攀鋼終渣調(diào)整劑的研究與應(yīng)用

卓 勝，陳 濤，黃國(guó)炳，陳桂衛(wèi)

（攀枝花鋼城集團(tuán)有限公司，四川攀枝花 617023）

攀鋼終渣調(diào)整劑的研究與應(yīng)用

卓 勝，陳 濤，黃國(guó)炳，陳桂衛(wèi)

（攀枝花鋼城集團(tuán)有限公司，四川攀枝花 617023）

通過(guò)對(duì)攀鋼煉鋼除塵灰理化指標(biāo)的研究，結(jié)合攀鋼半鋼鐵水條件下鎂質(zhì)護(hù)爐料的使用情況，開(kāi)發(fā)研制出除塵灰含量達(dá)50%的終渣調(diào)整劑產(chǎn)品。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試用表明，該產(chǎn)品性能達(dá)到用戶要求，調(diào)渣、稠渣效果以及濺渣護(hù)爐效果均優(yōu)于現(xiàn)有鎂質(zhì)護(hù)爐料，且爐渣中T F e含量平均降低0.8 1%。目前，該產(chǎn)品已經(jīng)完全替代鎂質(zhì)護(hù)爐料在攀鋼正常使用，實(shí)現(xiàn)了除塵灰循環(huán)利用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

轉(zhuǎn)爐除塵灰；終渣調(diào)整劑；鎂質(zhì)護(hù)爐料

1 引言

攀鋼煉鋼廠120t轉(zhuǎn)爐采用含釩鐵水提釩后的鐵水為原料進(jìn)行煉鋼，鋼水含碳平均為2.5%～3.5%，又稱為半鋼。轉(zhuǎn)爐地下料倉(cāng)和及其兩側(cè)均布置了除塵設(shè)施，除塵灰收集后倒送到渣場(chǎng)丟棄，不僅周邊環(huán)境污染造成一定影響，也造成資源的浪費(fèi)。對(duì)此，通過(guò)對(duì)除塵灰取樣分析，并結(jié)合現(xiàn)有攀鋼轉(zhuǎn)爐半鋼條件下濺渣護(hù)爐工藝，將除塵灰添加部分材料用于轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)調(diào)渣。研究表明，該項(xiàng)目具有顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 除塵灰利用的可行性分析及產(chǎn)品方案

2.1 可行性分析

通過(guò)對(duì)除塵灰成分的分析，除塵灰中含有較高的CaO、MgO、SiO2，成分比較接近爐渣成分（見(jiàn)表1），因此考慮用于對(duì)轉(zhuǎn)爐終渣進(jìn)行調(diào)整[1]。

攀鋼轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制主要采用增碳法冶煉，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)出鋼碳在0.02%～0.15%之間，使得終點(diǎn)渣中TFe含量較高，通常情況下?tīng)t渣的TFe含量在18%～25%之間，終渣氧化性強(qiáng)，濺渣護(hù)爐效果較差，傳統(tǒng)的解決方式是出完鋼后加入改質(zhì)劑進(jìn)行調(diào)渣后再濺渣。改質(zhì)劑主要成份為MgO和碳，調(diào)渣的原理是利用碳與爐渣中的FeO反應(yīng)，降低爐渣的氧化性，同時(shí)提高爐渣中的MgO含量。但就攀鋼目前的爐渣來(lái)看，爐渣中的MgO控制在10%～12%，改質(zhì)劑中C對(duì)降低鋼渣氧化性不明顯，單純提高爐渣中MgO含量仍不能完全滿足濺渣護(hù)爐的要求[2-3]。

表1 除塵灰的化學(xué)成分

2.2 產(chǎn)品方案

2.2.1 產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝的初步確定

通過(guò)研究地下料倉(cāng)除塵灰的化學(xué)成分和物理特性后，結(jié)合球團(tuán)產(chǎn)品生產(chǎn)線實(shí)際情況，其生產(chǎn)工藝初步確定為：

