轉爐雙渣法少渣煉鋼工藝新進展及操作優化

王怡瓊

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發展，使我們在各個行業都得到了高速的發展。在鋼鐵行業中，我們的煉鋼工藝也隨著科學技術的發展有了非常大的飛躍。本文主要針對轉爐雙渣法少渣煉鋼的工藝來展開論述，通過對少渣煉鋼的供氣、造渣、溫度等制度的分析來指出轉爐雙渣法少渣煉鋼是未來煉鋼的主要發展方向。為此，研究轉爐雙渣法少渣煉鋼工藝新進展及操作優化對未來鋼鐵行業的發展具有重要意義。

關鍵詞：轉爐雙渣法；少渣煉鋼；工藝新進展

在煉鋼時采用轉爐少渣煉鋼工藝， 使在單位時間內鐵水最終獲得量與初始投入量之比得到提高，從而增加了冶煉的經濟效益。通常情況下在煉鋼時需要石灰來造渣，而由于采用少渣工藝在煉鋼時鐵水硅含量很低， 所以減少了石灰的用量，進而降低了成品也減少了污染物的排放[1]。在實際生產過程中通過對轉爐雙渣法少渣練鋼工藝在實施過程的研究并對所遇加以解決，得出轉爐雙渣法少渣煉鋼工藝在降低渣料消耗和降低鋼鐵料消耗等方面有顯著效果。

一、少渣煉鋼工藝的概述

轉爐雙渣法少渣煉鋼工藝就是在金屬冶煉時將轉爐吹煉時分為兩個階段，第一階段吹煉首先對金屬溶液進行脫硅和脫磷處理，待脫硅、脫磷結束后倒出部分爐渣進行第二階段吹煉；第二階段吹煉是以脫碳處理為主，待脫碳處理結束后出鋼，并將液態爐渣留在爐內。在進行下一爐金屬冶煉時，要根據爐內留渣情況兌入廢鋼、鐵水進而進行第一階段吹煉；待第一階段吹煉結束中間倒渣后再進行第二階段吹煉，從此循環反復。轉爐雙渣法少渣冶煉可以降低鋼鐵原料和白灰的消耗，并使轉爐的脫磷率提高。

二、少渣煉鋼工藝制度分析

（一）少渣煉鋼爐內部分合金化

在少渣煉鋼時，由于造渣材料的消耗量的減少，在有多余熱量的情況下，可以使錳礦或鉻礦直接合金化。

（二）少渣煉鋼造渣制度

轉爐少渣吹煉時，根據吹煉的時間段來投入生石灰及其它造渣材料，一般情況下在吹煉開始或吹煉中期投入比較有效。當轉爐化渣不良時，加入適量的螢石能夠幫助轉化爐化渣；當鐵水硅未達到預期控制目標時，在鐵水中加適量的軟硅石，能夠使鐵水中的硅含量達到控制范圍。少渣煉鋼時，在保證造渣材料消耗降低的前提下，將前一爐的高堿度、高氧化性、高溫的最終料渣保留一部分在轉爐內，然后其中加入少量石灰或白云石，最后兌鐵煉鋼，可以有效的保護爐襯、覆蓋鋼液及減少金屬噴濺。

（三）少渣煉鋼供氣制度

在少渣煉鋼脫碳轉爐時剛開始由于轉爐內鐵水的硅、錳含量較低，所以使碳氧反應提前，前期由于轉爐的爐渣量很少如果在前期頂吹氧槍槍位低會造成金屬噴濺。而在前期轉爐內鐵水的硅、錳含量較低時采用較高槍位操作能夠快速成渣， 能夠增加吹煉前期渣中氧化鐵的含量。根據在布置頂吹氧槍槍位時要根據化渣情況逐步降低槍位來滿足生產需求。與常規吹煉相比，前期少渣吹煉時氧氣流量應適當減少，而在吹煉后期時應加大氧氣流量，這樣有利于降低鐵損和提高錳的收得率。所以，在少渣煉鋼全的過程，頂吹氧槍槍位應采用“ 高 - 低 - 低 ”三段式控制這樣分布比較合理[2]。

