攀钢终渣调整剂的研究与应用

卓 胜，陈 涛，黄国炳，陈桂卫

（攀枝花钢城集团有限公司，四川攀枝花 617023）

攀钢终渣调整剂的研究与应用

卓 胜，陈 涛，黄国炳，陈桂卫

（攀枝花钢城集团有限公司，四川攀枝花 617023）

通过对攀钢炼钢除尘灰理化指标的研究，结合攀钢半钢铁水条件下镁质护炉料的使用情况，开发研制出除尘灰含量达50%的终渣调整剂产品。通过现场试用表明，该产品性能达到用户要求，调渣、稠渣效果以及溅渣护炉效果均优于现有镁质护炉料，且炉渣中T F e含量平均降低0.8 1%。目前，该产品已经完全替代镁质护炉料在攀钢正常使用，实现了除尘灰循环利用，取得了良好的经济和社会效益。

转炉除尘灰；终渣调整剂；镁质护炉料

1 引言

攀钢炼钢厂120t转炉采用含钒铁水提钒后的铁水为原料进行炼钢，钢水含碳平均为2.5%～3.5%，又称为半钢。转炉地下料仓和及其两侧均布置了除尘设施，除尘灰收集后倒送到渣场丢弃，不仅周边环境污染造成一定影响，也造成资源的浪费。对此，通过对除尘灰取样分析，并结合现有攀钢转炉半钢条件下溅渣护炉工艺，将除尘灰添加部分材料用于转炉终点调渣。研究表明，该项目具有显著经济效益和社会效益。

2 除尘灰利用的可行性分析及产品方案

2.1 可行性分析

通过对除尘灰成分的分析，除尘灰中含有较高的CaO、MgO、SiO2，成分比较接近炉渣成分（见表1），因此考虑用于对转炉终渣进行调整[1]。

攀钢转炉终点控制主要采用增碳法冶炼，转炉终点出钢碳在0.02%～0.15%之间，使得终点渣中TFe含量较高，通常情况下炉渣的TFe含量在18%～25%之间，终渣氧化性强，溅渣护炉效果较差，传统的解决方式是出完钢后加入改质剂进行调渣后再溅渣。改质剂主要成份为MgO和碳，调渣的原理是利用碳与炉渣中的FeO反应，降低炉渣的氧化性，同时提高炉渣中的MgO含量。但就攀钢目前的炉渣来看，炉渣中的MgO控制在10%～12%，改质剂中C对降低钢渣氧化性不明显，单纯提高炉渣中MgO含量仍不能完全满足溅渣护炉的要求[2-3]。

表1 除尘灰的化学成分

2.2 产品方案

2.2.1 产品及生产工艺的初步确定

通过研究地下料仓除尘灰的化学成分和物理特性后，结合球团产品生产线实际情况，其生产工艺初步确定为：

原料混料→搅拌→压球机压球→烘烤→检验→成品料仓。

2.2.2 原料的选择

镁质材料选用废镁质材料（MgO≥75%）加工成粒度为0～3mm的骨料,该原料加入的作用可提高产品压球生产成球率及初期强度，同时调整转炉终渣中镁的含量。

脱氧剂采用SiC，由于SiC作为脱氧剂，调渣炉渣时生成的产物主要SiO2，从而防止C与FeO反应生成CO、CO2气体，使出钢过程炉内渣面较高，影响了不倒炉炼钢的操作。

结合产品成球性和现有资源情况，产品配加20%炼钢污泥，回收TFe等成分。

文献[1]、[2]研究表明：在低铁渣条件下，提高转炉渣中SiO2、MgO含量，炉渣的全熔温度上升明显。因此，除尘灰配加SiC脱氧剂和MgO用于转炉终渣调整在理论上是成立的。

采用SiC作还原剂产生的反应：

3（FeO）+SiC固=（SiO2）+{CO}+3[Fe]或

4（FeO）+SiC固=（SiO2）+{CO2}+4[Fe]

3 产品工业试验

3.1 试验方案

试验实施时与复吹工艺同步，在转炉出钢前加入的除尘灰球团，同时使用底吹氩搅拌1～2min，可起到促进化渣及调整转炉终点炉渣的作用，替代改质剂或镁质护炉料调渣作用，产品名称定为终渣调整剂。

