转炉炼钢工艺的优化实践

转炉炼钢工艺的优化实践

摘要: 目前，我国炼钢行业正在快速发展，同时炼钢技术的进步主要围绕着高效率、高质量、低成本、低能耗、少环境污染等方面。对于炼钢技术采取优化措施，结合工艺优化和综合降耗，从炉料消耗、氧气消耗、石灰、合金消耗、煤气回收、除尘灰、钢渣综合处理等环节有效控制，明显提高炼钢的经济和质量效益。在整体上提高炼钢行业的竞争性，创新炼钢工艺，不断优化炼钢工艺等方面，取得了明显的效果。

关键词: 转炉炼钢工艺优化

0 前言

转炉炼钢工艺的优化大大提高了转炉炼钢的发展，同时增强了炼钢企业的市场竞争力，工艺优化，不但可以降低成本，同时提高炼钢企业的年产量，节省各项资源的消耗，最大限度地提高了企业的经济效益。各项技术指标的提高，进一步优化炼钢工艺，带动了炼钢业的经济发展。本文主要通过对炼钢行业现状的分析，结合成功经验，对炼钢工艺优化提出一些既有效又经济的方法，降低成本的同时，提高炼钢产量，节约能源。笔者分析探讨了炼钢工艺优化的重要性和可实施性。

1总述炼钢行业的现状

针对当前钢铁行业所面临的处境，提高市场竞争力、降低炼钢生产成本势在必行。而在炼钢生产中，金属炉料成本约占炼钢生产总成本的80%以上，因此抓好金属炉料成本是控制炼钢生产成本的关键。为进一步减少金属炉料消耗，略钢炼钢厂通过探索，优化炉料结构，改进炉前冶炼工艺和优化合金料的使用，采用少渣炼钢工艺、改进吹氧工艺、引用低成本合金等措施，有效地降低金属炉料消耗、氧耗和合金成本，达到降低生产成本的目的，增加了企业经济效益。近年来炼钢厂通过完善溅渣护炉、低铁水比冶炼、高效转炉、低耐材消耗达到了转炉炼钢厂生产工艺的优化组合。

2炉料结构优化思路

目前，常用的转炉金属炉料有高炉铁水、铁块(生铁)、自产废钢、社会废钢( 以中型和小型废钢为主)等。炉料结构优化应以满足转炉炼钢需要为基础，以提高炉料金属收得率为出发点，找出成本最低的炉料配比为目的。炉料金属收得率是指某一金属炉料的单位投入量通过冶炼可以产出合格钢水的百分率。它受两方面因素影响: 一方面是炉料自身含量，另一方面是在冶炼过程中的各种损耗，包括原料中杂质元素化学损失、烟尘损失、喷溅及炉渣带钢造成的铁耗等。

3 提高炉料金属收得率工艺措施

3.1 优化入炉料结构，合理使用好铁矿石

有数据测得，与略钢原材料成分相近的高炉铁水和铁块的实际金属收得率约为93%和%92%，自产废钢和社会废钢的金属收得率约为97%和88%。根据略钢铁钢产能的平衡及铁水废钢价格，通过热平衡和物料平衡计算，优化了入炉料结构。实际炉料结构中采用增大入炉原料中铁水比例，降低废钢配比，增加矿石使用量的工艺措施，可有效地提高炉料金属收得率，降低金属料消耗。

为了尽量增加矿石用量，提高矿石还原效果和减少吹炼过程中矿石加入量过多对冶炼的影响，在实际生产中，对矿石加入工艺进行了调整。在转炉溅渣及加废钢后，根据铁水的条件直接将2/3左右的矿石加入炉内后再兑铁，在兑铁过程中与废钢搅拌以促进部分矿石的还原。在保证化渣效果和避免喷溅的原则下，尽量保证剩余矿石早加和均匀加入，以保证矿石化渣还原时间和效果。吹炼中期采用分批少量加入控制，避免吹炼中期加入量集中造成的喷溅，吹炼后期严禁加矿石，避免矿石加入过晚造成熔化还原效果差和炉渣氧化性强对脱氧合金化的影响。

