浅谈转炉冶金石灰消耗与经济技术指标的关系.doc

浅谈转炉冶金石灰消耗与经济技术指标的关系酒钢集团翼钢炼钢分厂张崇尧摘要：石灰在冶炼过程中起看至关重耍的作用，冶金石灰消耗高低，青接影响钢铁料消耗、 氧枪枪龄、炉底厚度、化渣好坏、冶炼喷溅等一系列炼钢生产指标和生产的稳定采取石灰 降耗措施，优化转炉热平衡，优化工艺，使炼钢各项经济技术指标达到历史最好水平 关键字：石灰消耗 钢铁料消耗 炉底厚度 枪龄 转炉热平衡第一章总论1」前言翼钢公司利用两廉50T转炉年产200万吨钢，其快速的生产节奏与高产最是密不可分的但 在快节奏生产过程中经曲山于炉下车事故，氧枪事故，磷高事故等造成生产的止帘秩序被打 乱，直接冲击产量究其原因主要是山于石灰的高消耗对这些事故负有主要责任通过对石 灰的降耗攻关发现，炉下车可以平稳运行，氧枪事故明显降低，磷高事故减少同时炉底上涨 现象有效根治，钢铁料消耗有效降低，氧枪枪龄有效提高石灰多加本是在冶炼过程中为多 去磷硫，但通过降耗发现石灰多加并不会带來预想中的好处，反而对生产不利因素增多石 灰消耗高的原因分析如下：1） 废钢來源复杂，结构搭配不合理，转炉富裕热量大.2） 铁水成分不稳定，为达到目标成分，人为增加石灰用量3） 出钢温度偏高，为防止出钢过程回磷，加大石灰用量。

1.2石灰高消耗的不利影响121石灰高耗対炉下车的影响炉下车是衔接转炉钢水与连铸机生产的主要工具，炉下车辆事故会导致连铸机降拉速,断浇, 转炉冶炼至终点无法岀钢等炉下车事故主要山于转炉冶炼过程中连续的爆发性喷溅导致炉 下积渣不能及时淸理，转炉喷溅的钢水凝结于轨道上,导致钢包车掉道或无法行动喷溅出 的红瀆灼烧电缆，造成断电，跳电使车辆无法行动等究其喷溅产生的只要原因是山于过度的石灰加入量，使得渣量大，化渣困难，经过一些列调 渣处理后，转炉喷溅就不可避免的发生，连续的爆发性喷溅势必要造成生产事故，导致生产 被动1.2.2石灰高耗对钢铁料消耗的影响转炉冶炼过程中加入过昴的石灰，使得渣景大，终点出钢时同样是渣量大，常见泡沫性渣， 幣个岀钢过程中炉口流渣现象不间断通过这一•现象分析，渣量大意味着化渣需要更多的氧 化恢，同吋渣中含有金属液滴也增多，而II终点的泡沫性渣表示终点压枪吋间不够，这些因 素导致金属冋收率低，一部分钢水随钢渣损失，导致钢铁料消耗高1.2.3石灰高耗对氧枪枪龄的影响石灰高耗会使渣景增大，口渣不易化透，岀钢时会看到炉底有大量的未化的石灰颗粒，导致 炉底频繁上涨，操作不慎或判断错谋采用不正当枪位，就会导致粘枪，漏枪等事故，口山于 频繁粘枪而使枪龄短暂。

平均枪龄只有200多炉次124石灰高耗对炉底的影响石灰高耗使得渣最大，渣不易化，化不透，去磷率降低，误导炉长一味地追求高碱度会进一 步增加石灰加入，这样的恶性循环导致部分石灰从根本上就化不透，出钢时会看到成片的石 灰颗粒堆积于炉底，倒渣时又倒不干净，溅渣吋又山于低温氮气的冷却作用使其凝结于炉底, 导致炉底上涨炉底上涨后，会使熔池升高，熔池搅拌作用减弱，对化渣带来不利影响，这 样恶性循环导致质磷高事故频发，冲击止常生产1.3总结综上所述，石灰高耗带來的不利影响均是対止常生产起到很大的反向作用，影响止常生产,影响产量提升所以石灰降耗是势在必行的措施通过理论指导实践，严格实行根据铁水硅 含量计算石灰加入量的措施，使石灰消耗在原來消耗的基础上降低10kg/［后，使得生产情 况发生了质的变化各项消耗均同等降低，各种频发事故明显减少或消失钢铁料消耗比原 来下降10kg/T氧枪枪龄比原来提高200炉以上，粘枪事故显箸下降，漏枪事故、炉下车 辆事故、炉底上涨现象得到有效遏制同时磷高事故明显降低，提升了一到出钢率，为稳定 生产创造了有利条件所以石灰消耗的高低关乎生产的命脉，可谓掌控生产大局的关键因素 石灰消耗的降低对生产而言是百利而无害的，有必要在创造新的生产条件进一步降低石灰消 耗。