原料混料→攪拌→壓球機(jī)壓球→烘烤→檢驗(yàn)→成品料倉(cāng)。

2.2.2 原料的選擇

鎂質(zhì)材料選用廢鎂質(zhì)材料（MgO≥75%）加工成粒度為0～3mm的骨料,該原料加入的作用可提高產(chǎn)品壓球生產(chǎn)成球率及初期強(qiáng)度，同時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)爐終渣中鎂的含量。

脫氧劑采用SiC，由于SiC作為脫氧劑，調(diào)渣爐渣時(shí)生成的產(chǎn)物主要SiO2，從而防止C與FeO反應(yīng)生成CO、CO2氣體，使出鋼過(guò)程爐內(nèi)渣面較高，影響了不倒?fàn)t煉鋼的操作。

結(jié)合產(chǎn)品成球性和現(xiàn)有資源情況，產(chǎn)品配加20%煉鋼污泥，回收TFe等成分。

文獻(xiàn)[1]、[2]研究表明：在低鐵渣條件下，提高轉(zhuǎn)爐渣中SiO2、MgO含量，爐渣的全熔溫度上升明顯。因此，除塵灰配加SiC脫氧劑和MgO用于轉(zhuǎn)爐終渣調(diào)整在理論上是成立的。

采用SiC作還原劑產(chǎn)生的反應(yīng)：

3（FeO）+SiC固=（SiO2）+{CO}+3[Fe]或

4（FeO）+SiC固=（SiO2）+{CO2}+4[Fe]

3 產(chǎn)品工業(yè)試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)實(shí)施時(shí)與復(fù)吹工藝同步，在轉(zhuǎn)爐出鋼前加入的除塵灰球團(tuán)，同時(shí)使用底吹氬攪拌1～2min，可起到促進(jìn)化渣及調(diào)整轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)爐渣的作用，替代改質(zhì)劑或鎂質(zhì)護(hù)爐料調(diào)渣作用，產(chǎn)品名稱定為終渣調(diào)整劑。

3.2 工業(yè)試驗(yàn)

在經(jīng)過(guò)分析討論之后，課題組確定了終渣調(diào)整劑在工業(yè)試驗(yàn)中的生產(chǎn)配方，開(kāi)展批量生產(chǎn)和試驗(yàn)。

3.2.1 擴(kuò)大試驗(yàn)基本配方（見(jiàn)表2）

3.2.2 終渣調(diào)整劑指標(biāo)檢測(cè)分析

終渣調(diào)整劑化學(xué)成分檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3中可以看出，試驗(yàn)生產(chǎn)的終渣調(diào)整劑化學(xué)成分可以滿足技術(shù)要求。

3.3 產(chǎn)品試驗(yàn)結(jié)果

終渣調(diào)整劑產(chǎn)品的工業(yè)試驗(yàn)在煉鋼3＃轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行，試驗(yàn)用量300t。

表2 擴(kuò)大試驗(yàn)基本配方

表3 終渣調(diào)整劑化學(xué)成分檢測(cè)結(jié)果 /%

3.3.1 試驗(yàn)方案操作要求

（1）吹煉終點(diǎn)根據(jù)渣態(tài)向爐內(nèi)加入終渣調(diào)整劑500～1000kg，要求轉(zhuǎn)爐零位停留1～2min后倒?fàn)t，試驗(yàn)爐次盡量不用改質(zhì)劑進(jìn)行稠渣。

（2）課題組全程跟蹤，重點(diǎn)觀察稠渣、濺渣效果，并對(duì)跟蹤爐次加終渣調(diào)整劑前后各取一個(gè)渣樣進(jìn)行分析。

3.3.2 產(chǎn)品試驗(yàn)情況及分析

（1）產(chǎn)品試驗(yàn)情況

轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)加入終渣調(diào)整劑500～1000kg，平均加入量為664.7kg/爐，累計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)爐次為51爐；加入終渣調(diào)整劑在轉(zhuǎn)爐零位停留1～2min，平均停留1.45min。

