低铁耗条件下提高转炉废钢比的冶炼工艺优化研究

姚军,杨文学

摘要：废钢是进行转炉炼钢生产期间所应用到的一种主要的原材料，如果能够合理的提升废钢的比重的话，就能够减少对于铁水的消耗，这样就可以降低生产成本，不过从另一方面来讲，这样会导致热量支出增加，就会破坏转炉中的热平衡，有可能会影响到出钢条件。我们就针对这一问题，对怎样优化传统的冶炼工艺，提高废钢的比重，又能够减少铁耗进行了分析与探讨。

关键词：低铁耗；废钢比；冶炼工艺

引言

如今的情况是如果是低铁耗的话，往往会表现出入炉铁水热值不足的问题，这样就会影响到炼铁的产能，所以我们需要进一步的优化炼铁工艺，就要尽量的降低铁水的消耗，又要尽量多用废钢，提高它的比重，从而能够减少炼钢成本，为炼钢企业带来更多的经济效益。冶炼工艺改造的一些思路进行了探讨，提出了一些具体的优化意见，希望能够为有关人员提供一些参考。

1低铁耗、高废钢比对于炼钢工艺的影响分析

按照一家钢厂的不锈钢转炉进行了转炉模型以及热平衡模型的构建。其转炉工程容量设定成100t，本来的入炉钢铁料组成为：铁水95~100t、废钢10~15t，最高的比重是9.5%~13.5%。在降低铁耗时具备的条件为：常规钢种的装入量是100t，废钢是22~30t，出钢温度要控制在1640℃，而废钢比重则能够达到20%~27.3%；如果是高强钢种的话，装入量是110t，废钢是19~27t，出钢温度会超过1660℃，废钢的比重是17.3%~24.5%。要是提高转炉废钢比，废钢比不超过15%的话，就能够获得最优的冶金指标，若是废钢比超过20%的话，那么所获得的冶金指标却是最差的，同时还应该保前期熔池温度达到标准，对不足的热量进行弥补，这样才可以保证出钢的质量，带来更多的生产效益。

2提高转炉废钢比的冶炼工艺改造思路分析

2.1应用实例分析

我们以某一炼钢厂的生产情况作为实例进行分析，其炼钢生产所使用的是顶底复吹转炉，规格为120t，一共有三座，而且它的炼铁产能要比炼钢低，还有就是有着比较突出的铁水供应不足的情况。为了能够减少铁水耗，他们进行了铁包加废钢的试验，同时还双斗废钢方法，在试验的一个月时间中，他们的铁水耗下降到了846.7kg/t钢，而废钢耗则增加到了189.65kg/t钢。而且他们外购的废钢主要就是轻薄料，重型废钢的比重是很小的，当时他的单斗炉次也只能装进去22t~23t废钢，所以还是需要进一步改造他的废钢斗，减少铁水耗，提升废钢的比重，需要对炼钢工序进化简化，也需要不断的优化演练工艺。

2.2冶炼工艺改造思路

因为废钢斗结构以及单斗废钢配重等方面的限制，是很难在比较大程度上提高废钢堆的密度的，虽然该炼钢厂使用了双斗废钢方法，能够提高一些废钢比，可是却容易发生废钢卡斗的情况，这样也会影响到生产的效率。所以我们需要改造他的工艺方案，扩充废钢斗的容量，使他的体积增加了4.2m³，而重量则能够达到25~26t，这样就可以减轻对于转入生产带来的影响限制。

3低铁耗条件下提高转炉废钢比的冶炼工艺优化策略探讨

3.1废钢斗改造工艺

3.1.1 转炉装入制度

在废钢斗进行扩容以后，他们的平均容量达到了25~26吨，单斗废钢若有29t，如果是双斗的话，差不多可以达到32t，如果按照低铁耗条件的话，入炉废钢的比重从21.9%上升到了24.6%，单斗的废钢号是182.7kg/t，可见对于废钢的耗量增加，也能够促进产量的提升。

3.1.2 热量平衡控制

在设置留渣量的时候，为了能够稳定的进行冶炼，需要对大批量的如此进行留渣，要控制好留渣量。在对渣料用量进行控制的时候，需要固定轻烧白云石的用量，要进行少渣冶炼，要控制好转炉的平均石灰耗，一般25kg/t~26kg/t即可，在高位料仓还应该放上长度在5mm以内的钢筋切头，这样可以减少对于渣料的消耗。如果铁水出现热质不足的问题的话，就加入1t焦炭对其实施热补偿，不过焦炭用量不能超过10kg/t钢。

3.1.3 冶炼过程控制

因为炉次主要是进行少留渣操作，为了保证有良好的成渣以及脱磷效果，需要对开吹枪位进行提升，大概50mm即可，再进入起渣阶段以后，还需要提升到100mm，同时还要根据颅内的冶炼情况做好压枪处理，防止出现溢渣的情况，确保废钢可以充分的融化。如果废钢比达到24.7%的话，那么炉内的铁水热值就可能会变得不富余，如果有高热值的话，在进入冶炼中期的时候，一氧化碳含量会快速超过48%，这样路口就会产生返干的情况。这时候需要采取的措施就是添加钢筋切头或者是提升高炉渣的FeO含量，从而能够获得更好的脱磷效果。还需要根据铁水热值情况，在终点对倒炉温度进行控制，尽量不要超过0.08%~0.11%，温度最好的是1640℃上下，然后采用点吹出钢的方式，这样如果可以减轻对于炉衬的侵蚀。

3.1.4 脱磷效果分析

需要在废钢斗扩容改造的基础上，采用加入焦炭的方式实现热补偿，能够弥补冶炼过程中热值不足的缺陷，减轻炉衬侵蚀问题，配合开吹枪位调整、吊枪操作、补充石灰等方式，有效提高炉渣碱度，保障良好的脱磷效果。

3.2提高废钢比

在提高废钢比的工艺优化层面，其一是采用提温剂；其二是降低转炉出钢温度；其三是降低炉内热损耗，结合转炉实际情况增加留渣比例，当留渣比例由34%提高到57%时可使废钢消耗水平增加4kg/t，当转炉内渣量由50kg/t减少至45kg/t时可使废钢消耗量提高2kg/t。某钢厂采用硅铁提温与增碳剂进行温度补偿，配合少渣冶炼、留渣加料、降低出钢温度等方法，最终使废钢消耗量达到67.8kg/t钢，废钢比达7%～10%。

4 结语

在处于低铁耗条件下时，提升转炉的废钢比，能够提升钢产量，同时又能够减少能耗，带来更多的生产效益，并且还会减少对于环境造成的污染。为了实现这样的目标，钢厂就要根据转炉设备的情况以及生产工艺，采用多种工艺方式，进行优化调整，使钢厂能够获得更多的综合效益。

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