1、淺析如何提高轉(zhuǎn)爐鋼水純潔度 轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)原材料的要求 10 月份小結(jié) 煉鋼的根本任務(wù)是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去除有害氣體和非 金屬夾雜物，提高溫度和調(diào)整成分。歸納為： “四脫 碳、氧、磷和 硫，“二去去氣和去夾雜，“二調(diào)整 成分和溫度。采用的主 要技術(shù)手段為：供氧，造渣，升溫，加脫氧劑和合金化操作。針對(duì)提高轉(zhuǎn)爐鋼水的純潔度， 主要從煉鋼用原材料、 過(guò)程控制及 鋼水出爐等方面進(jìn)行淺析。首先，本小結(jié)鐵水是煉鋼的主要原材料，一般占裝入量的 70 100。鐵水 的化學(xué)熱與物理熱是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要熱源。 因此，對(duì)入爐鐵水化學(xué)成 分和溫度必須有一定的要求。一、鐵水的化學(xué)成分 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼要求鐵水中各元素

2、的含量適當(dāng)并穩(wěn)定， 這樣才 能保證轉(zhuǎn)爐冶煉操作穩(wěn)定并獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。(1)硅(Si)。硅是轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中發(fā)熱元素之一。硅含量高，會(huì)增 加轉(zhuǎn)爐熱源，能提高廢鋼比。有關(guān)資料說(shuō)明，鐵水中3 Si每增加0.10%，廢鋼比可提高約 1.31.5%。鐵水硅含量高，渣量增加，有 利于去除磷、硫。 但是硅含量過(guò)高將會(huì)使渣料和消耗增加，易引起噴 濺，金屬的收得率降低。Si含量高使渣中Si02含量過(guò)高，也會(huì)加劇 對(duì)爐襯的侵蝕，并影響石灰化渣速度，延長(zhǎng)吹煉時(shí)間，降低鋼水的純 潔度。通常鐵水3 Si=0.30%0.60%為宜。大中型轉(zhuǎn)爐用鐵水硅含量可 以偏下限。而我廠鐵水 3 Si含量及其不穩(wěn)定，時(shí)低時(shí)高。針

3、對(duì)這種 現(xiàn)狀，要求高爐提供的鐵水成分必須穩(wěn)定。3 Si含量控制在 0.30%0.50%為宜。錳(Mn)。鐵水錳含量高對(duì)冶煉有利，在吹煉初期形成MnO,能加速石灰的溶解，促進(jìn)初期渣及早形成，改善熔渣流動(dòng)性，利于脫 硫和提高爐襯壽命。鐵水錳含量高,終點(diǎn)鋼中余錳高,可以減少錳鐵 參加量，利于提高鋼水純潔度等。轉(zhuǎn)爐用鐵水對(duì) 3 Mn/ Si比值的 要求為0.5 0.8,目前我廠使用較多的為低錳鐵水3 Mn=0.15%0.30%(3) 磷(P)。磷是高發(fā)熱元素，對(duì)大多數(shù)鋼種是要去除的有害元素。因此，要求鐵水磷含量越低越好，一般要求鐵水3 P < 0.20,目前我廠鐵水磷含量一般在 0.100%左右

4、；鐵水中磷含量越低,轉(zhuǎn)爐工藝 操作越簡(jiǎn)化,并有利于提高各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。鐵水磷含量高時(shí),可 采用雙渣或雙渣留渣操作, 現(xiàn)代煉鋼采用爐外鐵水脫磷處理, 或轉(zhuǎn)爐 內(nèi)預(yù)脫磷工藝,以滿足低磷純潔鋼的生產(chǎn)需要。(4) 硫(S)。除了含硫易切削鋼以外，絕大多數(shù)鋼種硫也是要去除的有害元素。氧氣轉(zhuǎn)爐單渣操作的脫硫效率只有3040。我國(guó)煉鋼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求入爐鐵水 3 S < 0.05,冶煉優(yōu)質(zhì)低硫鋼的鐵水硫 含量那么要求更低，純潔鋼甚至要求鐵水3 S <0.005o因此，必須進(jìn)行鐵水預(yù)處理降低入爐鐵水硫含量。 經(jīng)我廠 KR 脫硫裝置脫硫后入爐 鐵水硫含量一般在 0.010%左右。(5) 碳(C)。鐵水

5、中3 C=3眺4.5%，碳是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要發(fā)熱元素。二、鐵水的溫度鐵水溫度的上下是帶入轉(zhuǎn)爐物理熱多少的標(biāo)志， 鐵水物理熱約占 轉(zhuǎn)爐熱收入的 50%。鐵水溫度高有利于穩(wěn)定操作和轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制。 鐵水的溫度過(guò)低， 影響元素氧化過(guò)程和熔池的溫升速度， 不利于成渣 和去除雜質(zhì)，容易發(fā)生噴濺。因此，我國(guó)煉鋼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定入爐鐵水溫度 應(yīng)大于1250C，并且要相對(duì)穩(wěn)定。通常，高爐的出鐵溫度在13501450C,由于鐵水在運(yùn)輸和待裝過(guò)程中散失熱量，在運(yùn)輸過(guò)程應(yīng)加覆蓋劑保溫，以減少鐵水降溫。三、對(duì)鐵水帶渣量有什么要求鐵水帶來(lái)的高爐渣中SiO2、S等含量較高，假設(shè)隨鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐 會(huì)導(dǎo)致石灰消耗量增多，渣量增大，容易造