3.2 优化冶炼工艺，减少炉渣铁耗和氧耗

3.2.1优化吹炼工艺，减少喷溅和氧耗

喷溅是造成铁耗损失的主要原因之一，为消除或减轻喷溅采取了以下措施:

根据天车限载的要求，进一步降低装入量，使转炉装入量得到合理控制，适当提高了炉容比，有效地保证了炉内有效工作容积，以利于减少喷溅

前期化好渣，在第二批造渣料加入前后，通过提前成渣的方法，将泡沫渣的高峰期前移，以便与脱碳的峰值时刻错开.

改进吹炼工艺，吹炼前期采用大氧压适当降低枪位操作，利于熔解废钢，在硅氧化完毕之后、脱碳的高峰期到达之前，暂时降低供氧强度，然后再将其平缓地恢复到正常值，吹炼终期采用大氧压低枪位操作，加强熔池搅拌，保证终点钢水成分和温度的均匀，降低了氧耗，同时降低炉渣氧化性。

3.2.2 优化造渣工艺，实施少渣炼钢，减少炉渣铁耗

强化终点的工艺控制，降低终点炉渣FeO含量。为了减少终点炉渣中FeO 含量，在实际生产中采用终点降枪提氧压措施，终点枪位由正常吹炼枪位( 氧枪标尺零位) 降低到-100mm，同时将工作氧压由0.85MPa提高到0.90~0.95MPa; 严格控制一次倒炉命中率，同时采取严禁吹炼后期加矿石降温等措施。为了减少单炉产渣量，在生产中采取精料方针，在进一步完善转炉留渣溅、渣操作工艺应用基础上努力提高入炉原料质量，使用高品位石灰和矿石，采用轻烧白云石造渣。根据铁水Si、S含量情况合理调整造渣料消耗，在确保满足生产需要的情况下适当减少石灰量消耗。

铁水中硅、锰含量低及无需脱硫，这些条件会改变造渣机理及动力特性，因为这时石灰消耗下降，渣量减少，渣碱度及氧化度增高。在这样的条件下，渣的精炼功能只限于铁水脱磷。这样就能在转炉冶炼本身中多次利用渣，使渣具有很高的精炼能力。

4 优化炼钢用铁合金，引用低成本合金

炼钢过程中通过优化炼钢工艺，实现降本增效。铁合金是影响炼钢成本的另一主要因素。经过对炼钢用铁合金使用情况及成本分析，并对高碳锰铁和硅锰合金进行对照比较。通过优化高碳锰铁和硅锰合金配比及现场炼钢工艺操作，在保证产品质量、满足用户要求的前提下，引用低成本的硅锰合金，合理有效地提高硅锰合金的使用量，减少了高碳锰铁合金及硅铁的使用量。

5 优化效果

钢铁料成本，实际消耗钢铁料数量及成本，其中实际废钢消耗成本为入炉废钢总量减去生产过程中自产废钢和冶炼废钢成本后的实际外用废钢成本。改进吹炼工艺，降低氧气消耗。造渣料结构调整，减少石灰用量，优化炼钢用铁合金。在保证转炉冶炼过程稳定的条件下，通过优化入炉料结构，合理使用好铁矿石，可以有效降低转炉钢铁料消耗，降低成本。通过优化冶炼工艺，采用少渣炼钢工艺，可有效减少炉渣铁耗和氧耗，具有良好的经济效益和社会效益。通过优化炼钢用铁合金，引用低成本合金，可有效降低生产成本。

结语

炼钢业的发展与提高，离不开炼钢工艺的发展与提高，作为炼钢人有义务和责任提出优化方案，为提高炼钢企业的竞争力贡献一份力量。炼钢工艺优化的效果体现在多方面，比如耗能少、环保效果好、效益提高等等方面。合理地使用优化了的工艺技术，是每个炼钢企业今后的必经之路，只有这样炼钢企业才有更好的发展。