（2）產(chǎn)品試驗(yàn)爐次數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)加入終渣調(diào)整劑的爐次進(jìn)行了起渣、濺渣時(shí)間的統(tǒng)計(jì)及其相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，試驗(yàn)爐次相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表4、表5。

（3）對(duì)試驗(yàn)部分爐次取渣樣進(jìn)行了分析，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)渣、調(diào)渣后渣樣分析情況見(jiàn)表6。

3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

（1）消耗量對(duì)比

終渣調(diào)整劑加入量平均加入量為664.7kg/爐，如果濺渣率按60%計(jì)算，實(shí)際消耗為3.04kg，同期改質(zhì)劑噸鋼平均消耗為2.15kg，故此，使用終渣調(diào)整劑消耗量增加。

表4 終渣調(diào)整劑試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表5 終渣調(diào)整劑試驗(yàn)數(shù)據(jù) /爐次

（2）調(diào)渣效果

從試驗(yàn)爐次來(lái)看，終渣調(diào)整劑中SiC脫氧效果較好，調(diào)渣效果較理想，滿足濺渣護(hù)爐對(duì)終渣的要求。如表6所示，爐渣中TFe含量平均降低0.81%，且沒(méi)有出現(xiàn)加入后在鋼水表面結(jié)砣的現(xiàn)象。

表6 轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)調(diào)渣前后渣樣對(duì)比分析

（3）濺渣護(hù)爐效果

平均起渣較現(xiàn)有或鎂質(zhì)護(hù)爐料平均縮短20s，為1.28min；平均濺渣時(shí)間時(shí)間相當(dāng)，為3.43min；同時(shí)濺渣層具有良好的抗侵蝕效果，優(yōu)于現(xiàn)有鎂質(zhì)護(hù)爐料的濺渣效果。

4 結(jié)論

終渣調(diào)整劑的成功開(kāi)發(fā)，解決了煉鋼除塵灰存放及處理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的循環(huán)利用，具有較好的社會(huì)效益。終渣調(diào)整劑在煉鋼轉(zhuǎn)爐的推廣運(yùn)用，可全部替代現(xiàn)有的鎂質(zhì)護(hù)爐料，配合復(fù)吹使用，操作工藝順行，調(diào)渣、稠渣、濺渣護(hù)爐效果均優(yōu)于現(xiàn)用鎂質(zhì)護(hù)爐料；對(duì)比爐渣中的TFe含量降低了0.81%，每年就可為煉鋼廠創(chuàng)造明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]劉世鴻． 攀鋼轉(zhuǎn)爐塵資源循環(huán)利用技術(shù)研究 [J].鋼鐵釩鈦，2011（3）：88-92.

[2]楊素波，陳勇．半鋼煉鋼條件下的濺渣護(hù)爐技術(shù)[J].鋼鐵釩鈦，2001（3）：37-41.

[3]劉新． 攀鋼轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐的實(shí)踐與分析 [J].鋼鐵釩鈦，2001（1）：59-62.

Study and Application of Final Slag Regulator at Pangang

ZHUO Sheng,CHEN Tao,HUANG Guo-bing and CHEN Gui-wei

(Panzhihua Gangcheng Group Company Limited,Panzhihua,Sichuan Province 617023,China)

A final slag regulator with 50%percent precipitator dust was developed in combination with the actual application of magnesia converter protecting material to molten semi-steel,through study on the physical and chemical indices of precipitator dust at Pangang Steel-making Plant.The trial on site showed that the properties of the product met the requirement of the customer.The effects of slag adjusting,thickening and splashing for converter protection were superior to the in-use magnesia converter protecting material.Furthermore,TFe content in slag dropped0.81%on average.Being used on a normal base completely in substitution of magnesia converter protecting material now,the product realized the circular utilization of precipitator dust and gave good economic and social benefit.

converter precipitator dust;final slag regulator;magnesia converter protecting material

2013-01-12

2013-02-02

卓勝(1974—)，男，四川雙流人，碩士研究生，工程師，主要從事冶金輔助材料方面的研究工作，E-mail：pzhzs@163.com。

（編輯 潘娜）