付道宏

（山東鋼鐵股份有限公司濟(jì)南分公司，山東 濟(jì)南250101）

0 前言

眾所周知，轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中的鋼鐵料消耗在總的鋼鐵料消耗中占有83%以上，因此降低轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗是企業(yè)降低成本的有效手段之一[1]。在當(dāng)前嚴(yán)峻的形勢(shì)下，煉鋼工序所使用原材物料多樣化，且成分不穩(wěn)定，導(dǎo)致近期轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗存在較大波動(dòng)。為進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)爐冶煉鋼鐵料消耗，通過(guò)探索最佳裝入模式，改進(jìn)轉(zhuǎn)爐原料結(jié)構(gòu)和爐前冶煉工藝，采用少渣煉鋼工藝，減少噴濺，降低吹損,減少倒渣帶鋼等措施實(shí)現(xiàn)了鋼鐵料消耗由原來(lái)的1081.6Kg/t降低到了現(xiàn)在的1072.3Kg/t。

1 影響轉(zhuǎn)爐冶煉鋼鐵料消耗的主要因素

1.1 轉(zhuǎn)爐冶煉鋼鐵料消耗概述

影響鋼鐵料消耗的主要因素包括原料中雜質(zhì)元素化學(xué)損失、煙塵損失、爐渣中金屬的損失、噴濺及倒渣帶鋼造成的鐵耗等。為了減少轉(zhuǎn)爐吹損，降低鋼鐵料消耗，應(yīng)采取合理的原料結(jié)構(gòu)，合適的裝入制度以及合適的造渣工藝并穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐操作實(shí)現(xiàn)。

1.1.1 鐵水鐵塊中各元素的吹損

濟(jì)鋼煉鋼廠所使用的主原料鐵水占87%，鐵塊占3%，廢鋼占10%。鐵水、鐵塊、廢鋼的化學(xué)成分見(jiàn)表1。

濟(jì)鋼煉鋼廠所使用鐵水、鐵塊成分表。

表1

轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)成分控制表。

表2

若終點(diǎn)成分按表2控制，則化學(xué)元素的吹損為：

5.26 -0.215＝5.045%

1.1.2 轉(zhuǎn)爐鋼鐵料損耗分析

1）煙塵帶走的鐵量

按有關(guān)資料，轉(zhuǎn)爐煙塵一般占裝入量的1.5%。按煙塵中FeO占75%、Fe2O3占20%計(jì)算，則煙塵中帶走的鐵量為：

1.5 ×75%×56/72+1.5 ×20% ×112/160 ＝0.875+0.21 ＝1.09（%）。

2）轉(zhuǎn)爐爐渣帶走的鐵量

目前終渣中FeO含量在18%左右，另外渣中含有7%左右的金屬液滴[2]。渣量按目前105kg/t計(jì)算，則渣中帶走的金屬百分含量為：

(105×7%+105×93%×18%×56÷72）÷1000×100%＝2.102（%）

3）轉(zhuǎn)爐噴濺

轉(zhuǎn)爐噴濺視操作水平而定，一般噴濺一次損失金屬2%～6%。

2 降低轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗措施

2.1 優(yōu)化入爐原料配比

根據(jù)鐵水條件，適當(dāng)提高鐵水廢鋼比，使轉(zhuǎn)爐熱量稍微富余。在合適的用量范圍內(nèi)，通過(guò)使用水洗渣鋼、顆粒廢鋼替代部分鐵塊，增加磁選渣鋼用量及合理控制礦石用量，可有效增加鋼水量，從而降低鋼鐵料消耗。

實(shí)際生產(chǎn)中，由于水洗渣鋼中SiO2含量較高，因此即便造渣料加入總量相同情況下，使用水洗渣鋼產(chǎn)生渣量也較多，造成渣中鐵耗也較高，顆粒廢鋼價(jià)格相對(duì)便宜，因此可以適量使用。磁選渣鋼是從爐底渣中磁選而來(lái)，屬于自產(chǎn)自銷，目前煉鋼廠月產(chǎn)量有2500噸左右。磁選渣鋼降溫及調(diào)渣能力均弱于礦石，在轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中，當(dāng)渣子較為活躍或過(guò)程溫度較高時(shí)，可適當(dāng)加入。即可降溫，又不至于使?fàn)t渣過(guò)于活躍。雖然礦石品位較高、塊度合適，F(xiàn)e的回收率高，但是通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，進(jìn)行成本分析比較，相對(duì)于自產(chǎn)磁選渣鋼和水洗渣鋼，經(jīng)濟(jì)效益上不合適。為了盡量增加磁選渣鋼用量，提高磁選渣鋼還原效果和減少吹煉過(guò)程中磁選渣鋼加入量過(guò)多對(duì)冶煉穩(wěn)定的影響，在實(shí)際生產(chǎn)中，摸索出了礦石及磁選渣鋼的加料冶煉工藝。根據(jù)礦石及磁選渣鋼化學(xué)反應(yīng)特性，在吹煉前、中期每批調(diào)渣料中磁選渣鋼和礦石的配比按4:1的比例加入。吹煉中期爐渣過(guò)于活躍時(shí)，通過(guò)調(diào)整槍位和采用分批少量加入磁選渣鋼控制，避免吹煉中期加入量集中造成的噴濺；吹煉后期嚴(yán)禁加磁選渣鋼，避免磁選渣鋼加入過(guò)晚造成鋼水回磷和熔化還原效果差導(dǎo)致?tīng)t渣氧化性強(qiáng)對(duì)脫氧合金化的影響。