随着石灰消耗的降低钢铁料消耗也随之降低，2012年翼钢炼钢分厂石灰消耗降到历史水平 瑕低，钢铁料消耗也降到了自投产以来的最低值随着石灰用量的降低使得钢渣生成量也随 之减少，成渣量减少，喷渣量少，钢渣中带走的铁减少，山于一般炼钢吹炼的气相和炉渣均 是强氧化性的，渣中FeO含量约为10%—15%,有的其至高达20%,渣的减少使得铁损降 低，其综合效果是钢水收得率提高，钢铁料消耗降低第二章石灰消耗与钢铁料消耗的关系2」优化造渣工艺，降低石灰消耗石灰是转炉造渣的主要原材料，石灰熔化成渣过程需要大量的FeO和热量，石灰用量大自 然就会造成钢铁料消耗升窩，W此炼钢厂都不希望石灰加入量过多为降低石灰消耗，翼钢对 造渣制度做了科学的改进2.1.1石灰加入量的控制为了精确控制转炉石灰加入量，避免不必要的浪费和加入量不足引起的质量波动，根据混铁 炉铁样硅含弟计算每炉的石灰理论加入量，再根据实际情况稍作调整，有效的避免了石灰的 浪费2.1.2低渣量炼钢随着铁水条件的改善，翼钢以科学理论为依据，提出在转炉铁水硫和磷不高的情况下适度的 降低石灰用量，通过努力工作，在产品质量不受影响的前提下，转炉终渣平均碱度降低至 2.4・2.6,减少了转炉渣量，从『U降低了钢铁料消耗。

2.1.3渣中FeO控制按吨钢渣量100 kg计算,转炉终浹FeO每升高1%，钢铁料消耗就会相应增加0. 78公斤/ 吨钢，因此降低转炉终渣FeO含量有利于钢铁料消耗的降低为此翼钢提出改进工艺制度, 优化倒炉补吹工艺，在保证幣个吹炼过程化好渣的前提下有效降低转炉终渣FeO含［1］.2.2少渣量操作，依据热平衡降低转炉喷溅冶炼过程中热量富于,操作者在冶炼过程中需加入降温剂或石灰等渣料来消除热量富于，则 造成炉渣铁损过高，其至导致炉况恶化，热量不足终点温度低，操作者滋滋以增加吹炼时间 來满足出钢温度的需求,则同样会造成炉渣铁损和吹损过高以及路况危机［2］无论是热量 富于还是热量不足，都会带來操作困难，造成转炉钢水消耗升高，因此山于石灰加入景的降 低转炉终渣碱度均在控制2.4-2.6,翼钢重新计算热平衡，根据新的热平衡调整了铁水温 度使其山1300°C降低至1270°C并稳定铁水温度，有效将低了转炉在冶炼过程中山于不均匀 升温和过程枪位控制不合理导致C-0反应无法控制造成的喷溅和大渣量的泡沫性喷溅2.3结论山于渣量的大小直接影响渣中铁损和渣中FeO含量，采収优化工艺流程，优化炉料结构， 减少渣量，降低终渣碱度减少渣量和重新计算转炉热平衡达到降低喷溅的H的，有效降低了 转炉钢铁料消耗。

