鐵水熱裝工藝對50t電爐特鋼流程運行影響的研究

范樹璐（山東鋼鐵集團萊蕪分公司煉鋼廠，山東萊蕪 271104）

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鐵水熱裝工藝對50t電爐特鋼流程運行影響的研究

范樹璐
（山東鋼鐵集團萊蕪分公司煉鋼廠，山東萊蕪 271104）

【摘要】隨著時代的進步，尤其是第三次工業(yè)革命之后，超高功率電爐技術、電爐精煉技術等高端科技的不斷問世，電爐生產功率也大大提高，相應的耗電量卻大為降低，這就為電爐煉鋼技術的廣泛推廣提高了必要的技術優(yōu)勢。我國作為世界上最大的發(fā)展中國家，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展同樣受到原材料供應不足的制約。2000年以后，各地鋼鐵企業(yè)也開始實施鐵水熱裝工藝的測試及應用工作。本文就鐵水熱裝工藝在50噸電爐煉鋼過程中的應用的若干問題展開論述，并針對問題提出了相應的見解。

【關鍵詞】鐵水熱裝 煉鋼 連鑄

鋼鐵工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)之花，一個國家鋼鐵工業(yè)水平往往代表了該國的經濟發(fā)展水平。進入21世紀后，許多國家更是把促進鋼鐵工業(yè)的發(fā)展作為頭等大事來抓。在紛繁復雜的鋼鐵工業(yè)生產體系中，以廢鋼、廢鐵為基本生產原料進行精鋼鑄煉的電爐煉鋼技術應用最為廣泛。鋼鐵工業(yè)誕生之后就開始野蠻生長，大量劣質鋼鐵、淘汰鋼鐵也隨之出現(xiàn)，電爐煉鋼技術就是基于廢鋼二次利用、緩解鋼材原料壓力而生。隨著時代的進步，尤其是第三次工業(yè)革命之后，超高功率電爐技術、電爐精煉技術等高端科技的不斷問世，原始、野蠻的電爐生產功率也大大提高，相應的耗電量卻大為降低，這就為電爐煉鋼技術的廣泛推廣提高了必要的技術優(yōu)勢。

我國作為世界上最大的發(fā)展中國家，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展同樣受到原材料供應不足的制約。在我國，鋼鐵生產企業(yè)成本投入極大，除了鋼煉所需的廢鋼、廢鐵供不應求之外，昂貴的電費等基礎設施投入更是讓廣大鋼鐵企業(yè)叫苦不迭。因此，尋求可替代原料、實行“輕”生產模式是廣大鋼鐵企業(yè)長遠發(fā)展的必由之路。在這種背景下，高溫鐵水成為替代廢鋼廢鐵的首選。鐵水具有純度高、價格低等優(yōu)勢，可以直接供應熱裝電爐。2000年，寶鋼集團以鐵水為基本原料，進行了鐵水熱裝工藝測試，成績斐然。此后，各地鋼鐵企業(yè)也開始實施該技術的測試及應用工作。當前，我國的鐵水熱裝工藝技術已經獲得了長足進步，本文就鐵水熱裝工藝在50噸電爐煉鋼過程中的應用的若干問題展開論述，并針對問題提出了相應的見解。

1 電爐熱裝鐵水工藝綜述

1.1 電爐熱裝工藝的現(xiàn)實意義

從發(fā)展程度來看，鐵水熱裝工藝其實是電爐煉鋼技術的升級版，連鑄技術作為推動工藝升級的主要技術，發(fā)揮了較大作用。鐵水來源較為廣泛，且所需的生產條件較為簡單，一般的鋼鐵企業(yè)都可以達到；而且成本較低，電爐熱裝鐵水工藝有效的緩解了廢鋼廢鐵供應不足的狀況。此外，由于鐵水具有高溫的特點，可以省去大量的冶煉加熱時間，為提高煉鋼生產效率提供了保證。優(yōu)質鐵水中所含的金屬雜質、不易揮發(fā)氣體較少，使用鐵水熱裝工藝進行鋼材鑄煉，不僅提高了鋼鐵連鑄的安全系數(shù)，還間接提高鋼鐵的生產質量。

