鋼渣尾渣在轉(zhuǎn)爐造渣中的應(yīng)用初探

陳躍軍

（寶武集團(tuán)八鋼佳域工貿(mào)總公司， 新疆 烏魯木齊 830022）

鋼渣是在冶煉過程中由造渣材料、吹煉反應(yīng)產(chǎn)物、侵蝕脫落的耐火材料、金屬料帶入的雜質(zhì)等所組成的固體顆粒，經(jīng)過磁選將鐵塊、鐵珠及含鐵較高的鋼渣回收后的固體渣稱為鋼渣尾渣。新疆八一鋼鐵股份第一煉鋼廠（以下簡稱第一煉鋼廠）有容量150 t轉(zhuǎn)爐1座，其年產(chǎn)鋼渣約15.6萬t，其中鋼渣尾渣量約為12.5萬t。為實(shí)現(xiàn)煉鋼鋼渣尾渣的循環(huán)利用，擬將鋼渣尾渣替代部分渣料進(jìn)行轉(zhuǎn)爐造渣試驗(yàn)，進(jìn)一步探究鋼渣尾渣在轉(zhuǎn)爐造渣的應(yīng)用。

1 鋼渣尾渣在轉(zhuǎn)爐造渣相關(guān)理論分析

1.1 鋼渣尾渣的理化性能

第一煉鋼廠鋼渣尾渣主要含CaO，為堿性，其熔點(diǎn)、強(qiáng)度較低。理化指標(biāo)詳見表1。

表1 鋼渣尾渣理化指標(biāo)

1.2 鋼渣尾渣化渣機(jī)理

在轉(zhuǎn)爐吹煉初期加入鋼渣尾渣，由于尾渣中含氧化鐵，增加了渣中的FeO含量。渣中FeO的提升可以有效改善初渣的流動(dòng)性，加快初期渣的形成。改善石灰溶解過程的傳質(zhì)，加速了CaO的溶解速度[1]；同時(shí)渣中較高的FeO能在鋼渣界面加速形成乳化渣利于前期脫磷反應(yīng)的進(jìn)行。

前、中期配加鋼渣尾渣能加快成渣速度，減少前期渣還未化好，C-O反應(yīng)突顯的現(xiàn)象，能改善吹煉金屬“返干”和脫磷效果不佳現(xiàn)狀。

鋼渣尾渣在冶煉中后期的化渣作用:冶煉中期為碳氧反應(yīng)期，其反應(yīng)限制環(huán)節(jié)為供氧。中后期階段渣中的FeO含量呈下降趨勢[2]，選擇鋼渣尾渣作為調(diào)渣劑改善流動(dòng)性；同時(shí)后期渣中FeO含量穩(wěn)定保持能實(shí)現(xiàn)減少鋼水回P現(xiàn)象。

2 試驗(yàn)條件

1）工藝路線。150 t倒罐站—150 t轉(zhuǎn)爐—150 t LF—連鑄方坯。

2）冶煉條件。鐵水成分條件:w（Si）為0.30% ～1.00%，w（P）≤0.130%，w（S）≤0.070%。冶煉鋼種:HRB400E。

3 鋼渣尾渣試驗(yàn)

鋼渣尾渣以頭批渣料加入，加入量控制在8～12 kg范圍內(nèi)，冶煉中、后期視化渣況可小批量加入，同時(shí)主要渣料石灰減少與鋼渣尾渣CaO對(duì)等的量。根據(jù)初渣熔化時(shí)間、脫P(yáng)、S效果比對(duì)、渣樣理化成分驗(yàn)證鋼渣尾渣對(duì)轉(zhuǎn)爐造渣的影響。

3.1 對(duì)初渣的影響（見表2）

表2可以看出，試驗(yàn)爐次的初渣熔化時(shí)間由正常爐次3 min38 s縮短8 ～14 s范圍，鋼渣尾渣可以實(shí)現(xiàn)加速初渣熔化及快速成渣。

表2 試驗(yàn)冶煉數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（均值）

3.2 對(duì)脫硫和脫磷的影響（見下頁表3和下頁圖1）

通過脫硫、脫磷率對(duì)比看出:試驗(yàn)鋼渣尾渣爐次的脫硫率與正常爐次基本保持在33%左右，轉(zhuǎn)爐脫磷率由85.26%提高至87.14%，轉(zhuǎn)爐脫磷率有較為明顯的提高。

表3 脫硫、脫磷率對(duì)比

圖1 脫硫率、脫磷率比對(duì)

3.3 渣樣理化成分分析（表4）

表4 終渣渣樣理化成分（均值）

渣樣對(duì)比分析表明:試驗(yàn)爐次的渣樣堿度略低于正常爐次渣樣堿度，但偏差不大，基本維持在2.7 ～2.8范圍內(nèi)，滿足工藝要求；配加鋼渣尾渣爐次的MgO含量較正常爐次略為偏高，利于渣系中MgO含量的保持，同時(shí)渣中FeO的含量較正常爐次的含量偏低，利于轉(zhuǎn)爐鋼鐵料控制。綜上所述，試驗(yàn)爐次的渣樣理化指標(biāo)滿足工藝要求，同時(shí)更有利于爐況穩(wěn)定和鋼鐵料消耗控制。

3.4 鋼渣尾渣的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)

將煉鋼過程產(chǎn)生的鋼渣尾渣用于轉(zhuǎn)爐造渣，通過試驗(yàn)得知，鋼渣尾渣加入量控制在8～12 kg/t范圍內(nèi)，石灰消耗可以降低3 kg/t，降低了轉(zhuǎn)爐渣料中石灰成本。

4 結(jié)語

通過對(duì)鋼渣尾渣理化分析及試驗(yàn)論證，鋼渣尾渣替代部分渣料進(jìn)行轉(zhuǎn)爐造渣可行:配加鋼渣尾渣能快速成渣，縮短初期渣熔化時(shí)間8 ～14 s，轉(zhuǎn)爐脫磷率提高1.88%，冶煉渣樣指標(biāo)滿足工藝要求，能節(jié)約3 kg/t的石灰，利于爐況穩(wěn)定和鋼鐵料消耗控制。同時(shí)也為后續(xù)鋼渣尾渣的高效利用提供了思路和途徑。