2.2 優(yōu)化造渣工藝，減少爐渣鐵耗

降低終點(diǎn)爐渣FeO含量及金屬液滴含量：

吹煉后期加大底吹氣體流量，降低碳氧積，以減少鋼中氧含量，使熔池?cái)嚢韪浞?、平穩(wěn)。為了減少終點(diǎn)爐渣中FeO及金屬液滴含量，在實(shí)際生產(chǎn)中終點(diǎn)采用低搶位高氧壓措施，嚴(yán)格控制一次拉碳命中率，提高終點(diǎn)碳含量，同時(shí)配合嚴(yán)禁吹煉后期加礦石和磁選渣鋼降溫等措施，渣中全鐵含量由2013年的平均18%左右降為2014年的15.5%左右，金屬液滴含量也降低了1個(gè)百分點(diǎn)。

圖1

2.3 控制終渣量，實(shí)施少渣煉鋼

為了減少單爐產(chǎn)渣量，在進(jìn)一步完善轉(zhuǎn)爐留渣操作工藝基礎(chǔ)上實(shí)施推廣少渣煉鋼工藝。原料方面，使用高品位石灰，盡量采用輕燒白云石代替生白云石造渣，減少?gòu)U鋼中鐵塊的用量，鐵水采取“三脫”處理工藝，處理后的鐵水必須扒凈后渣。

2.4 改進(jìn)吹煉工藝，降低噴濺損失

為消除或減輕噴濺采取了以下措施：

（1）合理控制轉(zhuǎn)爐裝入量和控制造渣料用量，根據(jù)爐齡和爐襯情況采用分階段定量裝入法。

（2）改進(jìn)化渣工藝，保證前期化好渣，在二批造渣料加入前后，通過(guò)提前成渣的方法，將泡沫渣的高峰期前移，以便與脫碳的峰值時(shí)刻錯(cuò)開(kāi)。

（3）在脫碳的高峰期到達(dá)之前，適當(dāng)提高氧槍槍位，小批量加入磁選渣鋼和礦石。根據(jù)爐口甩渣情況，然后再將槍位緩慢地降低。

（4）吹煉末期采用大氧壓低槍位操作，提高轉(zhuǎn)爐底吹流量，加強(qiáng)熔池?cái)嚢?，尤其是在爐齡后期，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)低槍位攪拌時(shí)間，保證終點(diǎn)鋼水成分和溫度的均勻，同時(shí)降低爐渣氧化性。

3 結(jié)語(yǔ)

1）加強(qiáng)對(duì)爐下和進(jìn)入渣場(chǎng)的鋼渣進(jìn)行磁選回收，盡最大可能回收廢鋼，提高自產(chǎn)磁選渣鋼和水洗渣鋼的回收、利用率。

2）通過(guò)合理改進(jìn)裝入制度，穩(wěn)定了轉(zhuǎn)爐操作，提高了吹煉化渣質(zhì)量，同時(shí)合理控制終點(diǎn)鋼水氧化性，可有效減少噴濺和爐渣造成的鐵耗。

3）通過(guò)合理采用磁選渣鋼等冷料種類及結(jié)構(gòu)，利用磁選渣鋼等冷料的化渣效果及與鐵水廢鋼的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，可有效降低轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗，提高金屬收得率，降低生產(chǎn)成本。

4）通過(guò)合理控制入爐鐵水成分，減少轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程造渣料的用量，進(jìn)一步減少轉(zhuǎn)爐渣量，實(shí)施少渣煉鋼工藝，可有效減少爐渣鐵耗，提高金屬收得率。

［1］彭鋒,李曉.轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗分析與對(duì)策[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì),2008,16(3).

［2］張兆紅,張超,胡慶利.對(duì)影響轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗的分析與探討[J].技術(shù)研究,2007,4(3).