转炉低铁耗冶炼工艺优化分析

转炉低铁耗冶炼工艺优化分析

姚军 董小健

陕西龙门钢铁有限责任公司，陕西 渭南 715405

摘要：如今人们的环保意识越来越强，环保要求越来越高，影响着炼钢原材料的供应，这样就会在一定程度上对钢铁企业生产造成一定的限制与影响，当前企业必须采用新的技术工艺减少对于原材料的使用。对于钢铁生产来说，铁水是主要的一种原料，其用量是很大的，不过因为环保方面的要求，所以无法保证铁水供应，为了能够不影响生产，河北钢铁集团邯钢公司一炼钢厂就采取了一系列措施来降低铁水消耗，缓解生产紧张的压力，也确实有了不错的效果。

关键词：转炉低铁耗；冶炼工艺；优化

引言

在进行转炉炼钢生产的时候，会应用到废钢，这是一种很重要的金属冷料。钢铁产业正在不断的发展，废钢资源越来越多，而国家查封了很多的地条钢生产企业，在这样的形势变化下，废钢价格越来越低，所以减少铁水消耗，提升废钢比就成为一种非常有效的减少炼钢成本的途径。

1低铁耗下冶炼存在的问题

1.1热平衡被打破

要想减少转炉炼钢的对与铁水的消耗量，提高废钢的比例，就需要对转炉的热平衡进行维持。在进行转炉炼钢的时候，不会使用外来的能源，比如说煤炭或者煤气等，它的主要热量都是来自于入炉铁水的物理热Q物以及化学热Q化；热支出则主要是出炉钢水的物理热、烟气热损失Q烟、散热损失Q散以及渣料带来的热损失Q渣等。在进行工艺的调整以前，需要使Q物+Q化=Q钢+Q渣+Q散+Q烟，这样就实现了热平衡。可是如果减少转炉炼钢的铁水使用的话，那么Q物和Q化都会减少，而又缺少有效的措施去减少Q烟以及Q散，这样就会导致原本的热平衡被打破。

1.2开吹点火失败

这种问题产生的原因有多种，比如说留渣比较多，炉渣又有很强的流动性，他们就会在铁水的上面漂浮，还有因为废钢轻薄料的比重比较大，他们会漂在铁水上面，这样就会将氧枪隔断，无法直接吹到铁水，或者是因为氧气压力比较低，没有足够的穿透力。

1.3铁钢平衡打破

该炼铁厂一共有一座1280m³的高炉，和两座550m³的高炉，日均铁水产量是7000t，还有三座50t的转炉，以及三台四机四流连铸机，它的出钢量是52.5吨，而且连铸生产能力要比转炉大很多。如果铁水的单号能够达到900kg的话，铁钢就可以实现平衡。如果降低铁水的消耗的话，那么就会打破这种平衡，这样就会影响到转炉以及连铸的生产节奏与组织，必须要加快他们的节奏，才能够平衡起来。

2影响低铁耗冶炼的原因分析

2.1铁水条件

2.1.1 铁水温度的影响

铁水的温度代表的就是它的物理热，通常对于转炉来说，它的热收入超过一半都是来自于铁水的物理热。如果是低铁耗的话，因为铁水装入量变少，而废钢加入的更多，所以热收入就会下降，而废钢在熔化过程中又需要吸收更多的热量。

2.1.2 铁水碳含量的影响

在铁水内它的主要发热元素就是碳，碳氧反应能够产生大量的热量，对转炉进行热输入，同时反应还可以可以起到搅拌熔池的作用，使反应物以及生成物能够更加快速的扩散，使熔渣和金属能够有更大的界面进行反应，提高其中的各种反应的速度。

2.1.3 铁水硅含量的影响

如果硅含量比较大的话，就会增加渣料的消耗，容易发生更多的喷溅，使得金属的收得率下降。硅含量比较低的话，那么转炉的热量来源也会下降，就容易产生后吹、低温的情况。所以需要对铁水的硅含量进行合理的控制。

2.2废钢条件

通常废钢的熔点是1500℃，如果大块废钢的比重比较大的话，就可能粘附在炉璧或者炉底等位置，进入氧气射流火点的难度就会比较高。并且，受热面也会比较小，这样传热的速度就会比较慢，在进行冶炼的时候，如果温度比较低的话就很难熔化，就可能产生质量、生产事故，所以，对于废钢的块度也有一定的要求，要尽量小一些。

2.3留渣操作

在进行低铁耗冶炼的时候，会形成更多的留渣，而终点的温度也会比较低，需要更多的时间进行不吹、拉后吹，钢水就容易过氧化，机会增加钢铁料的消耗，无法降低铁耗。

2.4炉型波动的影响

2.4.1 机械冲击

减少铁水消耗，废钢进入量就会变多，就会带来更大的机械冲击，对炉衬会有更大损害。

2.4.2 炉底侵蚀

为了控制热量，就需要使用低枪位进行大流量冶炼，这样会冲击炉底的炉衬，会不断侵蚀炉底。

2.4.3 钢水过氧化

铁耗下降的话，就无法稳定的控制重点，需要更长的时间进行补吹、拉低碳，钢水也有更显著的氧化，对炉衬的侵蚀也会变得更严重，钢铁消耗就会有异常，经常需要进行补炉，这样就会影响生产。

3低铁耗下冶炼工艺控制

3.1降低转炉内物理热与化学热损失

3.1.1 保证入炉白灰的质量

必须要按照要求检查进厂的白灰，白灰要上高位料仓的话必须进行100%的筛分，要求有效w（CaO）不能低于88%，这样可以减少入炉白灰的使用，炉内物理热也会下降。

3.1.2 使用镁球代替轻烧白云石

1t镁球和2t轻烧白云石的冷却效应是差不多的，而1t轻烧白云石或镁球都可以对熔池产生88℃的影响，因此可以用镁球来进行替代，这样就可以减少渣料的加入，又能够使熔池温度降低8℃左右。

3.2炉内废钢预热

转炉预热废钢具体操作步骤如下：①出钢结束后摇直炉子正常溅渣。②溅渣结束后倒掉适量（一般为2/3）炉渣。③将炉子摇至加废钢角度，加入下一炉冶炼所需的废钢，摇直炉子。④将氧枪降至2.0~2.3m。⑤加入适量焦炭（第一批一般为500~1000t），加焦炭的量视废钢多少与2炉之间等待间隔时间来定，废钢量越多，2炉之间间隔时间越长，需加焦炭则越多。利用焦炭预热废钢，使废钢烘烤温度达500~800℃。

3.3吹炼时使用焦炭作为发热剂

碳质发热剂的使用就是为了给转炉钢水加温，钢厂考虑到铁水的实际温度确定了相应的焦炭加入量标准，通常在氧压到达吹炼氧压前79s加入，并在100s前完成，这样焦炭利用率更高，升温速度更快，也不会冒烟污染环境。

4 结语

在进行低铁耗冶炼的时候，铁水以及废钢的条件，还有炉型与废渣量等都会影响冶炼过程以及重点控制。提高铁水比重能够增加转炉的热量收入，还需要考虑铁水的硅含量情况对废钢的加入量进行调整，而留渣量最好是1~2t之间，同时，还应该对冶炼的流量以及枪位进行优化，减轻其对于炉衬的侵蚀。

参考文献：

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