1.2 電爐熱裝工藝多工序無縫銜接的實現(xiàn)基礎

所謂連鑄，是連續(xù)鑄鋼的簡稱，連鑄技術是電爐熱裝工藝的首選技術，電爐熱裝工藝完成的前提就是連鑄各工序能夠實現(xiàn)良好銜接，各工序有條不紊，齊頭并進。目前，該工藝實現(xiàn)的主題難題是電爐運行節(jié)奏和連鑄節(jié)奏無法實現(xiàn)有線匹配，從而導致連鑄工序受到影響。

1.3 50噸電爐熱裝工藝的主要注意點

50噸電爐具有功率高、容量大的特點，是我國目前大部分企業(yè)常用的連鑄方式。通過表1比較可知，鐵水熱裝工藝在實際生產運行中還有許多注意點，需要操作人員根據(jù)具體的冶煉狀況而制定相應的連鑄工序。此外，鐵水放入量太多，雖然縮短了廢鋼融化時間，卻加重了廢鋼的氧化程度，那么相應的耗電量也會增加，而隨著氧化程度的加劇，也會拉長整體冶煉時間，不易于生產成本的控制。因此，鐵水比例也施工操作人員必須考慮的問題之一。不同的鋼鐵種類需要對應不同的操作工序及鐵水比例。

表1　 鐵水熱裝工藝流程

2 電爐熱裝鐵水工衣的實際效果分析

2.1 降低了勞動強度，提高了生產效率

以50噸電爐煉鋼為例，傳統(tǒng)電爐煉鋼流程里，一次煉鋼過程需要加廢鐵、廢鋼等材料3-4次。相應的勞動強度較大，單次耗電量也高，不利于生產效率的提升。鐵水熱裝工藝用于電爐鋼煉流程后，一次煉鋼過程加料需要1-2次，是原來加料次數(shù)的一半，有力的緩解了操作人員的勞動強度，且單次耗電量大為降低，實現(xiàn)了煉鋼過程生產環(huán)節(jié)的大幅度優(yōu)化，提高了生產效率。

2.2 加快冶煉周期，降低了生產成本

以50噸電爐煉鋼為例，傳統(tǒng)電爐煉鋼一次鑄造過程所花送電時間為45分鐘-1小時，冶煉時間為55分鐘-65分鐘，耗電量為160-200千瓦。鐵水熱裝工藝用于電爐鋼煉流程后，鐵水不僅自帶高溫，還可以通過內含的碳元素、鋅元素、錳元素的金屬元素發(fā)生氧化還原反應而釋放出大量熱量，這些熱量可以再次作用于連鑄過程之中，使一次連鑄過程用時40分鐘-50分鐘，耗電量為90-120千瓦，不僅是50噸電爐運行過程更為穩(wěn)定，還極大的提升了生產效率，有效地降低了生產成本。

2.3 提升成品質量，獲得了良好經濟效益和社會效益

傳統(tǒng)的50噸煉鋼過程中，使用的材料全部為廢鐵廢鋼，這些材料來源廣泛，質量參差不齊，部分材料氧化嚴重，多次與其他化學元素發(fā)生反應，在冶煉過程中會產生殘余有害物質，對自然環(huán)境有一定的污染，生產出的成品質量也不夠嚴格。電爐特水熱裝工藝可以促使廢鋼廢鐵中的鉻、鎳、銅等元素發(fā)生化學反應進而稀釋，減少有害物質的排放，提高了產品純度，使鋼鐵生產企業(yè)獲得了良好的經濟效益和社會效益。

3 結語

鐵水熱裝工藝是時代進步的產物，相比于傳統(tǒng)的電爐煉鋼模式，鐵水熱裝工藝可以大幅度提高生產效率，降低勞動強度，降低耗電量，提升產品質量，為企業(yè)實現(xiàn)優(yōu)勢競爭提供了技術條件。在生產過程中，需要根據(jù)不同的鋼鐵種類制定不同的運行工序，鐵水添加比例，只有做到這些，才能使鐵水熱裝工藝迸發(fā)出巨大的生產潛能。

參考文獻：

［1］趙向政，李京社.鐵水熱裝工藝的現(xiàn)狀及前景［J］.寬厚板，2006 （01）.

［2］王軍濤，王寶明，紀連海.電爐熱裝鐵水比例對冶煉工藝的影響分析［J］.天津冶金，2012（04）.