石灰消耗掌握钢铁料消耗的命脉，降低钢铁料消耗首先要从降低石灰消耗 措施入手辅之以英他措施才能使效果显著第三章石灰消耗与炉底的关系3.1炉底上涨的原因分析3.1.1石灰加入量过高，导致炉底上涨宙于铁水成分中，硅、磷、硫含量的波动，致使在冶炼过程中，其一，会发生人为加料以保 证钢水磷含量达到低水平的行为英二，山于转炉硅含量波动导致冶炼过程中熔池温度高, 会加料冷却，导致在冶炼过程中，形成一种多加料的操作习惯高碱度、低温钢渣在溅渣、 倒渣吋在炉底堆积不断恶性循环导致炉底快速上涨3.1.2溅渣料未化透导致炉底上涨终渣氧化性强，溅渣过程中渣料化不透，溅渣完成后有渣料沉积炉底,溅渣时打入溅渣料,整个溅渣过程不能使溅瀆料化完,化透，倒渣时炉底会有部分沉 积的渣料，下炉冶炼装入铁水废钢后会使得炉底的渣料凝结使得炉底厚度增加3.2石灰降耗，解决炉底上涨问题通过对热平衡的重新计算，合理石灰加入量，整个冶炼过程转炉均匀升温，石灰消耗的降低 10kg/T后炉底上涨现象消除出钢时不再有石灰颗粒堆积于炉底，解决了山于炉底上涨使 得化渣难的问题3.3结论通过对石灰降耗的实践经验得出，石灰消耗在髙于经验值时，会出现炉底上涨的问题。

石灰 消耗高经验值5kg/T吋，炉底厚度会增加50—100mm/8ho第四章降低石灰消耗的措施4.1使用活性石灰降低石灰消耗1） 活性石灰在炼钢过程中的优势翼钢公司炼钢自2012年起开始大量使用活性高的石灰大大的降低了石灰消耗，提升了齐 类经济指标，因活性石灰具有高的化学纯度，活泼的化学性能因而在炼钢化渣过程中起到了 显著作用，一•些专家认为今后氧气炼钢工艺的最大改进主要是靠改进化渣操作和捉高石灰质 量来实现用活性石灰代替普通石灰在炼钢中具有很好的技术经济效果2） 活性度为300ml,去除10%的粉末率则实际加入量比经验值低5kg/t,活性度降为270 ml时，实际石灰加入量应和经验值相同，即活度降低了 30ml,入炉石灰增加了 5.5Kg/t,则渣量增加2.3&倍，G[1 12.98Kg/t,按照渣中TfeO含量14%,钢珠损失8%计算，则増加铁 损 2.45 Kg/to（3） 有效CaO的影响石灰加入量，考虑有效CaO为90%,去除10%的粉末率，则实际计 划加入量等于经验值，若有效CaO含量降低5%时,实际石灰加入量比经验值增加了 2.9Kg/t, 则渣量增加6.84Kg/t,按照渣中TfeO含量14%,钢珠损失8%计算，则增加铁损1.30Kg/to 石灰质量的高低和稳定对转炉冶炼操作和生产成本的影响是巨大的，石灰生烧率高，SiO2 高，造成有效CaO含量低，造成渣量增加，导致铁损增加。

4.2对转炉根据现有的条件进行物料平衡和热平衡计算，优化装入制度421翼钢50T转炉热平衡分析如下入炉铁水及原料 铁水成分和温度4.2.2原材料成分3.终点钢水成分和温度温CSiMnP S度165终点钢水 0.06%痕迹0.11%0.017% 0.020%0转炉物料平衡eg ~r」律 r. u q #*r以100kg铁水为计算基础，采用单渣法不留渣操作，碱度R=3.0,终渣（FcO） =15%. 造渣剂的成分及数量56」x52氧气流量=13=224.4(M3/min) =13464(M3/h)224.4供氧强度二52= 4.315(M3/T)矿石1kg/100kg 铁水炉衬侵蚀0.5kg/100kg 铁水轻烧1.92kg/100kg 铁水石灰5.76kg/IOOkg 铁水未加废钢时的氧气消耗实际耗氧量=8.016kg实际耗氧量体积=56.1（ NM3/T铁水）钢水量 元素氧化量：7.579kg 烟尘中铁损量：1.182kg 茨中铁珠重：1.080kg 矿石带入铁量:0.661kg100kg 铁水可得钢水质＞=100- （7.579+1.182+1.080+0.661） =88.5kg 未加废钢吋的物料平衡表转炉热平衡表收入（KD支出（KJ）铁水物理热119667钢水物理热其中炉渣C73422矿石Si18689烟尘Mn1846炉气P1917铁珠Fe6362喷溅P2O51161热损失SiO22631废钢烟尘氧化热5519.4合计231196.5122148.5825569397526052130315112138693645010.4231195.98收入（kg）支出（kg）铁水100钢水88.5石灰5.76炉渣11.43矿石1炉气13.148轻烧1.92烟尘1.6炉衬0.5铁珠1.06氧气8.061喷溅1.5总计。