论提高综合废钢比的研究技术

朱惠华

摘要：针对2016年以来，国家严格执行淘汰落后产能、打击“地条钢”的产业政策，国内钢材价格利润空间较大，通过在高炉中添加废钢来增加铁水的产量，并提供公司的综合效益。

关键词：转炉;废钢比;铁水

一、目前现状

永钢炼铁厂目前有10座高炉，2018年1-7月炼铁厂先后有7座高炉（2#、3#、4#、5#、7#、8#、9#）出现炉况不稳现象，导致炼铁铁水供应不足，不能满足炼钢厂正常生产需求，而市场上钢材利润空间较大，因此迫切需要通过增加废钢比来提高生产产量。

二、存在的问题

目前公司在生产实践过程中虽然通过改造废钢斗增加斗容、新增优质废钢资源品种、铁包内加轻薄废钢，制定炼钢造渣制度和入炉废钢比例结构等方法来提高废钢的使用比例，但由于受到废钢斗容积的限制，若满斗装炉时容易发生炉口卡料事件，影响转炉生产节奏，从而导致公司目前的废钢比一直处于18%左右。公司以往在提高废钢比后为防止温降过快，在冶炼过程中加入大量增温剂，但效果不明显。

三、采取措施

针对2018年1-7月份多个高炉出现炉况失常现象，导致铁水出现供应不足现象，提出在炼钢提高废钢比的同时，通过高炉使用废钢来增加铁水产量。

1、铁包内废钢加入。在炼钢三厂联达路二钢风机房侧空地区域设置钢筋打包块堆场，面积约150m²。由废钢车间定期配送钢筋打包块至堆场，场地常设一台履带式抓钢机，负责堆场废钢来料整理和铁包钢筋打包块的装入，废钢装入点上方设置高清摄像头，抓钢机驾驶室设置显示终端，数据互联便于操作人员监控铁包内情况，便于控制废钢装入量。由于堆场是室外堆场，为防止淋雨带来影响，将钢筋打包块堆点设置防雨棚。

铁包目前正在使用的有120t和55t两种规格，120t铁包打包块装填规格为0.7*0.7*1.5m，55t铁包打包块装填规格为0.6*0.6*0.8m

2、铁包废钢烘烤预热。在炼铁二厂的8#高炉东西出铁场设置铁包烘烤器，铁包加入钢筋打包块后，由铁水车将铁包运到铁包烘烤器位置进行烘烤。烘烤时间约30分钟，废钢烘烤温度600-800℃，烘烤介质首选高炉煤气。烘烤装置的包盖采用升降式，以便铁水车能够顺利从包盖下方通过。烘烤器主要技术参数如下：

3、铁沟内废钢加入。在炼铁出铁场平台增设废钢料仓，料仓下方设置振动给料器，振动给料器下方设置输送皮带，输送皮带头部给料端设置溜管布置与出铁沟槽正上方，废钢缓存于料仓，通过振动给料器下料至输送皮带，输送皮带将废钢输送至头部给料端，通过溜管均匀的加入到铁水沟中。加入的废钢类型为：轻薄的散装废钢料，外形尺寸30-100mm，厚度<3mm。

4、高位料仓废钢加入。在炼钢三厂转炉地下料仓区域设置单独的废钢仓用于储存少量废钢，汽车运输废钢至地下料仓，然后通过皮带输送机将物料送到转炉高架料仓，并使用高跨投料技术将废钢直接加入炼钢转炉内，该区域的废钢加入量约为2T。加入的废钢类型为：尺寸30-50mm，厚度10-20mm，或棒状碎钢，长度30-60mm，直径15-30mm，严禁有尖锐的棱角，以避免划伤皮带。

