轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣煉鋼工藝新進(jìn)展及操作優(yōu)化

王怡瓊

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使我們?cè)诟鱾€(gè)行業(yè)都得到了高速的發(fā)展。在鋼鐵行業(yè)中，我們的煉鋼工藝也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有了非常大的飛躍。本文主要針對(duì)轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣煉鋼的工藝來展開論述，通過對(duì)少渣煉鋼的供氣、造渣、溫度等制度的分析來指出轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣煉鋼是未來煉鋼的主要發(fā)展方向。為此，研究轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣煉鋼工藝新進(jìn)展及操作優(yōu)化對(duì)未來鋼鐵行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐雙渣法；少渣煉鋼；工藝新進(jìn)展

在煉鋼時(shí)采用轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼工藝， 使在單位時(shí)間內(nèi)鐵水最終獲得量與初始投入量之比得到提高，從而增加了冶煉的經(jīng)濟(jì)效益。通常情況下在煉鋼時(shí)需要石灰來造渣，而由于采用少渣工藝在煉鋼時(shí)鐵水硅含量很低， 所以減少了石灰的用量，進(jìn)而降低了成品也減少了污染物的排放[1]。在實(shí)際生產(chǎn)過程中通過對(duì)轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣練鋼工藝在實(shí)施過程的研究并對(duì)所遇加以解決，得出轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣煉鋼工藝在降低渣料消耗和降低鋼鐵料消耗等方面有顯著效果。

一、少渣煉鋼工藝的概述

轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣煉鋼工藝就是在金屬冶煉時(shí)將轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)分為兩個(gè)階段，第一階段吹煉首先對(duì)金屬溶液進(jìn)行脫硅和脫磷處理，待脫硅、脫磷結(jié)束后倒出部分爐渣進(jìn)行第二階段吹煉；第二階段吹煉是以脫碳處理為主，待脫碳處理結(jié)束后出鋼，并將液態(tài)爐渣留在爐內(nèi)。在進(jìn)行下一爐金屬冶煉時(shí)，要根據(jù)爐內(nèi)留渣情況兌入廢鋼、鐵水進(jìn)而進(jìn)行第一階段吹煉；待第一階段吹煉結(jié)束中間倒渣后再進(jìn)行第二階段吹煉，從此循環(huán)反復(fù)。轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣冶煉可以降低鋼鐵原料和白灰的消耗，并使轉(zhuǎn)爐的脫磷率提高。

二、少渣煉鋼工藝制度分析

（一）少渣煉鋼爐內(nèi)部分合金化

在少渣煉鋼時(shí)，由于造渣材料的消耗量的減少，在有多余熱量的情況下，可以使錳礦或鉻礦直接合金化。

（二）少渣煉鋼造渣制度

轉(zhuǎn)爐少渣吹煉時(shí)，根據(jù)吹煉的時(shí)間段來投入生石灰及其它造渣材料，一般情況下在吹煉開始或吹煉中期投入比較有效。當(dāng)轉(zhuǎn)爐化渣不良時(shí)，加入適量的螢石能夠幫助轉(zhuǎn)化爐化渣；當(dāng)鐵水硅未達(dá)到預(yù)期控制目標(biāo)時(shí)，在鐵水中加適量的軟硅石，能夠使鐵水中的硅含量達(dá)到控制范圍。少渣煉鋼時(shí)，在保證造渣材料消耗降低的前提下，將前一爐的高堿度、高氧化性、高溫的最終料渣保留一部分在轉(zhuǎn)爐內(nèi)，然后其中加入少量石灰或白云石，最后兌鐵煉鋼，可以有效的保護(hù)爐襯、覆蓋鋼液及減少金屬噴濺。

（三）少渣煉鋼供氣制度

在少渣煉鋼脫碳轉(zhuǎn)爐時(shí)剛開始由于轉(zhuǎn)爐內(nèi)鐵水的硅、錳含量較低，所以使碳氧反應(yīng)提前，前期由于轉(zhuǎn)爐的爐渣量很少如果在前期頂吹氧槍槍位低會(huì)造成金屬噴濺。而在前期轉(zhuǎn)爐內(nèi)鐵水的硅、錳含量較低時(shí)采用較高槍位操作能夠快速成渣， 能夠增加吹煉前期渣中氧化鐵的含量。根據(jù)在布置頂吹氧槍槍位時(shí)要根據(jù)化渣情況逐步降低槍位來滿足生產(chǎn)需求。與常規(guī)吹煉相比，前期少渣吹煉時(shí)氧氣流量應(yīng)適當(dāng)減少，而在吹煉后期時(shí)應(yīng)加大氧氣流量，這樣有利于降低鐵損和提高錳的收得率。所以，在少渣煉鋼全的過程，頂吹氧槍槍位應(yīng)采用“ 高 - 低 - 低 ”三段式控制這樣分布比較合理[2]。

