LF 爐精煉渣循環利用技術的應用研究

趙龍 呂濤

摘 要：通過對太鋼煉鋼二廠冶煉二作業區LF爐精煉渣組成的分析，確定了LF爐精煉渣的回收利用途徑。LF 爐熱態精煉渣回收利用可減少石灰和礦渣劑的消耗，縮短加熱時間。LF爐渣回收利用達到了節能減排的目的。

關鍵詞：LF爐；精煉鋼渣；循環

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.007

1 引言

LF 爐精煉渣循環利用技術研究是節能減排與經濟發展的需要[1]。此外鋼水澆注后，鋼包內的熔渣是不可避免的。大量的鋼渣和熔渣混合在一起，這樣熔渣會很難排放出去，而且還會降低金屬的成品率，引起鋼鐵材料及配件產生一定量的消耗，最終會嚴重影響鋼鐵企業的經濟效益。為此，太鋼集團二冶煉鋼廠針對LF爐鋼渣的循環利用做了研究，連鑄機澆注后鋼包內精煉渣不倒入渣池，而是攻絲后倒入鋼包或半鋼包內，使精煉渣和余鋼得到循環利用，減少鋼水造成的損失。精煉渣的回收利用還可以提高鋼包精煉初期的結渣速度，縮短渣期，降低電耗。

2 精煉渣脫硫分析

LF爐精煉渣回收工藝如圖1所示：

爐渣從鋼水中除硫的能力可以用鋼渣的含硫能力來表示，根據爐渣與鋼之間的平衡反射可測得其值如下：

從式（4）可以看出，隨著氧化鈣濃度含量的增加、二氧化硅濃度含量的降低以及溫度的降低，爐渣的含硫量上升。 但是，當氧化鋁濃度含量增加的時候，爐渣的含硫量有下降的趨勢。從煉鋼二廠二冶煉作業區熱態鋼渣渣系的各組成成分來看，基本符合上述分析推導。表1是LF爐鋼渣循環利用前后精煉熱態鋼渣渣系各組成成分的變化情況。

由表1可以看出，在實際生產過程中，隨著循環利用次數的增加，精煉熱態鋼渣渣系中的氧化鋁濃度會大幅度的升高，光學堿度降低，因此導致爐渣的含硫量和脫硫率降低。為了降低上述影響必須要采取相應的措施，為了使爐渣光學堿度維持在一個相對穩定的狀態，可以選擇在LF精煉渣回收過程中應添加適量的石灰，保證脫硫率的穩定[1-2]。針對高爐熱熔渣回收渣中硫含量隨回收次數增加而增加的情況，有必要將回收次數控制在不超過3次。

將表1中渣系各組成成分數據分別代入式（4）中，并把溫度取，計算鋼渣循環使用過程中硫容量變化如圖2所示。

由圖2看出，隨著利用次數的增加，爐渣的硫容量降低。為了提高鋼水的脫硫率，應盡量減少鋼水的回收次數。然而，從降低成本和提高效率的角度來看，利用率越高，成本越低。綜合考慮脫硫率高、成本低、效率高，根據現場實際生產情況采取最大回收次數。

3 熱鋼渣回收利用生產技術

（1）對鋼水脫硫的影響。精煉熱態鋼脫硫的速度之所以比較緩慢，主要原因是這樣的：隨著精煉渣被循環利用的次數增加，氧化鈣濃度含量會逐漸的降低，氧化鋁濃度含量也會逐漸增加，熱鋼渣的硫容量較低，當渣循環利用次數超過2次時，過量的渣會影響底吹來滿足能夠快速脫硫的要求。所以在第一次熱鋼渣循環利用時，必須在LF爐中加入爐渣材料；在熱鋼渣循環使用二次時，可以減少爐渣用量，適當的增加爐渣材料，達到保持熱鋼渣的硫容量的目的；當回收利用達到三次，由于硫容量的降低和渣量的增加，放電鋼渣應該進行的操作以下操作：上層鋼渣應該注入特殊渣斗，剩下的只有少量的鋼下部應該恢復。

（2）對鋼水升溫的影響。根據實際計算情況，精煉鋼水澆鑄后，鋼包內的熱渣量為2.5～5.5t，溫度為1525～1550℃。熱鋼渣回收時，根據具體情況在鋼包頂添加渣和精煉渣，減少了熔渣熔化時的熱損失，縮短了鋼水加熱時間，節約了電能。預計達到相同溫度時，鋼渣回收后，每臺爐可節約供電時間4-5分鐘，每噸鋼可節約供電時間5-7千瓦時。

4 結論

LF爐熱態精煉渣回收再利用不僅可以降低石灰和礦渣劑的消耗，縮短鋼水的加熱時間，降低鋼鐵材料的消耗以及能量損耗，而且還可以提高LF爐的各項技術指標，大幅度降低煉鋼所用鋼材原料成本。LF爐精煉渣的回收利用，減少了工業廢料的排放，實現了“廢渣”的回收利用。

參考文獻：

[1]黃康樂等.LF爐熱態鋼渣的循環利用技術[J].河北冶金，2012（05）

：64-65.

[2]賀保堂等. LF爐精煉渣循環利用技術研究[J].河北冶金，2017

（08）：72-74.

作者簡介：趙龍（1988-），男，山東臨沂人，本科，助理工程師，研究方向：工業技術。