轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼提高廢鋼比的工藝研究與應(yīng)用

代海軍

（酒鋼集團(tuán)榆中鋼鐵有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730104）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，國家的建設(shè)對礦產(chǎn)資源的需求量越來越大，通過多年的工作經(jīng)驗積累，我國的礦產(chǎn)開發(fā)和使用效率也不斷提高，通過先進(jìn)的提煉技術(shù)，為我國許多行業(yè)的發(fā)展提供了金屬原件的材料。其中的鋼材制品是我國需求量最大的礦產(chǎn)制品，鋼材也是我國目前金屬交易市場的主體，多年的鋼材生產(chǎn)給行業(yè)增加了競爭的壓力，許多企業(yè)出現(xiàn)了供大于求的生產(chǎn)局面。導(dǎo)致企業(yè)不能很好的適應(yīng)市場變化而面臨倒閉的風(fēng)險，面對這樣的鋼材市場，很多企業(yè)選擇改進(jìn)煉鋼技術(shù)，降低煉鋼成本，提高鋼材質(zhì)量的方法來支撐企業(yè)發(fā)展。轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼技術(shù)就是在這樣的社會背景下產(chǎn)生的新技術(shù)。

1 轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼技術(shù)的特點

1.1 節(jié)約煉鋼熱源

我國傳統(tǒng)的冶煉模式中，鐵水的原料浪費嚴(yán)重，而半鋼中的金屬發(fā)熱元素?fù)p壞率較高，通過轉(zhuǎn)爐半鋼模式的應(yīng)用，可以通過化學(xué)反應(yīng)熱減少20%鐵水的使用。

1.2 煉鋼化渣困難

在我國傳統(tǒng)的冶煉模式中，爐中的冶煉渣含有很多二氧化硅、氧化費、氧化錳和氧化鐵等物質(zhì)，降低了爐渣的熔點。在轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉模式中，爐渣的成分為氧化鐵和氧化鈣，構(gòu)成比較單一，會提高爐渣的熔點，提高了冶煉中爐渣的轉(zhuǎn)化效率。

1.3 減少爐渣

轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉技術(shù)鐵的含水量非常少，所以有效的降低了轉(zhuǎn)爐冶煉設(shè)備的工作負(fù)擔(dān)，減少了轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉技術(shù)中廢渣的排放，同時也提高了轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼材質(zhì)量。

2 轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼模式中改善廢鋼比的措施

2.1 溫度補(bǔ)償措施

在前文中提到的半鋼冶煉技術(shù)中，因為對硅、錳、碳等發(fā)熱元素的消耗和損壞較高，所以導(dǎo)致煉鋼所需的熱量增加。而在轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉模式中，可以有效減少半鋼鋼包的溫度，是補(bǔ)償溫度的有效方式。例如在我國的知名鋼材企業(yè)中，通過轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉模式，采用了輕質(zhì)鋁磚砌筑半鋼鋼包材質(zhì)，很大程度減少了溫度降低。詳細(xì)數(shù)據(jù)是每分鐘溫度降低幅度減少了近40%，在轉(zhuǎn)爐半鋼技術(shù)中，還用到了復(fù)合吹煉雙流道氧槍熱量補(bǔ)償技術(shù)，也能夠有效的解決溫度減少的問題。復(fù)合吹煉雙流道氧槍熱量補(bǔ)償技術(shù)還可以提高脫硫效果、降低材料的消耗、減少冶煉的時間等特點，溫度可以補(bǔ)償近30℃。在如何提高廢鋼比的問題中，可以通過添加煤、焦丁等材料實現(xiàn)，可以有效的提高廢鋼比。

2.2 改善化渣條件技術(shù)

在轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉技術(shù)中的錳元素和硅元素含量因為氧化的反應(yīng)降低，降低了化渣的效果，我國冶煉行業(yè)也在不斷的探索新的化渣技術(shù)。近年來用到最多的是中堅窯石灰和活性石灰是最普遍的化渣助溶材料，質(zhì)量比可見表1。

