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低硅铁水留渣少渣冶炼的应用

  • 投稿狂丸
  • 更新时间2015-09-23
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闫孝伟

(山东钢铁股份有限公司济南分公司炼钢厂,山东 济南 250101)

【摘要】介绍低硅铁水的冶炼的现状,通过优化留渣操作模式,解决了低硅铁水炼钢的造渣 、脱磷 、脱硫、粘枪等技术难题 ,实现了低硅铁水条件下,降低了石灰消耗、提高了金属收得率,减少资源浪费,降低生产成本。

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关键词 低硅铁水;少渣;留渣;成渣;脱磷

0引言

随着降本增效的力度加大,济钢210转炉区域的入炉铁水硅含量明显降低,低硅铁水对炼钢工艺提出了更高的技术要求。针对转炉低硅铁水成渣困难,且易粘枪、粘烟罩等问题,通过优化留渣模式,对低硅铁水留渣少渣工艺进行了分析探讨,解决了低硅铁水的成渣、脱磷、喷溅、粘枪等问题,降低了石灰消耗、提高了金属收得率。

1炼钢工艺条件

济钢210区域转炉采用干法除尘工艺和达涅利康力斯的转炉副枪系、静态和动态控制模(SDM)自动化技术,转炉公称容量210t;有效容积211m3;炉容比1.0m/t。氧枪外径qb355mm;最大氧气流量:66150Nm3/h;喷头形式为5孔拉瓦尔型水冷铸造喷头。

2低硅冶炼的现状

单纯少渣冶炼:

采用单纯少渣冶炼,不留渣。通过适当降低铁水比,提高入炉废钢量,减少冷却剂使用。根据铁水硅含量准确计算石灰白云石加入量,减少石灰白云石总量。通过一段时间的运行后,发现单纯少渣冶炼存在以下问题:

1)渣量偏小,脱磷效果差,冶炼低磷钢种难度大。

2)冷却剂用量减少,前期温度偏高,脱磷效果下降,通过提高后期渣中(FeO)含量和降低过程温度来保持脱磷效率,造成终渣氧化性过高,转炉终点碳偏低,钢铁料消耗较高。

3)渣量过少,氧化性高,溅渣护炉效果差。

4)冶炼过程控制难度大,返干或喷溅,易造成粘枪。

单纯少渣冶炼对铁水废钢以及辅原料质量要求极其苛刻,那部分存在问题都对冶炼影响极大,尤其是石灰质量。当然也可以根据计划钢种要求,对部分钢种对终点温度、磷要求不高的,通过调整吹炼模式,合理调整加料、枪位、供氧强度等达到冶炼目的。

3低硅留渣少渣冶炼模式的应用

3.1留渣少渣冶炼

我厂开始逐步摸索留渣少渣冶炼工艺,该工艺主要采取以下几个措施:

1)结合铁水条件由高硅低温模式向低硅高温模式改变,铁水硅由0.48%降低到目前的0.29%,入炉铁水温度由1341升高到1377.从而使得转炉具备了少渣冶炼的基础。

2)优化装入制度,适当降低铁水比,避免由于转炉热量富裕,造成冷却剂加入量过大,从而导致渣量增加,将铁水比由原来的92%降低到目前的88%。

3)留渣少渣操作,将前一炉溅完渣的炉渣倒掉约2/3,剩余部分留在炉内,参与下炉反应,同时减少石灰加入量,达到控制渣量的目的;转炉终点渣具有高碱度和高氧化性的特点,可以加速前期石灰熔化成渣和脱磷、并回收渣中金属,对于降低石灰消耗、钢铁料消耗和转炉脱磷都有很大帮助。

4)留渣少渣冶炼模式实验过程出现的问题及解决办法

转炉留渣工艺的改变也给转炉操作带来了一些问题,造成冶炼操作难度加大,一定程度上影响了转炉的稳定生产。我们通过不断优化操作,逐渐解决了这些问题。

(1)开吹打火困难,我厂210转炉采用干法除尘系统,为了避免开吹时除尘系统泄爆,采用低流量打火。装完铁后,由于上炉留下的液态炉渣覆盖在铁水表面,由于转炉开吹打火流量小,易造成打火困难,氧气利用率下降,转炉烟气中的氧含量增加,导致LT系统泄爆,转炉停吹,影响安全生产。

通过增加溅渣调料量和溅渣时间,使转炉后渣变干,并准确控制留渣量,以免炉渣将铁水液面全部覆盖,保证打火效果,从而有效的避免了由于打火不畅造成LT泄爆事故的发生,保证了生产的稳定。

(2)吹炼过程脱碳慢,终渣过泡,无法直接出钢。针对该问题,通过适当减少留渣量,调整吹炼过程氧气流量和枪位,减少中后期含铁原料的加入量,可以有效控制该问题。

(3)连续留渣,造成终渣氧化性高,溅渣溅渣护炉效果差,影响炉衬维护。

调整石灰白云石配比,适当增加白云石加入量,提高炉渣氧化镁含量和粘度,保证溅渣效果。另外,可以通过出钢前倒出部分炉渣,减少溅渣总渣量,从而降低溅渣调料用量。也可以根据终渣情况加入调质剂(脱渣中氧的)同时确保渣量保证溅渣效果。

3.2留渣少渣冶炼的特点

1)溶剂加入量减少,吨钢石灰白云石加入量由78kg降低到57kg,大大降低了生产成本,减少了资源浪费。

2)炉渣排放量减少,2014年平均炉渣排放量比2012年降低了24kg,大大减少了废弃物的排放。

3)钢铁料消耗大幅度降低,2014年钢铁料消耗达到1065kg/t钢,比2012年底下降12kg/t钢。

4)转炉终点磷控制水平提高,比2013年前下降0.003%,可以稳定生产成品磷要求小于0.010%的钢种。

5)溅渣护炉效果提高。渣量合适,MgO含量适当,溅渣效果明显提高。

6)保证化渣及渣量,减少粘枪几率。

7)留渣操作拉碳速率相对较慢,因此,应重点关注枪位变化,尤其低枪位拉碳时间,避免炉渣表面张力过大,造成转炉终渣泡沫性严重。

4结论

1)低硅铁水冶炼成渣困难,容易造成粘枪、粘烟罩,脱磷难。

2)低硅铁水单纯的少渣冶炼对铁水废钢以及辅原料质量要求极其苛刻,那部分存在问题都对冶炼影响极大,尤其是石灰质量。

3)低硅铁水通过留渣少渣冶炼,降低石灰和铁损,减少氧耗为企业带来明显的效益。

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参考文献

[1]黄希祜.钢铁冶金原理[M].北京:冶金工业出版社,2002.

[2]杨利彬,等.转炉少渣冶炼的试验研究及工艺控制[J].炼钢,2013,6.

[责任编辑:汤静]