120t转炉双联脱硅工艺对于钢铁料消耗的影响分析论文_韩东亚

摘要：铁水硅在2.0%～5.0%时，转炉采用传统的单渣或双渣工艺无法满足生产要求。八钢120t转炉创新的采用双联脱硅工艺消化高硅铁水。通过工艺创新降低冶炼过程中渣料消耗，减少喷溅损失，钢铁料消耗大幅降低。

关键词：双联脱硅；喷溅；渣料消耗；钢铁料消耗

前言

2016年，八钢公司铁厂引进了COREX炉炼铁技术。COREX生产期间，铁水硅成分维持在2.0%～6.0%。为了降低铁水硅含量，炼钢环节采用COREX炉铁水与高炉低硅铁水“混兑”工艺，铁水硅可降低到5.0%以下。由于喷溅严重，转炉无法采用“单渣”或“双渣”工艺进行冶炼。通过不断的研究摸索，八钢第二炼钢厂（下文简称二炼钢）借鉴“双联脱磷”工艺，创新的采用“双联脱硅”工艺可实现高硅铁水的稳定冶炼，同时大幅度降低了炼钢工序的钢铁料消耗。

1 八钢原有工艺存在的弊端

八钢第二炼钢厂建有三座120t顶底复吹转炉。COREX炉生产时，铁水硅含量持续在2.0%以上，为了平衡转炉冶炼过程中的化学热和确保脱磷碱度，需要加入大量的石灰、白云石、球团矿等造渣料。炉渣渣量增加，相应泡沫渣在炉膛内的高度也增加；随（SiO2）增加，液态炉渣的粘度提高和表面张力降低，使炉渣起泡性大大提高，易导致低温喷溅发生[1]。八钢采用“双渣”工艺冶炼高硅铁水，每百炉钢发生喷溅的炉数超过62炉。

2016年COREX炉生产阶段，二炼钢首先尝试采用“双渣”工艺冶炼高硅铁水，铁水成分如表1所示。转炉冶炼过程中渣料加入量较大（具体见表2所示），但脱磷效果并不能满足出钢要求（钢种终点控制情况如表3所示）。

表1 八钢COREX炉铁水成分

由表2和表3数据可以看出，高硅铁水冶炼过程中渣料加入高达400kg/t，渣量较大，但转炉终点脱磷效果并不理想。这主要是由于铁水硅高后渣料加入量并不能够满足脱磷所需的碱度要求，转炉必须采用降温后补吹的方式进行脱磷，这会使得转炉终渣样氧化铁含量升高，倒炉倒渣过程中造成金属料损失。

2 八钢“双联”脱硅工艺实践简介

通过不断的摸索与实践，二炼钢尝试采用“双联脱硅”工艺解决铁水硅高的问题。采用一座转炉进行“脱硅”，其余两座转炉进行脱磷、脱碳。具体工艺流程如图1所示。

图1 八钢二炼钢“双联脱硅”工艺流程

在脱硅阶段，转炉的总装入量根据铁水硅含量的不同而制定，通过装入量的调整一方面可平衡炉内反应的化学热，另一方面可以适当的调整炉容比，降低喷溅发生的风险。通过理论计算出总供氧量、冷却剂加入量、石灰及白云石加入量，半钢终点的碱度控制在1.0～1.2，终点温度控制在1480℃～1530℃（脱硅阶段渣料加入量见表4所示，终点控制情况见表7所示）。

表4 脱硅阶段炉内加料加入统计表

通过表2、表4、表7的数据对比可以得出，高硅铁水冶炼过程中原有工艺的过程渣料加入量在300～400 kg/t，而采取“双联脱硅”工艺后，转炉的渣料加入量可控制在250kg/t以内，量降低了150kg/t。

3 工艺实施后带来钢铁料的变化

3.1实施脱硅工艺前后喷溅损失的变化

通过二炼钢炉坑内钢渣的损失量进行称重对比后（具体数据见图2所示）发现，在铁水硅2.0%左右，采取双渣工艺时，转炉冶炼过程中喷溅现象明显。采取“双联脱硅”工艺后，喷溅损失减少10kg/t。

图2 高硅铁水采取不同工艺路径喷溅损失的对比

3.2实施脱硅工艺前后渣量带走金属料损失的变化

在实施“双联脱硅”工艺后，转炉冶炼过程中渣料加入量发生了巨大变化。在双渣时，转炉加入造渣料最多时达到400kg/t，平均达到了350kg/t；实施脱硅工艺时，脱硅阶段加入的渣料量在90kg/t，半钢再次冶炼过程中加入的渣料在110kg/t。

3.3实施脱硅工艺前后钢铁料消耗的变化

通过“双联脱硅”工艺的实施，渣料消耗降低了150kg/t，喷溅损失降低了约10kg/t，折算钢铁料消耗降低30kg/t，可带来巨大的经济效益。

4结束语

（1）八钢COREX炉投产后产出的高硅铁水，通过双渣工艺难以控制造成冶炼过程渣料加入量增大、喷溅损失增多。高硅铁水通过“双联脱硅”工艺可以降低渣料消耗与喷溅损失，带来可观的经济收益，实现炼钢环节的生产平稳顺行。

参考文献：

[1]黄希祜编．钢铁冶金原理一北京：冶金工业出版社，2004：216～220

论文作者:韩东亚

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/2

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