（四）少渣煉鋼溫度制度

在對(duì)鐵水進(jìn)行吹煉時(shí)，合理選用造渣材料和廢鋼用量是保證溫度制度的關(guān)鍵所在，溫度制度的平衡常常因鐵水溫度的降低和放熱反應(yīng)元素減少或增加而導(dǎo)致鐵水熱量的改變，通常情況下減少造渣材料和廢鋼用量可以使鐵水的溫度達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài)。

三、雙渣法少渣冶煉的關(guān)鍵技術(shù)

（一）控制爐渣的流動(dòng)性是決定能否快速倒出足量的脫磷爐渣的關(guān)鍵因素，為此我們?cè)谝睙挼奈覀儽仨毧刂埔韵率马?xiàng)：1）保證轉(zhuǎn)爐的爐渣的粘度非常低；2）在脫磷階段適當(dāng)?shù)奶岣郀t內(nèi)溫度；3）保證爐內(nèi)爐渣充分熔化，無顆粒狀析出；

（二）脫磷階段高效脫磷工藝技術(shù)：脫磷階段鋼水不能充分脫磷，這就加重鋼水在脫碳階段的負(fù)擔(dān)。如果最終鋼水中磷含量不合格就必須進(jìn)行后吹、補(bǔ)吹，加大了勞動(dòng)量，提高了生產(chǎn)成本。當(dāng)采用雙渣法少渣冶煉工藝時(shí)，由于前一次冶煉所留爐渣中已包含百分之一點(diǎn)五的五氧化二磷含量，采用較低的堿度渣系雖然保證爐渣流動(dòng)性良好，但是使脫磷階段脫磷難度明顯增加。采用少渣冶煉工藝在吹煉前期脫磷階段高效脫磷的關(guān)鍵有三方面，其一在金屬熔池內(nèi)加強(qiáng)金屬攪拌加快熔池內(nèi)部磷的傳輸；其二在轉(zhuǎn)化爐前期通過調(diào)整供氧或加入鐵礦石、氧化鐵皮等方式提高渣中氧化鐵的活躍度；其三采用少渣冶煉工藝時(shí)，在脫磷階段結(jié)束后能否快速倒出足量的爐渣在冶煉工藝流程方面具有及其重要的意義。

四、采用少渣冶煉的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

（一）降低鋼鐵料消耗。由于在轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉前期降低了渣中氧化鎂的含量降低了渣中鐵珠比例，從而降低了鋼鐵的料消耗。

（二）提高收得率。采用少渣冶煉工藝在吹煉最后不進(jìn)行倒渣，所以提高了鋼水的收得率。

（三）為未來研發(fā)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品打下良好基礎(chǔ)。

（四）降低料損耗。由于爐渣中的鐵排出量減少，從而節(jié)省了鋼鐵量消耗；但由于磷已在前期排除故為降低排磷量。

（五）降低渣量排放。由于雙渣法在吹煉前期造渣倒掉并在吹煉中期再造渣，從而減少了總渣量的排放。

五、雙渣法少渣冶煉的發(fā)展前景展望

由于市場(chǎng)的需求鋼鐵的產(chǎn)量迅猛增長(zhǎng)，從而造成鋼鐵行業(yè)受到資源、能源和環(huán)境的限制。而在金屬冶煉時(shí)采用轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣冶煉工藝可以有效的提高鐵水的收得率、縮短了冶煉時(shí)間、提高了轉(zhuǎn)爐作業(yè)率、提高生產(chǎn)能力， 延長(zhǎng)了轉(zhuǎn)爐爐齡、提高了轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)命中率，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益，改善了鋼水的純凈度為生產(chǎn)超純凈鋼創(chuàng)造了條件。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外鋼鐵工藝的研究和實(shí)踐表明， 少渣煉鋼工藝能夠滿足于大產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)純凈鋼，而由于少渣煉鋼工藝鋼鐵料消耗低， 能夠有效的緩解國(guó)內(nèi)鐵礦資源的緊張狀況，使之在未來的應(yīng)用前景十分可觀[3]。

六、總結(jié)

近年來社會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)提出了更高的要求，同時(shí)經(jīng)濟(jì)的供給關(guān)系也讓我們正在經(jīng)歷一次又一次的技術(shù)革命。本文主要針對(duì)轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣煉鋼工藝新進(jìn)展及操作優(yōu)化展開論述，轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣煉鋼工藝是有效減少物料消耗和爐渣排放量并達(dá)到降本增效的方法，它能為未來中國(guó)鋼鐵事業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁瑞鋒，馮士超，王艷紅等.轉(zhuǎn)爐雙渣法少渣煉鋼工藝新進(jìn)展及操作優(yōu)化[J].上海金屬，2015，37（5）：57-61.

[2]杜玉濤，董大西，朱榮等.轉(zhuǎn)爐石灰石雙渣低成本工藝研究與實(shí)踐[J].工業(yè)加熱，2014，（6）：20-22.

[3]王步更，湯演波，李杰等.馬鋼轉(zhuǎn)爐雙渣法脫磷工藝生產(chǎn)實(shí)踐[J].冶金動(dòng)力，2014，（10）：84-86，90.