脫硫渣鐵在煉鋼生產中的應用

馬寧，李超，于海歧，尹宏軍，王富亮，趙自鑫，陳晨

（鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司，遼寧 營口115007）

鐵水預處理脫硫工藝為目前煉鋼生產中最常見的工藝，其主要產物之一是脫硫過程中產生的脫硫渣。由于其具有一定的粘性，扒渣過程中會裹挾一定量的鐵形成脫硫渣鐵，被攜帶到渣罐中。脫硫渣鐵中硫含量非常高，如果進入轉爐會導致嚴重回硫，加重LF精煉脫硫負擔，增加LF處理時間和成本。但脫硫渣鐵中鐵含量達到50%左右，具有很高的利用價值。向轉爐中加入脫硫渣鐵，一方面可以替代廢鋼，降低轉爐煉鋼的生產成本；另一方面可以減少脫硫渣鐵外排對生態環境的污染。因此，很多煉鋼廠都在研究脫硫渣鐵資源回收再利用的課題，遷鋼煉鋼廠轉爐冶煉采用脫硫渣鐵，每爐加入8 t左右。鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司煉鋼部（以下簡稱“煉鋼部”）采用鈣鎂混合噴吹脫硫工藝，鐵水不進行脫硫處理，根據鋼種成品硫含量的不同要求，轉爐冶煉采用分級加入脫硫渣鐵的方式，并且充分利用氬站渣洗脫硫，降低了LF進站硫含量，減輕了LF精煉脫硫的負擔，既有效地利用脫硫渣鐵，又降低了生產成本，取得了較好的效果。

1 工藝及設備情況

煉鋼生產工藝路線為：轉爐冶煉→LF精煉（或LF+RH）→連鑄。使用脫硫渣鐵相關的設備參數見表1。

表1 相關設備參數Table 1 Parameters of Relevant Equipment

2 脫硫渣鐵的應用

煉鋼區域：由轉爐區域根據鋼種及精煉位（LF或LF+RH）組織分級加入脫硫渣鐵。煉鋼廢鋼區域準備好脫硫渣鐵數量及槽號。根據成品硫含量的不同要求，脫硫渣鐵加入標準見表2。

表2 脫硫渣鐵加入標準Table 2 Standard for Adding Desulfurized Slag Iron

根據生產實踐統計的數據，轉爐按照脫硫渣鐵收得率為70%左右控制裝入量和計算出鋼量；脫硫渣鐵降溫系數按1.5計算（8～9℃/t）。加脫硫渣鐵爐次不得進行其它特殊脫氧操作，保證氬站Als含量在一定范圍。根據終點硫含量加入石灰小粒，使頂渣堿度保持在合理范圍，同時保證鋼包吹氬時間和強度，提高渣洗脫硫率。

鋼包整備：為了減輕高硫罐對罐內回硫造成的影響，原則上要求同一鋼水罐供給同鋼種、同精煉位爐次使用。確保鋼包吹氬管路無漏氣，保證透氣磚的整備效果，實現整個過程吹氬良好。

LF精煉：鋼水進站后，根據轉爐氬站溫度對鋼水進行升溫操作。升溫結束進行脫硫，根據氬站硫含量確定石灰加入量，也可根據脫硫情況進行調整。脫硫操作過程中，確認LF頂渣改質狀態，跟據改質情況調整鋁線段或鋁粉的加入量。

RH精煉：需要采用RH的鋼種，由于LF加入大量渣料導致渣厚，所以RH頂升過程中必須確認浸入深度，以防止吸渣。

3 應用效果

3.1 對轉爐回硫、成品硫含量和LF處理周期的影響

自2019年10月31日至2019年11月26日，加入脫硫渣鐵82爐，共計使用768.86 t，冶煉鋼種包括Q235B、AH32等。統計脫硫渣鐵對轉爐回硫、成品硫含量和LF處理周期的影響見表3。

表3 脫硫渣鐵對轉爐回硫、成品硫含量和LF處理周期的影響Table 3 Effect of Desulfurized Slag Iron on Resulfurization in Converter,Sulfur Content in Finished Products and Treatment Cycle by LF

由表3可知，每噸脫硫渣鐵爐內回硫量為0.001%左右（轉爐吹煉過程具備一定的脫硫能力，加入脫硫渣鐵爐次未考慮轉爐脫硫）。隨著脫硫渣鐵使用量的增加，轉爐終點硫含量隨之增加，但成品硫含量控制在0.010%以內，表明根據脫硫渣鐵分級加入標準操作，成品硫含量滿足了要求；雖然LF處理周期隨著脫硫渣鐵使用量的增加而增長，但由于連鑄澆鑄周期為45 min，所以并不會影響生產節奏的控制。采用氬站渣洗脫硫工藝一定程度上緩解了LF脫硫壓力。

3.2 降低生產成本

脫硫渣鐵對生產成本的影響見表4。由表4可知，使用脫硫渣鐵后，LF熔劑用量增加1 kg/t，熔劑成本增加1元/t；鋁耗增加0.21 kg/t，鋁成本增加2.9元/t。脫硫渣鐵相比普通廢鋼收得率低，所以鋼鐵料成本增加9.2 kg/t，但是由于脫硫渣鐵價格僅為500元/t，因此鋼鐵料成本降低48元/t。計算綜合成本降低44元/t。

表4 脫硫渣鐵對生產成本的影響Table 4 Effect of Desulfurized Slag Iron on Production Cost

4 結語

鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司煉鋼部根據鋼種成品硫含量的不同要求，采取了轉爐冶煉過程中分級加入脫硫渣鐵，氬站充分脫硫的措施，結果每噸脫硫渣鐵爐內回硫量控制約為0.001%，加入脫硫渣鐵爐次成品硫含量控制在0.010%以內，減少了脫硫渣鐵外排對生態環境的污染，綜合成本降低了44元/t。