转炉钢铁料消耗分析与对策

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1、转炉钢铁料消耗分析与对策1前言钢铁料消耗一般占转炉生产成本80％以上[1]。降低钢铁料消耗不仅可以降低生产成本，而且有利于改善其它技术经济指标，是企业降低产品成本的有效手段之一[2]。降低钢铁料消耗将有效降低各类废弃物的产生量，为开展清洁生产、发展循环经济创造良好条件。降低钢铁料消耗主要依靠减少生产过程中钢铁料的损耗。本文旨在通过分析转炉炼钢过程中影响钢铁料损耗的主要因素，提出一些降低钢铁料消耗的技术和管理措施，但钢铁料消耗涉及到原料、炼钢、连铸及管理等各工序或部门，影响因素较多，而各企业生产钢种、品种、原料质量、工艺装备、操作水平等均不同，因此分析时主要以定性为主。2影

2、响钢铁料消耗的主要因素2．1转炉钢铁料损耗概述转炉炼钢生产过程，由于氧化吹炼、切割、容器的倒运等，钢铁料(钢水、铸坯)均要受到不同程度的损耗，见下表：2．2转炉钢铁料损耗分析2．2．1铁水预处理铁水是转炉炼钢的主要原料，为了减轻转炉冶炼负担，目前已普遍采用铁水脱硫预处理工艺。铁水脱硫处理的铁损主要发生在处理前后的扒渣带铁和处理过程中的喷溅及铁水倒运泼铁、沾铁等。扒渣带铁与铁水自带的高炉渣和脱硫渣量成正比，其中脱硫渣量的大小与采用的脱硫粉剂有关。例如，某厂采用混合喷吹脱硫工艺和纯镁喷吹脱硫工艺，脱硫剂消耗分别为～4kg／t铁和～0．3kg／t铁，相应的渣量分别为4．64kg

3、／t铁和0．65kg／t铁，扒渣铁损分别为2．09kg／t铁和0．29kg／t铁，并得出当粉气比≥100kg／m3时，可使喷溅控制在1％以下，有效减少了铁水喷溅损耗。尽量减少铁水预处理过程中的倒运次数，也能有效减少铁水的运输损耗。通过沙钢等企业的实践，在高炉铁水罐内直接进行脱硫处理再将脱硫铁水兑人转炉——“一罐到底”的方式，相较其它方式减少了倒罐次数，降低了铁水的热量损失，减少了铁水的倒运损失，从而有效的降低了转炉钢铁料的损耗。2．2．2转炉冶炼转炉工序的铁损主要由转炉冶炼工位的烟尘、钢渣及喷溅等因素引起，占本工序铁损量的98％，其它还有回炉、钢水出不尽等，精炼炉处理中损

4、失很少。烟尘损失：通常情况下约占本工序铁损量的55％，其中碳氧化损耗约占44％、金属烧损约占11％，这部分损失量主要取决于钢铁料中碳含量。钢渣中金属损失量：通常情况下约占本工序铁损量的37%，其中硅、锰氧化损失约占7．5％，铁氧化损失约占22．5％，渣中钢粒约占7％。喷溅损失：通常情况下约占本工序铁损量的6％。回炉、钢水出不尽等：通常情况下约占本工序铁损量的2％。转炉冶炼是一个氧化过程，如何尽可能减少氧化损失是减少转炉冶炼铁损的关键。但在氧化损失中，一类为必要损失，只能适当减少，而无法避免。如转炉冶炼需利用氧化钢铁料中的碳、硅、锰等元素以获得化学热来满足生产工艺需要，这部

5、分铁损可称为必要损失。但其含量也不能过多，如铁水中的硅含量，根据热平衡计算当铁中的硅量达到0．30％时即可满足需要，而当[Si]>0．3％时，将会影响炉渣碱度而需增加石灰造渣量，无疑将会增加渣中铁损，同时易造成喷溅铁损。另一类氧化损失是可以努力避免或减少的，如转炉冶炼过程中的过氧化现象，这也是转炉冶炼一直在追求的目标。目前采用的措施包括：从提高碳、氧的有效反应考虑，采用了优化氧枪、合理吹氧工艺、顶底复吹、吹氧静态或动态计算机控制、提高双标率、避免补吹过氧化和出高温钢等措施；从减少渣量考虑，采用包括精料人炉(三脱铁水、加工精废钢、活性石灰等)、避免过氧化和出高温钢等措施。其

6、它减少铁损的措施还有选用合理的转炉炉型、采用顶底复吹技术、合理的装入制度、合理的操作工艺以减少喷溅铁损的发生；采用有效的挡渣器、减少下渣量和采用RH轻处理均可有效减少合金料的损失；及时对炉体的修补以保证炉内钢水的出尽等。2．2．3连铸连铸的铁损包括氧化铁皮、切割损失、切头切尾、中包注余、大包注余、漏钢、废品、清理损失等。通过多年来对连铸机的不断改造和完善，连铸钢水损失率普遍控制在3％以下，影响连铸机铁损的主要因素，已由最初的漏钢、废品等因素变为中包注余、切头切尾、切割损失等因素，其损失量约占连铸工序铁损量的80％。中包注余：通常约占连铸工序铁损量的40％。中间包更换时，为

7、保证铸坯质量，包中必需剩余一定量钢水5～10吨钢。某炼钢厂单中间包连浇炉数由6．05炉／包提高到7．04炉／包，降低钢水消耗1．5kg／[3]；某钢厂一个中间罐连浇79h59min，单罐生产233炉，生产合格铸坯6150t，吨合格坯钢水消耗仅1007．9kg。因此如何提高中包寿命已成为减少钢水损耗的关键。切头切尾：通常约占连铸工序铁损量的30％。切头切尾与铸机流数和连浇炉数关系极大，为此提高铸机拉速以减少铸机流数、大包和中包水口快速更换以实现多炉连浇已为国内外钢铁企业普遍采用。提高铸机拉速还有利于降低铸坯的氧化损失，同时有利于