6、成噴濺，增加金屬消耗， 影響磷、硫的去除，并損壞爐襯等。因此，要求入爐鐵水帶渣量比不 超過(guò) 0.50%。鐵水帶渣量大時(shí)，在鐵水兌入轉(zhuǎn)爐之前應(yīng)盡進(jìn)行扒渣。 因此，要求我廠 KR 操作人員必須將鐵水的前、后扒渣工作做好。廢鋼的來(lái)源有自產(chǎn)廢鋼和外購(gòu)廢鋼，轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)廢鋼的要求有： (1)廢鋼的外形尺寸和塊度應(yīng)保證能從爐口順利參加轉(zhuǎn)爐。廢鋼單重 不能過(guò)重，以便減輕對(duì)爐襯的沖擊，同時(shí)在吹煉期必須全部熔化。輕 型廢鋼和重型廢鋼合理搭配。廢鋼的長(zhǎng)度應(yīng)小于轉(zhuǎn)爐口直徑的1/2，廢鋼的塊度一般不應(yīng)超過(guò) 300kg,國(guó)標(biāo)要求廢鋼長(zhǎng)度不大于1000mm, 最大單件重量不大于 800kg。 (2)廢鋼中不得混有鐵合金。

7、嚴(yán)禁混入銅、鋅、鉛、錫等有色金屬和橡膠，不得混有封閉器皿、爆炸物和易燃易 爆品以及有毒物品。廢鋼的硫、磷含量均不得大于 0.050。廢鋼中 剩余元素含量應(yīng)符合以下要求：3 Ni<0.30%、3 Cr<0.30%、3 Cu<0.3%、3 As<0.8%。除錳、硅外，其他合金元素剩余含量 的總和不超過(guò) 0.60。(3)廢鋼應(yīng)清潔枯燥，不得混有泥砂、水泥、 耐火材料、油物、琺瑯等，不能帶水。(4)廢鋼中不能夾帶放射性廢物，嚴(yán)禁混有醫(yī)療臨床廢物。 (5)廢鋼中禁止混有其浸出液中 pH 值 ><0的危險(xiǎn)廢物。進(jìn)口廢鋼容器、管道及其碎片必須向檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)申 報(bào)曾經(jīng)盛裝或輸送

8、過(guò)的化學(xué)物質(zhì)的主要成分以及放射性檢驗(yàn)證明書(shū)， 經(jīng)檢驗(yàn)合格前方能使用。 (6)不同性質(zhì)的廢鋼分類存放，以免混雜， 如低硫廢鋼、超低硫廢鋼、普通類廢鋼等。另外，應(yīng)根據(jù)廢鋼外形尺 寸將廢鋼分為輕料型廢鋼、統(tǒng)料型廢鋼、小型廢鋼、中型廢鋼、重型 廢鋼等。非合金鋼、低合金鋼廢鋼可混放在一起，不得混有合金廢鋼 和生鐵。合金廢鋼要單獨(dú)存放，以免造成冶煉困難，產(chǎn)生熔煉廢品或 造成貴重合金元素的浪費(fèi)。在冶煉過(guò)程中， 轉(zhuǎn)爐對(duì)輔料也有一定的要求。 石灰是煉鋼主要造 渣材料，具有脫 P、 S 能力，用量也最多。其質(zhì)量好壞對(duì)吹煉工藝 |、 產(chǎn)品質(zhì)量和爐襯壽命等有著重要影響。因此，要求石灰 CaO 含量要 高，SiO2含量

9、和S含量要低，石灰的生過(guò)燒率要低，活性度要高，并 且要有適當(dāng)?shù)膲K度，此外，石灰還應(yīng)保證清潔、枯燥和新鮮。SiO2會(huì)降低石灰中有效CaO含量，降低CaO的有效脫硫能力。石灰中雜 質(zhì)越多越降低它的使用效率，增加渣量，惡化轉(zhuǎn)爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。石灰的生燒率過(guò)高， 說(shuō)明石灰沒(méi)有燒透， 參加熔池后必然繼續(xù)完成焙燒 過(guò)程，這樣勢(shì)必吸收熔池?zé)崃浚娱L(zhǎng)成渣時(shí)間；假設(shè)過(guò)燒率高，說(shuō)明 石灰死燒，氣孔率低，成渣速度也很慢。石灰的渣化速度是轉(zhuǎn)爐煉鋼 過(guò)程成渣速度的關(guān)鍵， 所以對(duì)煉鋼用石灰的活性度也要提出要求。 石 灰的活性度 (水活性 )是石灰反響能力的標(biāo)志，也是衡量石灰質(zhì)量的重 要參數(shù)。此外，石灰極易水化潮解，生成 C

10、a(0H)2，要盡量使用新焙 燒的石灰。同時(shí)對(duì)石灰的貯存時(shí)間應(yīng)加以限制，一般不得超過(guò)2 天。塊度過(guò)大，熔解慢，影響成渣速度，過(guò)小的石灰顆粒易被爐氣帶走， 造成浪費(fèi)。一般以塊度為5 50mm為宜，貯存和運(yùn)輸時(shí)必須防雨防 潮。白云石是調(diào)渣劑， 有生白云石與輕燒白云石之分。 我廠一般使用 輕燒白云石，對(duì)輕燒白云石的要求是 3 (MgO)>3%, 3 (CaO)>50, 3 (SiQ) < 3%，塊度為540mm為宜。我廠在冶煉過(guò)程中常用的冷卻劑是鐵礦石,鐵礦石主要成分為Fe2Q3或Fe3Q4,鐵礦石的熔化和鐵被復(fù)原都吸收熱量，因而能起到調(diào) 節(jié)熔池溫度的作用。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐用鐵礦石化學(xué)成分以 3 (TFe) >56% 3 (SiQ) < 10% 3 (S) < 0%0塊度為