20 页 10 0070 下表 1 中列出了在本发明实施例中所使用的造渣材料参数一览表 （在该表中的百 分比数据为质量百分含量） 。 0071 表 1 0072 在以下各实施例中括号内提到的铁水温度为在括号前的设备中实测得到的铁水 温度， 例如 ： 实施例 1 中 1470为炼铁炉内的铁水温度。 0073 实施例 1 在某钢厂 120 吨转炉上应用该方法试验， 生产钢种 ： Q235B， 铁水兑入量 ： 110.75t， 废钢 加入量 ： 23.75t， 出钢量 ： 125t。 0074 根据该厂高炉出铁温度 （1470） 及炼钢工艺的要求， 将材料编号 2 的材料按照工 艺路线炼铁炉 ( 铁水温度 ： 1470 ) 铁厂钢厂通用罐 ( 铁水温度 ： 1340 ) 炼钢炉， 在 通用罐受铁前向通用罐罐底一次性投入100kg渣料， 其余454 kg渣料在通用罐受铁过程中 连续加入。 0075 试验结果如表 2 所示 ： 由表 2 所示的试验结果可以看到， 与炼钢任务相同的现有工艺相比， 采用本发明的工 艺方法可以达到如下有益效果 ： 供氧时间缩短 9s ； 石灰消耗量减少了 2.1kg/t钢； 脱磷效率提高 4.8% ； 钢铁料消耗量降 低 2.6kg/t钢。 说 明 书 CN 102943146 A 10 9/20 页 11 0076 实施例 2 在某钢厂 180 吨转炉上应用该方法试验， 生产钢种 ： Q235B， 铁水兑入量 ： 160.38t， 废钢 加入量 ： 40.4t， 出钢量 ： 188t。 0077 根据该厂高炉出铁温度 （1530） 及炼钢工艺的要求， 将材料编号 1 的材料按照工 艺路线炼铁炉 ( 铁水温度 ： 1530 ) 铁厂钢厂通用罐 ( 铁水温度 ： 1340 ) 炼钢炉， 在 通用罐受铁 1/43/4 过程中连续投入 6351kg 渣料。 0078 试验结果如表 3 所示 ： 由表 3 所示的试验结果可以看到， 与炼钢任务相同的现有工艺相比， 采用本发明的工 艺方法可以达到如下有益效果 ： 供氧时间缩短 81s ； 石灰消耗减少了 11.2kg/t钢； 脱磷效率提高 10.2% ； 钢铁料消耗降 低 24.8kg/t钢。 0079 实施例 3 在某钢厂 100 吨转炉上应用该方法试验， 生产钢种 ： Q235B， 铁水兑入量 ： 90.25t， 废钢 加入量 ： 15.2t， 出钢量 ： 95t。 0080 根据该厂高炉出铁温度 （1508） 及炼钢工艺的要求， 将材料编号 6 的材料按照工 艺路线炼铁炉 （铁水温度 ： 1508） 铁厂受铁罐 （铁水温度 ： 1410） 混铁炉钢厂兑铁 罐炼钢炉， 在铁厂受铁罐受铁 1/43/4 过程中连续投入 1444 kg 渣料。 0081 试验结果如表 4 所示 ： 由表 4 所示的试验结果可以看到， 采用本发明的工艺方法可以达到如下有益效果 （与 炼钢任务相同的现有工艺相比） ： 供氧时间缩短 51s ； 石灰消耗减少了 6.0kg/t钢； 脱磷效率提高 8.1% ； 钢铁料消耗降低 9.7kg/t钢。 0082 实施例 4 在某钢厂 180 吨转炉上应用该方法试验， 生产钢种 ： Q195， 铁水兑入量 ： 157.5t， 废钢加 入量 ： 36.9t， 出钢量 ： 180t。 0083 根据该厂高炉出铁温度 （1520） 及炼钢工艺的要求， 将材料编号 7 的材料按照工 艺路线炼铁炉 （铁水温度 ： 1520） 铁厂受铁罐 （铁水温度 ： 1415） 混铁炉钢厂兑铁 罐炼钢炉， 在铁厂受铁罐受铁前加入 945kg， 其余 2362kg 渣料在铁厂受铁罐受铁过程中 连续加入。 0084 试验结果如表 5 所示 ： 说 明 书 CN 102943146 A 11 10/20 页 12 由表 5 所示的试验结果可以看到， 与炼钢任务相同的现有工艺相比， 采用本发明的工 艺方法可以达到如下有益效果 ： 供氧时间缩短 48s ； 石灰消耗减少了 6.1kg/t钢； 脱磷效率提高 9.0% ； 钢铁料消耗降低 13.4kg/t钢。 0085 实施例 5 在某钢厂 250 吨转炉上应用该方法试验， 生产钢种 ： Q195， 铁水兑入量 ： 219.33t， 废钢 加入量 ： 51.87t， 出钢量 ： 247t。 0086 根据该厂高炉出铁温度 （1505） 及炼钢工艺的要求， 将材料编号 9 的材料按照工 艺路线炼铁炉 （铁水温度 ： 1505） 铁厂受铁罐混铁炉 （铁水温度 ： 1420） 钢厂兑铁 罐 （铁水温度 ： 1300） 炼钢炉， 在钢厂兑铁罐受铁前加入 1100kg， 在钢厂兑铁罐受铁过 程中连续加入 3725kg。 0087 试验结果如表 6 所示 ： 由表 6 所示的试验结果可以看到， 与炼钢任务相同的现有工艺相比， 采用本发明的工 艺方法可以达到如下有益效果 ： 供氧时间缩短 52s ； 石灰消耗减少了 8.1kg/t钢； 脱磷效率提高 8.9% ； 钢铁料消耗降低 12.5kg/t钢。 0088 实施例 6 在某钢厂 120 吨转炉上应用该方法试验， 生产钢种 ： SPHC， 铁水兑入量 ： 107.0 吨， 废钢 加入量 ： 25.75t， 出钢量 ： 125t。 0089 根据该厂高炉出铁温度 （1530） 及炼钢工艺的要求， 将材料编号 10 的材料按照 工艺路线炼铁炉 （铁水温度 ： 1530） 铁厂受铁罐 （铁水温度 ： 1470） 混铁炉 （铁水温 度 ： 1445） 钢厂兑铁罐 （铁水温度 ： 1370） 炼钢炉， 在铁厂受铁罐受铁前加入 500kg， 在铁厂受铁罐受铁过程中连续加入 1175kg， 钢厂兑铁罐受铁过程中连续加入 1000kg。 0090 试验结果如表 7 所示 ： 由表 7 所示的试验结果可以看到， 与炼钢任务相同的现有工艺相比， 采用本发明的工 艺方法可以达到如下有益效果 ： 供氧时间缩短 44s ； 石灰消耗减少了 11.0kg/t钢； 脱磷效率提 14.0% ； 钢铁料消耗降低 说 明 书 CN 102943146 A 12 11/20 页 13 15.3kg/t钢。 0091 实施例 7 在某钢厂 8
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