120t复吹转炉少渣法冶炼工艺的应用实践

[摘 要]介绍韶钢炼钢厂120t复吹转炉留渣双渣少渣冶炼工艺及应用效果，确定了转炉少渣冶炼的操作模式，降低了石灰、轻烧白云石吨钢消耗，取得显著效益。

[关键词]转炉；冶炼；少渣；石灰；轻烧白云石

中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0267-01

1 前言

在目前钢铁市场坏境下，通过留渣操作来降低渣料消耗已成为钢铁企业作为降本的有效手段之一。韶钢转炉通过增大留渣量单渣法冶炼已经取得了一定的成效，但是冶炼过程控制不当容易发生喷溅，为了进一步降低渣料消耗和解决增大留渣量带来喷溅的问题，我们进行了留渣双渣少渣法冶炼工艺实践，实践证明少渣法冶炼可以大幅度降低吨钢石灰消耗，以及在冶炼初期快速成渣，提高脱磷效率，具有显著的经济效益。

2 少渣冶炼工艺与应用

2.1 概述

转炉出完钢后炉内留3～5t炉渣溅渣，将炉渣固化后作为本炉使用，本炉冶炼初期加入少量的石灰和轻烧白云石，通过上炉的留渣量快速造渣，提高前期脱磷率，在熔池温度达到抑制前期脱磷时，将大部分炉渣倒出，加入第二批渣料继续造渣脱磷，从而实现少渣量高效脱磷。少渣冶炼工艺流程如下图1。

2.2 可行性分析

由于韶钢入炉原材料条件不稳定，铁水硅高磷高以及石灰质量波动是影响渣料消耗增加的主要客观因。根据脱磷反应式，有利于转炉脱磷热力学条件为：低温、高碱度、高氧化性、大渣量。韶钢大部分钢种是过LF处理，终点温度基本上在1640℃左右，过高的氧化性炉渣容易发生喷溅，对转炉炉衬侵蚀也较大。所以，随着铁水硅或磷的升高，往往是通过提高炉渣碱度和增大渣量来提高脱磷率。

采取增大留渣量，有利于冶炼初期快速成渣，加入少量的石灰、轻烧白云石和一定量的矿石。在吹炼至4～5min时，炉渣发泡即可提枪，镇静1～2分钟倒出大部分含SiO2和P2O5的炉渣，这样在冶炼中后期加入少量的石灰和轻烧白云石就能达到满足脱磷的终渣碱度和氧化镁含量，以提高脱磷的效率。通过留渣双渣操作，降低总渣料带走的金属损失，达到降低钢铁料消耗的目的，降低了冶炼生产成本。

2.3 生产实践

2.3.1 少渣操作实际生产数据

少渣操作实际生产数据见表1。

2.3.2 枪位控制

双渣前采用“高低高”枪位操作，开吹时把转炉底吹流量适当调大，开吹枪位比正常枪位高，待第一批造渣料加完后把枪位降至正常吹炼枪位，吹炼至3min时，把枪位提至开吹枪位，吹炼至4～6min时，看到明显的片状渣要飞出则可提枪了，提枪后炉内镇静1～2分钟再进行倒渣作业。二次造渣采用“高低低”枪位操作，二次下枪先采用高枪位吹炼，待渣料加完后可正常枪位吹炼，但氧压应适当降低，到冶炼后期降至拉碳枪位，氧压调回正常值，以稳定终点成分、温度。

2.3.3 氧压控制

双渣前正常氧压0.81Mpa左右吹炼；二次造渣开吹正常氧压，待加完渣料后氧压控制在0.74～0.78Mpa冶炼，吹炼至12～13min时，氧压调回正常值，确保终点成分、温度均匀性。

具体少渣冶炼枪位、氧压控制，如图2所示。

2.3.4 加料控制

坚持早化渣、化好渣的原则，在炉内留渣量在3～5t前提下，双渣前第一批渣料加入石灰0.5～1.0t、轻烧白云石0.5～1.0t，矿石加入量根据铁水温度控制在0.8～1.5t，由于韶钢石灰质量不理想，双渣前加入过多会出现化不开现象，不仅浪费反而影响前期脱磷效果。二次造渣石灰加入1.5～2.0t、轻烧白云石1.0～1.5t，同时多批次少量加入矿石，让炉内均匀升温。

图3分别给出了其它条件相同工况下，一次倒渣的温度、碱度及渣中TFe含量对一倒脱磷率的影响。由图可知，随着一倒温度的升高，钢液的脱磷率有所降低，一倒温度控制在1340～1380℃之间，前期脱磷效果较好。对于一倒炉渣碱度的控制，一倒脱磷率随着碱度的增加而提高，当一倒渣碱度在1.4～1.8之间时，一倒脱磷率达40%～60%。随着渣中TFe含量的增加，一倒脱磷率在增加，当一倒TFe在12%以上时，一倒脱磷率能保持在50%以上，为此，应将TFe控制在12%以上。

2.4 应用效果

提高了脱磷率。采用少渣冶炼炉次终点磷平均为0.014%，平均脱磷率达到89.85%。而正常留渣单渣法操作炉次，在同等铁水条件下，平均脱磷率为87.45%，即采用留渣双渣少渣法冶炼操作后，脱磷率提高了2.53%。

造渣料大幅降低。采用少渣法冶炼石灰消耗为21.83kg/t钢，较正常操作炉次降低14.21kg/t钢；轻烧白云石消耗为14.37kg/t钢，较正常操作炉次降低4.05kg/t钢。

3 结论

1）本厂铁水硅高磷高是造成渣料消耗高的主要客观原因，大部分钢种终点磷要求在0.020%左右，加上石灰质量不稳定，双渣倒炉时，加入大量的石灰还未完全熔化，脱磷效果不理想。

2）通过留渣双渣少渣法试验，双渣一倒渣R控制在1.4～1.8，温度在1340～1380℃之间，一倒渣T.Fe控制在12%以上，前期脱磷率达40%～60%。

3）通过留渣双渣少渣法试验，有利于降低造渣料消耗，石灰降低14.21kg/t钢，轻烧白云石降低4.05kg/t钢。