210t轉(zhuǎn)爐鋼包渣循環(huán)利用技術(shù)的實踐與探討

劉國

(山東鋼鐵集團濟南分公司寬厚板廠,山東濟南 250000)

210t轉(zhuǎn)爐鋼包渣循環(huán)利用技術(shù)的實踐與探討

劉國

(山東鋼鐵集團濟南分公司寬厚板廠,山東濟南 250000)

近年來為進一步降低煉鋼生產(chǎn)成本,生產(chǎn)過程將鋼包渣倒入鋼包內(nèi),實現(xiàn)精煉渣的二次回收利用、提高金屬收得率;但二次回收利用的精煉渣活度不高、流動性差,導(dǎo)致其脫硫效果不穩(wěn)定。分析表明:精煉渣的平均堿度R為4.09,w(TFe+MnO)%平均為1.64,w(CaO)%平均為52.37,w(S)%平均為0.81,且平均澆余鋼約2.0-3.0t,具備很高回收利用價值。濟鋼寬厚板廠采用將鋼包渣直接倒入鐵包內(nèi),借助出鐵過程的強攪拌作用進行鐵水預(yù)處理脫硫,即可提高金屬收得率,減少廢物排放,又能提高生產(chǎn)效率,減輕KR鐵水預(yù)處理壓力。

鐵水包 大包澆余 KR鐵水預(yù)處理 循環(huán)利用

1 引言

鋼水澆鑄結(jié)束后，鋼包內(nèi)一般會有一定的鋼水澆余(230t鋼包澆余一般在2．0-3．0t)和精煉渣組成，回收利用價值高，其中精煉渣的還原性好、溫度高、具有一定的脫硫能力。近年來的鋼包渣處理方法是將精煉渣直接倒入鋼包內(nèi)，回收余鋼和精煉渣二次回收利用，由于回收利用的精煉渣活度不高、流動性差，脫硫效果不穩(wěn)定，冶煉低硫、超低硫鋼時的控制難度較大。本文在原精煉渣回收利用基礎(chǔ)上，結(jié)合寬厚板廠煉鋼區(qū)域的工藝布局，重點分析了將鋼包渣倒入鐵包，借助出鐵過程的強攪拌作用，對鐵水預(yù)處理脫硫并回收余鋼的可行性和經(jīng)濟效益。

2 可行性分析

2.1 流程設(shè)計

在確保安全、穩(wěn)定生產(chǎn)、物流通暢的前提下，推廣實施鋼包渣回收利用項目，同時兼顧回收作業(yè)的靈活性、可操作性，避免回收時間長和鐵水包粘包，影響正常生產(chǎn)節(jié)奏。圖1為鋼包渣回收利用工藝路線。

圖1 鋼包渣回收利用工藝路線

2.2 不同精煉渣回收方式的利弊分析

與將精煉渣倒入鋼包回收相比，新的回收工藝不影響受鋼跨正常生產(chǎn)節(jié)奏、對鋼包底吹透氣效果影響小、不造成鋼水溫度損失(澆注后平均鋼水溫度一般低40-50℃)、不受精煉渣量影響，同時對鐵包包口維護、轉(zhuǎn)爐裝料時間節(jié)點提出更高要求。

系統(tǒng)分析轉(zhuǎn)爐作業(yè)流程：加廢鋼、對鐵水時間7．0min，吹煉16．5min，后攪、測溫取樣時間2．0min，倒爐(等成分)時間1．5min，出鋼時間7．0min，濺渣護爐時間4．5min，倒渣時間1．5min，輔助作業(yè)時間8-12min，合計平均轉(zhuǎn)爐作業(yè)周期48-53min。正常生產(chǎn)節(jié)奏下，連鑄澆鋼周期50min，鋼包下包、倒渣時間4．5min，鋼包熱修時間12．0min，由此確立大包澆至40min進行轉(zhuǎn)爐兌鐵操作，兌鐵后用回余線鋼包車將鐵包轉(zhuǎn)至受鋼跨，將鋼包渣直接倒入鐵水包，通過過跨車將鐵包轉(zhuǎn)至加料跨出鐵，回收澆余鋼水并進行鐵水預(yù)脫硫，KR扒渣處理。

具體工藝流程圖如圖2。

圖2 鋼包渣回鐵水包工藝流程

3 實施效果分析

澆鑄完了后的鋼水罐內(nèi)精煉還原渣主要有精煉終渣及極少量覆蓋劑組成，隨機抽取10組試樣進行組分分析，見表1。

由表1分析：可以得到精煉渣組分的基本數(shù)值范圍；同時從該10組試樣的平均值中可以看出，渣中w(TFe+MnO)%平均為1．64(小于2．0%)，w(CaO)%平均為52．37，R平均為4．09，屬于高堿度、還原性爐渣，w(S)%平均0．81，還具備較強的脫硫能力，回收利用價值較高。

3.1 提高金屬收得率

F130319澆次實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)(表2)可以看出，受生產(chǎn)組織影響澆次前4爐未回收爐渣，其鋼鐵料消耗指標為1056．24kg/t鋼(按鋼水量核算)；3802844—2847爐次進行了回收，在轉(zhuǎn)爐總裝入量(鐵水與廢鋼之和)平均單爐產(chǎn)鋼量增加3．60噸，降低鋼鐵料消耗19．33kg/t鋼(按鋼水量核算)。

3.2 出鐵過程,鐵水脫硫率

將精煉渣直接倒入后續(xù)鐵包中，可提高金屬收得率、降低精煉劑消耗，但一般情況下精煉渣循環(huán)利用2次以上將嚴重影響鋼水脫硫效果，且由于渣層厚、渣子活動低導(dǎo)致鋼水增碳難度大。精煉渣倒入鐵包后直接進行出鐵操作，充分利用精煉渣高堿度、低氧化性的特點，借助出鐵過程的強攪拌作用，對鐵水進行預(yù)處理脫硫；經(jīng)KR扒渣處理后，又可避免高Al2O3爐渣對轉(zhuǎn)爐爐襯的侵蝕。精煉渣脫硫效果分析，如圖3。

圖3

表1 鋼水罐內(nèi)精煉渣的組分分析%

表2 F130319澆次實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)

由圖3分析，鐵包接鋼包渣后直接進倒罐站出鐵，平均鐵水脫硫率為67．48%，出鐵后最低鐵水[S]含量0．002%、平均0．012%，脫硫效果顯著，可滿足常規(guī)鋼種的入爐鐵水[S]含量要求。

4 結(jié)語

(1)將鋼包渣倒入鐵包中回收，可避免因精煉渣渣層厚、活性差對鋼水脫硫效果的影響，可回收大包澆余3．6t鋼/爐，降低鋼鐵料消耗19．33kg/t鋼。(2)借助出鐵過程的強攪拌作用，利用高堿度、低氧化性鋼包渣進行鐵水預(yù)脫硫操作，出鐵后平均鐵水硫含量降低0．024%，脫硫率達67．48%，脫硫效果顯著。(3)由于鋼水的液相線溫度較高，精煉渣回鐵包極易造成鐵包包口渣鋼，包口部位需用防粘渣涂料進行涂抹。

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[4]張鑒.爐外精煉的理論與實踐[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1993.

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