少渣炼钢技术

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转炉渣量是由铁水成分、铁水比、冶炼钢种和操作制度等因素决定的。

近10多年来由于高炉利用系数提高,喷煤和降低焦比,使铁水硅的质量分数降低到0.20%～0.30%。转炉炼钢则产生化学热不足和造渣困难问题。宝钢与钢铁研究总院合作在21世纪初通过改变喷头设计参数、添加合成渣、优化供氧造渣操作等措施解决了低硅铁水炼钢的技术问题,并且提高了供氧强度,增加了钢产量。“三脱”铁水炼钢也有化渣困难的问题,其解决方法类似于低硅铁水炼钢。高硅铁水炼钢使渣量过大,容易喷溅,增加石灰消耗和降低金属收得率。

减少渣量的措施:①使铁水含硅量保持在合适的范围(0.40%～0.60%);②石灰质量好,CaO的质量分数大于90%,活度大于350mL(4NHCl);③氧枪喷头参数和供氧造渣制度合理,减少渣中fCaO;④减少吹炼终点渣-钢反应偏离平衡值,提高炉渣脱磷、脱硫能力的利用程度。减少1kg渣量可以节省0.22MJ热量,降低石灰消耗0.5kg,减少金属消耗0.2kg。

炉渣中游离氧化钙即渣料中的未熔石灰,其含量过高会使炉渣变稠,恶化脱磷、脱硫反应。终渣游离氧化钙的质量分数在4%～6%范围内是正常的,其含量过高的原因包括:石灰质量不好,氧化铁过低,渣料配比不正确或末批石灰加入过晚等。终渣游离氧化钙含量是衡量转炉造渣制度是否正确的尺度之一。

转炉留渣操作在侧吹转炉和顶吹转炉炼钢中都试验过,其冶金效果是明显的,因出现过安全事故而未推广应用。近几年转炉溅渣之后炉渣流动性很差,加废钢对炉渣进一步冷却,兑铁时已无喷溅危险。现在国内一些转炉钢厂已采用留渣或部分留渣。采用留渣操作应注意:①如前一炉终渣氧化铁含量过高,溅渣后炉渣仍有较高的流动性,本炉可不留渣。②采用留渣操作,开始兑铁水速度应缓慢,兑铁量超过1/2时可按正常速度兑铁。③兑铁时与操作无关人员应离开现场。④兑铁吊车应增添防火措施。⑤采用留渣操作,初期渣成渣加快,应适当降低吹炼初期枪位,防止渣中氧化铁含量过高造成喷溅。

采用“半钢”炼钢的转炉厂(攀钢、承钢、威远)采用留渣操作,对于加速成渣效果更为明显。“半钢”中硅的质量分数低于0.02%,兑铁时比普通铁水更容易喷溅,在采用留渣操作时更应注意炉渣的冷却和缓慢兑铁。