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        高比例铁水炼钢优点多
          发布时间:2021年06月21日 点击数:

          电炉兑铁水操作成为现代电炉炼钢的一项新技术,实践证明它不仅能降低电耗、缩短冶炼时间、降低钢中气体含量、稀释废钢中的有害元素,而且有利于解决部分废钢短缺问题。对电炉的供电曲线、供氧制度、渣料加入制度、电炉耐材设计等工艺进行优化,同时进行了供氧系统和除尘系统的适当改造,实现了65t电炉70%至88%高铁水比例的工业生产,并达到较好的综合经济效益。

          高铁水比冶炼中存在的问题

          铁水比例提高后的操作问题

          通过实践,65t电弧炉铁水比例已提升至70%-88%,当铁水比例增加后,造成脱碳时间延长,氧耗上升,造成整个冶炼时间也大大延长,严重影响了电弧炉的综合经济指标。

          热兑铁水比例增大后,冶炼前期渣稀,炉门口易流渣带钢,而后期脱碳过程渣较粘,易出现大沸腾、炉渣返干现象,当炉渣返干严重时,炉盖及炉墙大量结冷钢,影响下一炉钢的操作,影响冶炼节奏。

          热装铁水影响耐火材料寿命

          65t电弧炉用耐火材料主要包括镁碳砖和镁钙铁(MgO-CaO-Fe2O3)质干式振捣料这两大主体材料,它们属于碱性材料,适合于碱性环境,兑铁水之前该电弧炉炉龄基本稳定在600炉左右,自电弧炉兑铁水以来,炉衬的使用寿命发生了一系列变化,炉墙砖特别是渣线砖侵蚀速度非常快,炉底侵蚀速度也加快,特别是炉坡下降速度非常快。炉龄表现非常不稳定,平均炉龄约550炉,最低炉龄不足500炉。

          供氧系统能力不足

          铁水比例提高后,炉内的配碳量将大大提高,炉内的硅含量、磷含量也相应增加,脱碳和脱硅的任务量也相应增大,碳、硅等的氧化反应消耗的氧气量也相应增大。目前65t电弧炉最大的供氧能力为7500m3/h,已无法满足高比例铁水的供养需求,即目前电弧炉的供氧能力必须增强,供养系统的供氧强度必须增加。

          操作工艺的优化及设备改进

          铁水兑入操作

          65t电弧炉采取的是铁水经兑铁车由炉门进入电弧炉,当兑入高比例铁水时,废钢加入量相对变少,在铁水兑入过程中要避免炉内的余钢、余渣与铁水发生剧烈反应。在兑铁初期,铁水量要少,待炉内反应稳定后,可加大兑入量。铁水起兑速度要控制在0.2t/s,稳定后待入速度控制在0.4t/s,总兑入时间达到4min以上,随着铁水比例的增加,总兑入时间延长。

          供电优化

          为避免送电起弧过程电弧的剧烈冲击而造成的电极折断现象,起弧仍需使用功率较低的档位,由于铁水兑入比例较高,废钢加入量相对减少,铁水加入后炉内熔池基本形成,故起弧后的电流、电压应比较低,其目的在于充分利用热效率,减少电弧光对炉衬的侵蚀,同时避免炉内升温过快造成的磷高、脱碳脱磷不匹配问题。

          供氧优化

          由于兑入的铁水比的提高,原有的供氧系统已经不能满足高铁水比冶炼所需要的供氧能力,因此新添加了炉门供氧设备,炉门氧枪最大供氧能力2800Nm3/h。

          65t电弧炉1#、2#、3#炉壁氧枪改为大氧枪,供氧能力由原来的最大2000Nm3/h提高至2500Nm3/h。

          由于60%以上的铁水加入后,炉壁氧枪周围仍为冷区,故送电起弧后仍考虑使用天然气70Nm3/h,及低流量氧气400Nm3/h,以避免氧气反弹对氧枪的烧损。但因炉内废钢量减少,在40%以下,故铁水加入后炉内熔池较多,故氧气流量可提前改变(增大),以达到提前加石灰、脱硅提前化渣、脱磷的目的。

          供氧总原则:在供氧过程,若出现钢渣飞溅,应立即停止强供氧,采取1000Nm3/h的低流量化渣操作,造泡沫渣,泡沫渣形成后再进行强供氧。

          造渣优化

          60%左右铁水熔清(氧化前期)渣偏稀,氧化中期出现炉渣返干,但因渣中FeO含量下降不明显,故炉渣返干时间较短,稍减少氧枪流量既可消除返干现象,至氧化末期,炉渣基本正常。随着冶炼过程进行脱碳阶段,因脱碳任务加重,渣中FeO含量下降较多,平均为16.34%故冶炼中期炉渣返干现象较严重,炉渣返干时间较长。

          耐火材料优化

          镁钙铁砂与高档镁砂配合使用。

          严格限制Al2O3和SiO2含量,要求Al2O3小于0.6%,SiO2小于1.3%。

          在保证炉底烧结良好的情况下,降低捣打料中Fe2O3成分的含量,增加MgO成分的含量。

          优化前后冶炼效果分析

          电弧炉热兑铁水后,加入熔池中的废钢量变少,废钢所带入的有害元素也相应减少。因此熔池中的残余元素含量、气体含量较全废钢冶炼时均大大降低,钢水洁净度大大提高,随着兑入铁水比例的增加钢中的残余元素含量、气体含量均进一步降低,大大提高了钢水的质量,有利于钢铁厂冶炼高质量的钢种。热兑铁水前后钢水中的参与元素和气体含量对比分析得出,随着铁水比例的增加,VD前后的氧含量及氮含量均呈下降趋势,特别是氮含量,铁水比例的增加后,氮含量大大下降,吊包氮达到了43ppm,基本接近转炉炼钢的钢中氮含量水平。

        --文章摘自冶金技术网

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