轉爐半鋼煉鋼提高廢鋼比的工藝研究與應用

代海軍

（酒鋼集團榆中鋼鐵有限責任公司，甘肅 蘭州 730104）

隨著我國經濟的蓬勃發展，國家的建設對礦產資源的需求量越來越大，通過多年的工作經驗積累，我國的礦產開發和使用效率也不斷提高，通過先進的提煉技術，為我國許多行業的發展提供了金屬原件的材料。其中的鋼材制品是我國需求量最大的礦產制品，鋼材也是我國目前金屬交易市場的主體，多年的鋼材生產給行業增加了競爭的壓力，許多企業出現了供大于求的生產局面。導致企業不能很好的適應市場變化而面臨倒閉的風險，面對這樣的鋼材市場，很多企業選擇改進煉鋼技術，降低煉鋼成本，提高鋼材質量的方法來支撐企業發展。轉爐半鋼煉鋼技術就是在這樣的社會背景下產生的新技術。

1 轉爐半鋼煉鋼技術的特點

1.1 節約煉鋼熱源

我國傳統的冶煉模式中，鐵水的原料浪費嚴重，而半鋼中的金屬發熱元素損壞率較高，通過轉爐半鋼模式的應用，可以通過化學反應熱減少20%鐵水的使用。

1.2 煉鋼化渣困難

在我國傳統的冶煉模式中，爐中的冶煉渣含有很多二氧化硅、氧化費、氧化錳和氧化鐵等物質，降低了爐渣的熔點。在轉爐半鋼冶煉模式中，爐渣的成分為氧化鐵和氧化鈣，構成比較單一，會提高爐渣的熔點，提高了冶煉中爐渣的轉化效率。

1.3 減少爐渣

轉爐半鋼冶煉技術鐵的含水量非常少，所以有效的降低了轉爐冶煉設備的工作負擔，減少了轉爐半鋼冶煉技術中廢渣的排放，同時也提高了轉爐冶煉的鋼材質量。

2 轉爐半鋼煉鋼模式中改善廢鋼比的措施

2.1 溫度補償措施

在前文中提到的半鋼冶煉技術中，因為對硅、錳、碳等發熱元素的消耗和損壞較高，所以導致煉鋼所需的熱量增加。而在轉爐半鋼冶煉模式中，可以有效減少半鋼鋼包的溫度，是補償溫度的有效方式。例如在我國的知名鋼材企業中，通過轉爐半鋼冶煉模式，采用了輕質鋁磚砌筑半鋼鋼包材質，很大程度減少了溫度降低。詳細數據是每分鐘溫度降低幅度減少了近40%，在轉爐半鋼技術中，還用到了復合吹煉雙流道氧槍熱量補償技術，也能夠有效的解決溫度減少的問題。復合吹煉雙流道氧槍熱量補償技術還可以提高脫硫效果、降低材料的消耗、減少冶煉的時間等特點，溫度可以補償近30℃。在如何提高廢鋼比的問題中，可以通過添加煤、焦丁等材料實現，可以有效的提高廢鋼比。

2.2 改善化渣條件技術

在轉爐半鋼冶煉技術中的錳元素和硅元素含量因為氧化的反應降低，降低了化渣的效果，我國冶煉行業也在不斷的探索新的化渣技術。近年來用到最多的是中堅窯石灰和活性石灰是最普遍的化渣助溶材料，質量比可見表1。

表1 豎窯石灰以及活性石灰的質量對比情況

在我國的轉爐半鋼冶煉模式中，化渣一直是一個難點，目前普遍使用的化渣技術是多組元造渣工藝，這種化渣技術可以有效的改善鋼鐵行業的化渣情況。多組元造渣技術是指用輝綠巖、玄武石、安山巖、石英沙、煤干巖等物質作為助溶劑，用普通模式煉鋼的磚塊、黏土或者螢石作為助溶劑，通過多組元技術有效解決了鋼材冶煉中的化渣問題。根據實際統計結果顯示，石英沙、輝綠巖、玄武巖、煤干巖、安山巖等物質作為助溶劑，并采用轉爐半鋼冶煉技術，對于產生的鐵水成渣時間減少了2min，其中的化渣成分硅酸三鈣提高了20%，減少了游離氧化鈣的含量，通過調查發現，這種技術可以減少鋼鐵冶煉中的渣量，進而減少對環境的污染，提高鋼鐵的質量。

3 轉爐半鋼煉鋼提高廢鋼比的工藝案例

以下是根據某鋼鐵公司的轉爐半鋼技術進行總結分析，研究在該技術中如何提高廢鋼比的工藝。

3.1 某鋼鐵公司利用轉爐半鋼技術廢鋼比的情況

首先是對該公司在傳統模式中的廢鋼比進行調查，該公司具體的轉爐半鋼工模式采用雙聯工藝，使用體釩予對鋼水進行處理，因此會將鈦、錳、硅等元素氧化，轉爐半鋼熱量出現不足的現象，所以降低了廢鋼加入的比例，對煉鋼的整體廢鋼指數造成影響，調查顯示，轉爐半鋼工藝中的廢鋼比例為8%左右，但是鐵水原料的損耗達到了1023kg/t。

3.2 轉爐半鋼煉鋼模式下廢鋼比研究

該公司基于對材料的需求綜合考慮，在轉爐半鋼冶煉技術中，如果要提高廢鋼比，就需要保證爐中鐵元素的含量和爐的溫度，在該工藝中通過增加廢鋼用量減少鐵水用量；基于該工藝對熱量的需求，在增加廢鋼用量的同時，需要通過其他熱源補充爐內的溫度，從而達到該工藝的技術指標，發揮該工藝在鋼鐵冶煉中的技術優勢，減少污染，提高鋼材的質量。

3.3 轉爐半鋼冶煉模式的熱量補償測試

通過該公司的轉爐半鋼冶煉模式下的熱量補償實驗，可以驗證焦丁在轉爐半鋼冶煉模式中對熱量的補償作用，在相同的轉爐中加入焦丁1.3T，通過25組實驗，并對其中有實驗意義的10組進行數據分析和結果比對。

4 實驗結果

該公司在轉爐半鋼煉鋼模式下的熱量補償實驗結果如表2、表3所示。

表2 半鋼成分與溫度對應表

表3 終點技術指標對比

通過以上實驗，利用焦丁作為轉爐半鋼冶煉模式的熱力補充燃料，有效的提高廢鋼比，降低對石灰和水的消耗，進而減少冶煉投入的成本。

5 結語

通過對轉爐半鋼技術的分析和實踐，可以看出該項技術可以有效提高廢鋼比，減少對資源的浪費，同時也減少廢物的排放，轉爐半鋼技術不但提高了工作效率，提高了工作質量，也為今后技術的升級提供可參考的依據。通過不斷的技術總結分析，成為我國冶金行業的寶貴財富，通過對轉爐半鋼冶金技術的分析，可以發現我國的鋼鐵行業正在由粗獷的開發，轉變為精細化作業，為我國的可持續發展提高了寶貴的技術支持。