用后鎂鈣磚代替輕燒白云石利用研究

李一力，羅 勝

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司，太原 030003）

鎂鈣磚具有熔點高、抗堿性渣侵蝕性能好以及凈化鋼水的特點，廣泛應用于潔凈鋼與純凈鋼的生產中。用后鎂鈣磚數量較大，價值較高，因此人們需對用后鎂鈣磚回收利用進行研究。本文主要對用后鎂鈣磚代替輕燒白云石的利用進行了研究。

1 用后鎂鈣磚破碎顆粒和輕燒白云石化學組成

用后鎂鈣磚主要成分為MgO和CaO，與輕燒白云石相近，如表1所示。

表1 輕燒白云石、用后鎂鈣磚化學組成

2 轉爐使用用后鎂鈣磚代替輕燒白云石的利用研究

由于用后鎂鈣磚與輕燒白云石化學組成相近，因此轉爐使用用后鎂鈣磚破碎顆粒代替部分輕燒白云石，以降低轉爐冶煉的輔料成本。本研究共試驗了三次。

2.1 第一次試驗

2.1.1 試驗情況

鎂鈣磚破碎顆粒裝入噸包袋，冶煉時放入料槽與廢鋼一同加入轉爐。其間共試驗了兩種鎂鈣磚破碎顆粒：3～5 mm和5～15 mm。其中，粒度5～15 mm鎂鈣磚破碎顆粒試驗了兩爐，粒度3～5 mm鎂鈣磚破碎顆粒試驗了7爐，具體結果如表2和圖1～圖5所示。

表2 鎂鈣磚試驗數據

圖1 5～15 mm鎂鈣磚顆粒

圖2 使用5～15 mm鎂鈣磚的轉爐終渣

圖3 3～5 mm鎂鈣磚顆粒

圖4 使用3～5 mm鎂鈣磚的轉爐終渣

圖5 使用3～5 mm鎂鈣磚轉爐吹煉20%爐渣

2.1.2 試驗分析

由圖1、圖2可知，使用5～15 mm的鎂鈣磚的轉爐終渣中鎂鈣磚不能完全熔化；試驗第一爐、第二爐渣中MgO含量分別為9.94%和6.36%，在相同試驗條件下，第二爐渣中MgO含量比第一爐低2.58%的原因為第二爐渣樣分析前已將未熔化鎂鈣磚篩選出。粒度為5～15 mm的鎂鈣磚不適合在轉爐使用。

由圖3、圖4可知，使用3～5 mm的鎂鈣磚的轉爐終渣中鎂鈣磚已經完全熔化；試驗使用3～5 mm的鎂鈣磚的轉爐終渣MgO含量平均為8.51%。粒度為3～5 mm的鎂鈣磚能夠滿足轉爐的使用要求。圖5為試驗爐號B0700435吹煉至20%時所取渣樣，由此可以看出，用圓圈標出的均是未熔化的鎂鈣磚，說明粒度為3～5 mm的鎂鈣磚在轉爐吹煉前期不能完全熔化。

2.2 第二次試驗

2.2.1 試驗情況

加入方式為：3～5 mm的鎂鈣磚破碎顆粒裝入噸包袋，冶煉時裝入料槽與廢鋼一同加入轉爐。加入原則為：試驗爐次石灰加入量不發生變化，鎂鈣磚破碎顆粒加入1袋，輕燒白云石使用量減少2 000 kg。本批試驗的鎂鈣磚規格為3～5 mm，共計試驗35爐。渣樣如圖6所示。

圖6 轉爐終渣

2.2.2 試驗結論

本次轉爐試驗使用3～5 mm的鎂鈣磚的轉爐終渣中，鎂鈣磚能夠完全熔化。對比試驗前后轉爐測厚情況，連續試驗33爐后，出鋼面有變薄的趨勢但不是很明顯，爐底的變化規律與出鋼面一致。

2.3 第三次試驗

2.3.1 試驗情況

試驗目的為：為尋求更為合理的鎂鈣磚使用量，同時繼續觀察使用鎂鈣磚在轉爐的熔化情況。加入方式為：鎂鈣磚破碎顆粒通過高位料倉加入，轉爐吹煉前鎂鈣磚以底灰形式加入轉爐內。輔料加入原則為：試驗爐次石灰加入量不發生變化，輕燒白云石和鎂鈣磚破碎顆粒加入量如表3所示。

表3 鎂鈣磚及輕燒白云石加入方案

渣樣成分如表4所示。

2.3.2 試驗結果分析

本次轉爐試驗使用3～5 mm的鎂鈣磚的轉爐終渣中，鎂鈣磚能夠完全熔化。

本次試驗分三種情況使用3～5 mm的鎂鈣磚，分別為每爐使用500 kg、800 kg和1 000 kg鎂鈣磚顆粒用來代替1 000 kg輕燒白云石，意在尋求更為合理的鎂鈣磚使用量。轉爐試驗使用500 kg鎂鈣磚的轉爐終渣MgO含量平均為8.88%；轉爐試驗使用800 kg鎂鈣磚的轉爐終渣MgO含量平均為7.19%；轉爐試驗使用1 000 kg鎂鈣磚的轉爐終渣MgO含量平均為7.77%。通過上述數據對比，使用鎂鈣磚量少的爐次的終渣MgO含量高，造成這一結果的主要原因為鋼種，也就是渣中TFe含量。因此，筆者認為，轉爐冶煉普碳鋼時使用500 kg鎂鈣磚代替2 000 kg輕燒白云石；轉爐冶煉管線鋼、低碳、低磷鋼時，需要使用1 000 kg鎂鈣磚來代替2 000 kg輕燒白云石。

表4 試驗爐次渣樣成分

通過對比試驗前后轉爐測厚情況，在轉爐連續試驗70爐的過程中，爐況未出現明顯的變化，出鋼面和大面厚度變厚。因此，使用鎂鈣磚對于改善爐況是有利的。

3 結論

轉爐運行期間，人們可以利用粒度為3～5 mm的用后鎂鈣磚破碎顆粒來代替輕燒白云石。轉爐冶煉普碳鋼時，使用500 kg鎂鈣磚代替2 000 kg輕燒白云石；轉爐冶煉管線鋼、低碳、低磷鋼時，使用1 000 kg鎂鈣磚代替2 000 kg輕燒白云石。轉爐使用粒度為3～5 mm的用后鎂鈣磚破碎顆粒，對于改善爐況是有利的。