表1 豎窯石灰以及活性石灰的質(zhì)量對比情況

在我國的轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉模式中，化渣一直是一個難點，目前普遍使用的化渣技術(shù)是多組元造渣工藝，這種化渣技術(shù)可以有效的改善鋼鐵行業(yè)的化渣情況。多組元造渣技術(shù)是指用輝綠巖、玄武石、安山巖、石英沙、煤干巖等物質(zhì)作為助溶劑，用普通模式煉鋼的磚塊、黏土或者螢石作為助溶劑，通過多組元技術(shù)有效解決了鋼材冶煉中的化渣問題。根據(jù)實際統(tǒng)計結(jié)果顯示，石英沙、輝綠巖、玄武巖、煤干巖、安山巖等物質(zhì)作為助溶劑，并采用轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉技術(shù)，對于產(chǎn)生的鐵水成渣時間減少了2min，其中的化渣成分硅酸三鈣提高了20%，減少了游離氧化鈣的含量，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這種技術(shù)可以減少鋼鐵冶煉中的渣量，進(jìn)而減少對環(huán)境的污染，提高鋼鐵的質(zhì)量。

3 轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼提高廢鋼比的工藝案例

以下是根據(jù)某鋼鐵公司的轉(zhuǎn)爐半鋼技術(shù)進(jìn)行總結(jié)分析，研究在該技術(shù)中如何提高廢鋼比的工藝。

3.1 某鋼鐵公司利用轉(zhuǎn)爐半鋼技術(shù)廢鋼比的情況

首先是對該公司在傳統(tǒng)模式中的廢鋼比進(jìn)行調(diào)查，該公司具體的轉(zhuǎn)爐半鋼工模式采用雙聯(lián)工藝，使用體釩予對鋼水進(jìn)行處理，因此會將鈦、錳、硅等元素氧化，轉(zhuǎn)爐半鋼熱量出現(xiàn)不足的現(xiàn)象，所以降低了廢鋼加入的比例，對煉鋼的整體廢鋼指數(shù)造成影響，調(diào)查顯示，轉(zhuǎn)爐半鋼工藝中的廢鋼比例為8%左右，但是鐵水原料的損耗達(dá)到了1023kg/t。

3.2 轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼模式下廢鋼比研究

該公司基于對材料的需求綜合考慮，在轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉技術(shù)中，如果要提高廢鋼比，就需要保證爐中鐵元素的含量和爐的溫度，在該工藝中通過增加廢鋼用量減少鐵水用量；基于該工藝對熱量的需求，在增加廢鋼用量的同時，需要通過其他熱源補(bǔ)充爐內(nèi)的溫度，從而達(dá)到該工藝的技術(shù)指標(biāo)，發(fā)揮該工藝在鋼鐵冶煉中的技術(shù)優(yōu)勢，減少污染，提高鋼材的質(zhì)量。

3.3 轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉模式的熱量補(bǔ)償測試

通過該公司的轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉模式下的熱量補(bǔ)償實驗，可以驗證焦丁在轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉模式中對熱量的補(bǔ)償作用，在相同的轉(zhuǎn)爐中加入焦丁1.3T，通過25組實驗，并對其中有實驗意義的10組進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和結(jié)果比對。

4 實驗結(jié)果

該公司在轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼模式下的熱量補(bǔ)償實驗結(jié)果如表2、表3所示。

表2 半鋼成分與溫度對應(yīng)表

表3 終點技術(shù)指標(biāo)對比

通過以上實驗，利用焦丁作為轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉模式的熱力補(bǔ)充燃料，有效的提高廢鋼比，降低對石灰和水的消耗，進(jìn)而減少冶煉投入的成本。

5 結(jié)語

通過對轉(zhuǎn)爐半鋼技術(shù)的分析和實踐，可以看出該項技術(shù)可以有效提高廢鋼比，減少對資源的浪費，同時也減少廢物的排放，轉(zhuǎn)爐半鋼技術(shù)不但提高了工作效率，提高了工作質(zhì)量，也為今后技術(shù)的升級提供可參考的依據(jù)。通過不斷的技術(shù)總結(jié)分析，成為我國冶金行業(yè)的寶貴財富，通過對轉(zhuǎn)爐半鋼冶金技術(shù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)我國的鋼鐵行業(yè)正在由粗獷的開發(fā)，轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化作業(yè)，為我國的可持續(xù)發(fā)展提高了寶貴的技術(shù)支持。