3.2 工业试验

在经过分析讨论之后，课题组确定了终渣调整剂在工业试验中的生产配方，开展批量生产和试验。

3.2.1 扩大试验基本配方（见表2）

3.2.2 终渣调整剂指标检测分析

终渣调整剂化学成分检测结果见表3。

从表3中可以看出，试验生产的终渣调整剂化学成分可以满足技术要求。

3.3 产品试验结果

终渣调整剂产品的工业试验在炼钢3＃转炉上进行，试验用量300t。

表2 扩大试验基本配方

表3 终渣调整剂化学成分检测结果 /%

3.3.1 试验方案操作要求

（1）吹炼终点根据渣态向炉内加入终渣调整剂500～1000kg，要求转炉零位停留1～2min后倒炉，试验炉次尽量不用改质剂进行稠渣。

（2）课题组全程跟踪，重点观察稠渣、溅渣效果，并对跟踪炉次加终渣调整剂前后各取一个渣样进行分析。

3.3.2 产品试验情况及分析

（1）产品试验情况

转炉吹炼终点加入终渣调整剂500～1000kg，平均加入量为664.7kg/炉，累计进行试验炉次为51炉；加入终渣调整剂在转炉零位停留1～2min，平均停留1.45min。

（2）产品试验炉次数据统计

试验过程中对加入终渣调整剂的炉次进行了起渣、溅渣时间的统计及其相关数据的统计，试验炉次相关数据见表4、表5。

（3）对试验部分炉次取渣样进行了分析，转炉终点渣、调渣后渣样分析情况见表6。

3.3.3 试验结果分析

（1）消耗量对比

终渣调整剂加入量平均加入量为664.7kg/炉，如果溅渣率按60%计算，实际消耗为3.04kg，同期改质剂吨钢平均消耗为2.15kg，故此，使用终渣调整剂消耗量增加。

表4 终渣调整剂试验数据

表5 终渣调整剂试验数据 /炉次

（2）调渣效果

从试验炉次来看，终渣调整剂中SiC脱氧效果较好，调渣效果较理想，满足溅渣护炉对终渣的要求。如表6所示，炉渣中TFe含量平均降低0.81%，且没有出现加入后在钢水表面结砣的现象。

表6 转炉终点调渣前后渣样对比分析

（3）溅渣护炉效果

平均起渣较现有或镁质护炉料平均缩短20s，为1.28min；平均溅渣时间时间相当，为3.43min；同时溅渣层具有良好的抗侵蚀效果，优于现有镁质护炉料的溅渣效果。

4 结论

终渣调整剂的成功开发，解决了炼钢除尘灰存放及处理问题，实现了废弃物的循环利用，具有较好的社会效益。终渣调整剂在炼钢转炉的推广运用，可全部替代现有的镁质护炉料，配合复吹使用，操作工艺顺行，调渣、稠渣、溅渣护炉效果均优于现用镁质护炉料；对比炉渣中的TFe含量降低了0.81%，每年就可为炼钢厂创造明显的经济效益。

[1]刘世鸿． 攀钢转炉尘资源循环利用技术研究 [J].钢铁钒钛，2011（3）：88-92.

[2]杨素波，陈勇．半钢炼钢条件下的溅渣护炉技术[J].钢铁钒钛，2001（3）：37-41.

[3]刘新． 攀钢转炉溅渣护炉的实践与分析 [J].钢铁钒钛，2001（1）：59-62.

Study and Application of Final Slag Regulator at Pangang

ZHUO Sheng,CHEN Tao,HUANG Guo-bing and CHEN Gui-wei

(Panzhihua Gangcheng Group Company Limited,Panzhihua,Sichuan Province 617023,China)

A final slag regulator with 50%percent precipitator dust was developed in combination with the actual application of magnesia converter protecting material to molten semi-steel,through study on the physical and chemical indices of precipitator dust at Pangang Steel-making Plant.The trial on site showed that the properties of the product met the requirement of the customer.The effects of slag adjusting,thickening and splashing for converter protection were superior to the in-use magnesia converter protecting material.Furthermore,TFe content in slag dropped0.81%on average.Being used on a normal base completely in substitution of magnesia converter protecting material now,the product realized the circular utilization of precipitator dust and gave good economic and social benefit.

converter precipitator dust;final slag regulator;magnesia converter protecting material

2013-01-12

2013-02-02

卓胜(1974—)，男，四川双流人，硕士研究生，工程师，主要从事冶金辅助材料方面的研究工作，E-mail：pzhzs@163.com。

（编辑 潘娜）