关键词：铸钢余渣 转炉 低硅铁水 化渣
Abstract: the refractory slag for smelting low silicon hot metal is mainly due to the low content of SiO2 in the slag during the blowing process of low silicon hot metal, not the formation of low melting point silica lime, but the formation of high melting point 3CaO. SiO2 and 2CaO. SiO2. When blowing low silicon hot metal, the addition of ladle cast steel slag can increase the content of SiO2, Al2O3 and MnO in the slag and reduce the melting temperature of the slag, so the addition of It is easy to melt slag and reduce back drying and splashing when ladle cast steel slag is blown into low silicon molten iron.
Key words: cast steel slag, converter low silicon iron hydrated slag
（一）用铸钢余渣在低硅铁水作化渣剂的想法
由于高炉使用的原料波动以及炼铁出于降低焦比等因素考虑，炼铁厂高炉供给炼钢厂转炉冶炼的铁水硅含量经常波动较大，这对转炉冶炼工艺提出了更高的要求，特别是铁水的硅含量偏低时，给转炉冶炼工艺带来了很多的技术难题。首先，低硅铁水在冶炼过程中，脱碳反应提前，碳的氧化优先于硅的氧化，炉渣中SiO2难于富集，初期渣中较早出现的硅酸二钙又阻碍了石灰的融化，使吹炼前期造渣困难，脱磷效果差。其次，随着吹炼过程的进行，渣中FeO含量逐渐降低，更不利于石灰的融化，也会引起化渣困难，炉渣易“返干”，流动性变差。再次，低硅铁水渣层过薄，量偏少，对钢液面覆盖不佳，炉渣泡沫化程度降低，金属喷溅严重，从而进一步引起氧枪粘钢等严重事故，不但增加了处理成本，还影响到生产的顺利进行。综上研发一种化渣效果好，脱磷效率高，喷溅少的吹炼方法尤为重要，因此使用铸钢余渣的转炉低硅铁水吹炼方法具有十分重要意义和推广应用价值。
（二）铸钢余渣的化渣原理
1、经取样分析得出铸钢余渣的化学成分见表一
2、炼钢的成渣途径
由于现在昆钢新区的铁水磷都在0.30%左右，所以采用钙质成渣途径化渣见相图一
由图一可以看出低硅铁水难化渣，是由于在低硅铁水吹练过程中，渣中的SiO2含量少，不是形成低熔点的硅石灰，而是形成高熔点的3CaO.SiO2与2CaO.SiO2，其熔化温度都在1600℃以上。当在吹炼低硅铁水时，开吹加入铸钢余渣，由表一可知能增加渣中SiO2、Al2O3、MnO的含量，由相图一可知，增加炉渣中SiO2，可形成低熔点的硅石灰，降低炉渣的熔化温度，所以加入铸钢余渣，在吹炼低硅铁水时，容易化渣，可减少返干与喷溅。
由于铸钢余渣在开吹5分钟前加入在转炉内，且由铸余钢的化学成分表一可知，在转炉吹炼过程中下存在相图二与相图三。当在吹炼低硅铁水时，开吹加入铸钢余渣，由表一可知能增加渣中SiO2、Al2O3、MnO的含量，由相图二可知，增加炉渣中MnO，可形成低熔点的SiO2、CaO、MnO复合化合物，降低CaO的熔化温度，从而降低炉渣的熔化温度，所以加入铸钢余渣，在吹炼低硅铁水时，容易化渣，可减少返干与喷溅。
图二CaO-SiO2-MnO
当在吹炼低硅铁水时，开吹加入铸钢余渣，由表一可知能增加渣中SiO2、Al2O3、MnO的含量，由相图三可知，增加炉渣中Al2O3，可形成低熔点的SiO2、CaO、Al2O3复合化合物，降低CaO的熔化温度，从而降低炉渣的熔化温度，所以加入铸钢余渣，在吹炼低硅铁水时，容易化渣，可减少返干与喷溅。
（三）实施经过
在转炉中装入低硅铁水和废钢，点火吹炼，在吹炼前期的0~5min，由高位料仓将铸钢余渣加入1000 kg到转炉内（颗粒5mm-10mm，SiO2含量23%-30%、Al2O3含量12%-14%、MnO含量18% –21%），开吹氧枪枪位设为180~220cm，供氧恒压为0.78~0.82MPa，流量为22800~24000m3/h。在初渣形成后加入渣料，石灰、轻烧白云石、菱镁球的加入比例分别为总渣料的50~60%、30~40%、0~10%，采用少量多批次加入，并降低枪位至160~180cm。吹炼终期将枪位降至100~120cm，待钢水终点成分达到冶炼钢种终点要求且温度达冶炼钢种出钢温度时，立即停止吹氧，倒炉倒渣并出钢。铸钢余渣中可增加渣中SiO2,Al2O3,MnO含量，可以作为助溶剂来使用，改善吹炼化渣条件，使用铸钢余渣在转炉低硅铁水吹炼过程中能早化渣，化透渣和化好渣，脱磷效率明显提高。
（四）使用效果
钢包铸钢余渣从2019年四月份开始在F号转炉试用，使用效果对比如下：
1、使用铸钢余渣冶炼低硅铁水，可以盘活资源、变废为宝，减少对环境的污染；
2、使用铸钢余渣冶炼低硅铁水可减少返干与喷溅，减少劳动强度，降低吨钢用工成本；2019年4月，新区炼钢厂E号炉重枪20支，F号炉重枪12支，F号炉4月同比E号炉重枪少8支。
3、铸钢余渣中含有SiO2,Al2O3,MnO，对于冶炼低硅铁水，可降低炉渣的熔化温度，改善吹炼化渣条件，利于化渣；2019年4月，新区炼钢厂E号炉倒渣面炉帽补炉4次，出钢面炉帽补炉3次，每次补炉砂用量2吨，共14吨；F号炉倒渣面炉帽补炉2次，出钢面炉帽补炉1次，每次补炉砂用量2吨，共6吨;4月F号炉比E号炉少用8吨补炉砂，按2300元∕吨补炉砂算，F号炉4月同比E号炉节约18400元。
4、使用铸钢余渣冶炼低硅铁水可减少返干与喷溅，减少热量损失，降低了钢铁料损耗，降低生产成本；2019年4月，新区炼钢厂E号炉产钢量为8.6万吨，钢铁料消耗为1076kg∕吨钢；F号炉产钢量为9万吨，钢铁料消耗为1072kg∕吨钢，按吨钢每降1kg钢铁料降2元的加工成本计算，F号炉4月同比E号炉降低了72万元。
因此使用钢包铸余渣吹炼低硅铁水可以减少污染和劳动强度，同时还能降低成本，所以值得推广使用用。
参考文献
〖1〗陈树江等相图分析及应用．北京：冶金工业出版社，2015
〖2〗冯捷等炼钢基础知识．北京：冶金工业出版社，2010
论文作者:周虎,熊龙权 徐刚 马军文 速国武
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/17
标签：硅铁论文; 转炉论文; 炉渣论文; 相图论文; 含量论文; 熔点论文; 温度论文; 《科学与技术》2019年第14期论文;