5、转炉热补偿材料选用。在提高废钢使用比例后势必会增加炼钢转炉内废钢使用量，从而造成铁水物理热和化学热的减少，对钢水升温热量造成较大影响。为弥补热量损失，需向炼钢转炉内提供载热材料。作為炼钢转炉载热的理想材料，一是要具有较高的热利用系数，二是要确保炼钢转炉的生产效率。根据现有的研究结果表明，按照1KG块煤能够熔化3.1KG废钢计算，虽然焦炭价格比较昂贵，但能比块煤多熔化0.4KG废钢，同时考虑到价格和来源的优越性，因此决定选用永钢原料场筛分的焦丁做为热补偿材料，焦丁的成分见下表：

5.1焦丁粒度及加入方式：焦丁粒度选择5-25mm，堆密度400-500Kg/m³，含水量小于5%，现炼钢三厂单个高位料仓可储存焦丁9吨。

5.2焦丁入炉操作

5.2.1焦丁入炉工艺：转炉氧枪点着火后，0-2.5min采用低枪位、大流量供氧，以迅速升温;提高抢位化渣时间控制在2.5-5min，渣化好后按照多批少量的方法加焦丁，并在冶炼7min内加完。

5.2.2焦丁入炉补热效率：按实际加入焦丁的重量计算增加铁水中的碳含量，根据碳升温效率计算补热效率，按每增加0.01%碳使钢液升温1.3℃估算。

5.2.3在铁水供应紧张且成分波动较大的情况下，另外，受到铁水成分化验时间的影响。在正式冶炼前，质检部门可能还未完成铁水成分的化验工作，因此，岗位员工在不清楚铁水成分的情况下，也就不能确定焦丁的使用范围。针对该异常现象，公司工艺标准室根据炼铁厂提供的原始Si、Mn含量制定焦丁的参考用量，后期在根据质检部门提供的检测结果确定实际使用量，并规定在吹炼过程中，必须由炉长负责操作。

6.增加激励机制。为提高相关事业部及部门干部员工的工作积极性，由公司生产管理室牵头，一是制定《废钢比专项考核》，明确废钢比攻关标准、计算方式等直接对个人实施奖励，二是由事业部负责，根据公司颁发的专项考核方案制定适合各单位实际的废钢比考核方案，层层分解到条线负责人和岗位员工，从而打破以往吃“大锅饭”现象，增加了岗位员工的工作积极性。

四、效益评价

1、增加铁水产量

2018年10月炼钢产量达692717.576t，废钢比已提高至21.4%，按冶炼1吨钢坯需1.086吨铁水（铁水+废钢）计算：

增加铁水产量=692717.576×1.086×（21.4%-18%）=25577.90t

2、增加钢材产量

（1）增加炼钢产量=25577.90÷1.086=23552.39t

（2）增加钢坯按轧制棒材HRB400，成材率和负公差按1.015系数计算，则增加钢材产量=23552.39×1.015=23905.67t

3、增加效益

按目前市场HRB400吨材利润1100元（不含三项费用），每月可实现公司增产效益=23905.67×1100=2629.6万元。

五、总结

通过采用多元化废钢加入，利用先进的废钢烘烤设备及废钢装入装备，根据废钢类型选择在铁水包、高炉铁水沟、高位料仓等地方加入相应类型废钢，截止2018年10月底，公司综合废钢比从原有的18%逐步提高至21.4%，并采用合理的热补偿工艺，减少提高废钢比对入炉物料结构及温度、成分变化的影响，保证转炉顺利冶炼高废钢比铁水。

参考文献

[1]王书智;降低转炉炼钢的铁水消耗和提高废钢比[J];鞍钢技术;1988（9）：5.

[2]郑楠;提高转炉废钢比的试验研究[J];天津冶金;2013（1）：10-12.

[3]蔡廷书;国内外提高废钢比的措施[J];重钢技术;1994年37卷第1期：12-23.

[4]戴云阁译;乌克兰转炉车间提高废钢比的实践[J];炼钢;1994（6）：12-17.

[5]李承祚;210t转炉加焦补热炼钢工艺及节能研究[J];冶金能源;1990年第9卷第6期：19-20.

（作者单位：江苏永钢集团有限公司）