[科普中国]-单渣操作

简介

转炉炼钢的基本任务脱碳、提温、去除钢中的有害元素及夹杂物，使终点钢水的碳、磷、硫、温度达到要求。当铁水磷高时，就要采取双渣操作脱出钢水中的磷，即在转炉冶炼前期，造好渣，利用低温脱磷的有利条件，充分脱出钢水中的磷，然后倒掉部分高磷渣，重新造新渣，继续冶炼。但倒掉的高磷渣含铁珠多并且带走了热量，增加了钢铁料消耗和热损失。通过对比分析前期倒掉的高磷渣和冶炼终点时的终渣成分，发现前期高磷渣中金属铁珠含量比终渣高20%左右，而TFe含量相当。为降低消耗、节约能源，我们探索了ER70S一6合金焊丝钢转炉冶炼的单渣操作方法，通过实践，取得了满意效果1。

单双渣操作的金属料消耗为了弄清转炉冶炼ER70S一6合金焊丝钢时的单渣操作法和双渣操作法的金属料消耗差别，我们分析了转炉冶炼的前期渣(初渣)和终渣成分。双渣和终渣TFe含量相当，平均初渣铁珠含量比终渣高23．29%。根据Ca平衡计算，初渣渣量取平均值7．3 t，按初渣倒渣量为50%计算，每炉钢水量为85 t计算，双渣操作比单渣操作增加金属消耗为：【(7．3 x 50%×23．29%)/85】×1000=10．0(kg/t钢)。因此，采用单渣操作可降低金属料消耗，同时减少热损失。

单渣操作的可行性当转炉冶炼中、高碳钢时，采用高拉碳出钢，避免因出钢碳低而加人大量的增碳剂从而增加钢水的夹杂物含量。但是，若终点钢水的碳含量高，则终点钢水的氧化性和终渣的氧化性就弱，这不利于钢水脱磷且容易造成钢水回磷。因此，在转炉冶炼前期的低温阶段，造好渣，采用双渣操作，脱出钢水中的磷，并且使终点碳不要太高，控制在合适的范围内，使终点钢水的碳、磷和温度达到协调。而在冶炼低碳钢(如ER70S～6合金焊丝钢)时，由于出钢碳低，终点钢水的氧化性和终渣的氧化性就强，脱磷效率高且不易回磷，所以在转炉冶炼ER70S一6系列钢时，可实现单渣操作。

单渣操作模型借鉴我厂在“科学炼钢″攻关中建立的转炉操作模式，对转炉冶炼ER70S一6系列钢进行单渣操作试验。通过对造渣料加人量及加入时机、氧气流量调节、枪位控制等参数进行跟踪探索、反复验证和不断总结，建立了ER70S一6系列钢单渣操作模型。

主要内容如下：

1)装入制度。铁水83～85 t，废钢10．5 12．5 t，总装入量(95±0．5)t。铁水装入量可根据热量作适当调整。

2)第一批渣料加入量。不同的铁水硅含量对应的渣料加入量。

3) 洪氧制度。开吹氧气流量设为18 500 m3/h，吹炼2′3O″～3′时，分两次并在20″内将氧气流量调至13 500 m3/h，吹炼至5′时，将流量调到15 500 m3/h，吹炼至6′30″时，氧气流量调至18 000 m3/h。

4)舱位控制。操作如下：

a．开吹点火后枪位控制在1．9 m，加入第一批渣料，加完头批料后，待火焰平稳，在炉渣化好的前提下，吹炼2′将枪位分两次降到1．3 m，吹炼到2′3O″加人200 kg白云石，加完白云石后，在2′30″-3′时，分两次在20″内将氧气流量调至13 500 m3/h，流量降下来后，降枪位至1．2 m，避免氧化铁富集产生喷溅；

b．火焰稳定后(铁水硅大于0．5wt%或前期升温过快必须在3′30″开始加后续料)，开始加第二批料，每隔30 S加一次料(200 kg)，反应平稳后，上调流量，并开始提高枪位(每次提高50～100 mm)，中期枪位控制在1．4～1．5 m之间；

C．吹炼至5′左右，根据前一炉热量情况快速加入污泥球，为了避免污泥球加人过急产生喷溅，污泥球和白云石一起加入，保证均匀升温；

d．吹炼至9～1O′，将氧枪升到1．7～1．9 m，最大限度化渣，保证去磷效果；

e．吹炼至l0′，点动提罩判断温度，保证正常煤气回收，温度高时，可根据炉型控制要求，适当提高枪位，补加白云石或污泥球；

f．压枪前必须把枪位吊到1．8～2 m，让炉渣最大限度熔化；

g．结合上一炉的冶炼时间分2～3次把枪位压到1．2 m的基本枪位，如果火焰发硬或C比较高时可以先压到1．3 m，待火焰发软后再压到1．2 in，防止烧抢事故，确保压枪时间大于40 s，压枪时间从压到1．3in开始计算。

5)加料。

加料操作如下：

a．严格按照规定称量、加料(两批料，每批200 kg)；

b．保证均匀升温，加料要匀速，少量多批；

c．第二批料在火焰稳定后开始加入，加入第二批料后开始加污泥球，同时调压让枪配合；

d．吹炼至7′，必须加完石灰和白云石，吹炼至9′，必须加完冷却剂2。

单渣操作效果2011年10月，ER70S一6系列钢生产全部采用单渣操作，采用单渣操作能够满足ER70S一6系列钢脱磷要求，而钢铁料消耗明显降低，比2011年3月份(在2011年3月份，全部ERTOS一6钢都采用双渣操作)降低17 kg/t钢。

从10月份生产隋况来看，倒炉温度波动较大，其中倒炉磷大于0．016% 的炉次都是因为倒炉温度偏高造成的，需进一步跟踪摸索单渣操作模式，尤其对转炉热平衡进行优化，提高过程控制的稳定性。计划在优质碳素结构钢(30 5 )、30MnSi、40Cr等钢种推行单渣操作，进一步降低优质钢的生产成本。

总结通过对比分析转炉冶炼ER70S～6合金焊丝钢时单双渣操作的金属料消耗，发现采用单渣操作可使每吨钢的金属料消耗减少10 kg。分析可知转炉冶炼ER70S一6合金焊丝钢时采用单渣操作可行。

对转炉单渣法冶炼ER70S一6的装人制度、渣料加入制度、供氧制度和枪位控制进行了工艺实践，降低了钢铁料消耗，并且保证了钢的质量3。