（四）少渣煉鋼溫度制度

在對鐵水進行吹煉時，合理選用造渣材料和廢鋼用量是保證溫度制度的關鍵所在，溫度制度的平衡常常因鐵水溫度的降低和放熱反應元素減少或增加而導致鐵水熱量的改變，通常情況下減少造渣材料和廢鋼用量可以使鐵水的溫度達到一個平衡狀態。

三、雙渣法少渣冶煉的關鍵技術

（一）控制爐渣的流動性是決定能否快速倒出足量的脫磷爐渣的關鍵因素，為此我們在冶煉的我們必須控制以下事項：1）保證轉爐的爐渣的粘度非常低；2）在脫磷階段適當的提高爐內溫度；3）保證爐內爐渣充分熔化，無顆粒狀析出；

（二）脫磷階段高效脫磷工藝技術：脫磷階段鋼水不能充分脫磷，這就加重鋼水在脫碳階段的負擔。如果最終鋼水中磷含量不合格就必須進行后吹、補吹，加大了勞動量，提高了生產成本。當采用雙渣法少渣冶煉工藝時，由于前一次冶煉所留爐渣中已包含百分之一點五的五氧化二磷含量，采用較低的堿度渣系雖然保證爐渣流動性良好，但是使脫磷階段脫磷難度明顯增加。采用少渣冶煉工藝在吹煉前期脫磷階段高效脫磷的關鍵有三方面，其一在金屬熔池內加強金屬攪拌加快熔池內部磷的傳輸；其二在轉化爐前期通過調整供氧或加入鐵礦石、氧化鐵皮等方式提高渣中氧化鐵的活躍度；其三采用少渣冶煉工藝時，在脫磷階段結束后能否快速倒出足量的爐渣在冶煉工藝流程方面具有及其重要的意義。

四、采用少渣冶煉的優點與缺點

（一）降低鋼鐵料消耗。由于在轉爐雙渣冶煉前期降低了渣中氧化鎂的含量降低了渣中鐵珠比例，從而降低了鋼鐵的料消耗。

（二）提高收得率。采用少渣冶煉工藝在吹煉最后不進行倒渣，所以提高了鋼水的收得率。

（三）為未來研發優質產品打下良好基礎。

（四）降低料損耗。由于爐渣中的鐵排出量減少，從而節省了鋼鐵量消耗；但由于磷已在前期排除故為降低排磷量。

（五）降低渣量排放。由于雙渣法在吹煉前期造渣倒掉并在吹煉中期再造渣，從而減少了總渣量的排放。

五、雙渣法少渣冶煉的發展前景展望

由于市場的需求鋼鐵的產量迅猛增長，從而造成鋼鐵行業受到資源、能源和環境的限制。而在金屬冶煉時采用轉爐雙渣法少渣冶煉工藝可以有效的提高鐵水的收得率、縮短了冶煉時間、提高了轉爐作業率、提高生產能力， 延長了轉爐爐齡、提高了轉爐終點命中率，從而提高了經濟效益，改善了鋼水的純凈度為生產超純凈鋼創造了條件。通過對國內外鋼鐵工藝的研究和實踐表明， 少渣煉鋼工藝能夠滿足于大產量、經濟地生產純凈鋼，而由于少渣煉鋼工藝鋼鐵料消耗低， 能夠有效的緩解國內鐵礦資源的緊張狀況，使之在未來的應用前景十分可觀[3]。

六、總結

近年來社會隨著經濟的發展，對工業生產提出了更高的要求，同時經濟的供給關系也讓我們正在經歷一次又一次的技術革命。本文主要針對轉爐雙渣法少渣煉鋼工藝新進展及操作優化展開論述，轉爐雙渣法少渣煉鋼工藝是有效減少物料消耗和爐渣排放量并達到降本增效的方法，它能為未來中國鋼鐵事業發展打下堅實可靠的基礎。

參考文獻：

[1]丁瑞鋒，馮士超，王艷紅等.轉爐雙渣法少渣煉鋼工藝新進展及操作優化[J].上海金屬，2015，37（5）：57-61.

[2]杜玉濤，董大西，朱榮等.轉爐石灰石雙渣低成本工藝研究與實踐[J].工業加熱，2014，（6）：20-22.

[3]王步更，湯演波，李杰等.馬鋼轉爐雙渣法脫磷工藝生產實踐[J].冶金動力，2014，（10）：84-86，90.