济钢45吨转炉经济炼钢技术应用

汤晓辉，邓 勇

（山东钢铁集团日照有限公司，山东 日照 276800）

钢铁冶炼生产过程中产生的含铁元素废弃物主要有连铸污泥、氧化铁皮、钢渣铁渣、除尘灰等，从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物——赤泥，由于废弃物中含有不同比例的铁含量，摸索废弃物的回收利用，通过技术改进与加工，把部分废弃物经过加工处理后用于转炉炼钢，是一项可降本增效的技术应用。

1 45t转炉现状

（1）600t混铁炉3座，鱼雷罐倒罐站2座。（2）铁水喷吹脱硫预处理站2座。（3）转炉：45吨转炉4座，平均出钢量45t。（4）LF炉2座，4座 CAS站、3台板坯连铸机，2台方坯连铸机。（5）主要生产品种：普碳钢、低合金结构钢、船板钢、容器钢等。

2 含铁废弃料的选择

2.1 含铁废弃料的选择

钢铁冶炼过程主要含铁废弃料：预处理渣、铁渣、钢渣、污泥、二次除尘灰、氧化铁皮。含铁废弃料主要成分：炼 钢 污 泥 ：TFe：45.7、P：0.215、S：0.15、SiO2：3.5、CaO：13.5；氧 化 铁 皮 ：TFe：72、P：0.030、S：0.053、SiO2：18.4、CaO：23.7；炼钢除尘灰：43.81、P：0.074、S：0.2、SiO2：4.14、CaO：13.64；转炉前期渣：TFe：29.28、P：0.043、S：0.153、SiO2：11.34、CaO：39.74；赤泥：TFe：23.8、P：0.16、S：0.11、SiO2：17.8、CaO：2.65。经前期技术论证，废弃料利用可行性方案：转炉前期渣用渣斗直接回收，冷却后定量入炉；赤泥、除尘灰、氧化铁皮压球后分类入炉。

2.2 经济料使用方案

（1）返回渣的使用方案。经前期论证和初步试验，初步确定了返回渣使用工艺流程：渣斗收集→运输至储存地→铲车定量配斗→入炉。收集：炉口前期溢渣用渣斗接送回收，吹炼终渣不再回收，在钢渣处理车间单独预置储存场地，进行前期渣的冷却与破碎，保证粒度小于200mm。使用：制作专用铲车斗，按每斗0.5t加工，实现定容定量配斗。称量、入炉：返回渣配斗后进行二次称量，使用废钢地秤，误差千分之五，废钢斗上注明返回渣具体重量，确保数据的准确性，便于指导转炉摇炉工精准操作，控制吹炼前期温度，减少溢渣或喷溅。

（2）赤泥、除尘灰和氧化铁皮的使用方案。由于赤泥中铁元素含量较低、且粒度较小，除尘灰和氧化铁皮粒度细，无法通过废钢斗或高位料仓直接入炉，通过对标借鉴，联系相关加工企业回收赤泥、除尘灰和氧化铁皮，并进行提纯、压球，如前期进行试验的赤泥球成分如：赤泥：TFe：23.8、SiO2：17.8、CaO：2.65、Al2O3：18.32；赤泥球：TFe：41.58、SiO2：13.5、CaO：2.6、Al2O3：8.29。经过加工后的赤泥球，铁元素含量达到了40%以上，具备了替代部分矿石、作为转炉炼钢冷却剂和化渣剂条件，除尘灰与氧化铁皮经压球后（控制好强度和粉面率）可直接上高位料仓入炉使用。

2.3 转炉吹炼过程具体操作模式的摸索

（1）基本情况。装入制度：铁水、废钢装入量按热量与钢种要求配加，其中铁水39～42t+废钢5～8t，返回渣每炉0.5t。造渣料：试验炉次造渣料正常加入，石灰、白云石、镁块等辅料根据铁水成分和含渣量进行配加，终渣碱度控制在2.8～3.2；过程配加部分矿石、高钙石、赤泥球、除尘灰球等冷却剂和化渣剂，少量多批加入，单次加入量不超过300kg。氧压和枪位控制。吹炼过程枪位采用低—高—低模式，前期高氧压低枪位，保证快速提温早化渣，中期高枪位低流量，防止碳氧反应剧烈引起喷溅，实现吹炼过程平稳，后期降低枪位提高氧压，保证拉碳效果，促进成分均匀。

（2）试验情况。①返回渣使用情况。使用返回渣0.5 t/炉，试验炉次和正常炉次的平均钢铁料消耗对比，可直接降低钢铁料消耗1.32kg/t钢，降本增效作用显著。且由于吹炼前期控制升温速度，大部分炉次过程控制较好，个别炉次因铁水前期温度低，返回渣熔化后渣中FeO含量增加较快，低温泡沫渣溢渣时间延长，通过摸索改进，可针对性的采取提高前期碱度、低枪位充分搅拌，控制渣中FeO含量等措施，溢渣炉次得到了有效控制。

（3）赤泥球、氧化铁皮及除尘灰球使用情况。①加入方式：试验炉次均按固定量加入，单批次加入量按100～300kg控制，吹炼过程根据温度和火焰情况，随着高钙石、轻烧白云石少量多批次配加，总量控制在1200kg以下，杜绝大批量加入时出现的喷溅或返干现象。②使用效果试验炉次吹炼过程控制总体较为稳定，在前期温度及渣中FeO控制较好的条件下，吹炼3～9min，分3～6批次加入压球，黄烟、喷溅等异常情况基本得到了控制。由于压球中含有一定量的Al2O3、SiO2等低碱度成分，过程化渣情况较好，适当配加少量的石灰、高钙石或轻烧白云石均能保证终渣碱度。过程枪位按低—高—低模式，根据火焰和温度微调枪位和流量，操作过程较易控制。由于赤泥球、氧化铁皮及除尘灰球冷却系数相对偏低，其替代矿石量约占58%，可通过适当提高压球用量，保证降温及化渣效果，且其中铁元素回收率正常。

4 结语

（1）由于返回渣中含有较高的铁元素，分类回收后摸索合适的加入量，既能保证转炉吹炼过程的平稳，也能最大程度的回收Fe，降本增效效益显著，试验炉次返回渣每炉用量0.5t左右时，可降低钢铁料消耗1.32kg/t。

（2）通过对赤泥球、氧化铁皮与除尘灰球少量多批加入模式的摸索试验，压球入炉后快速熔化，化渣与降温效果较好，完全可以替代价格较高的矿石，作为转炉吹炼过程的化渣剂与冷却剂，还能回收其中的Fe元素，降低钢铁料消耗，是废弃物回收利用的一项成功技术应用。