用后镁钙砖代替轻烧白云石利用研究

李一力，罗 胜

（山西太钢不锈钢股份有限公司，太原 030003）

镁钙砖具有熔点高、抗碱性渣侵蚀性能好以及净化钢水的特点，广泛应用于洁净钢与纯净钢的生产中。用后镁钙砖数量较大，价值较高，因此人们需对用后镁钙砖回收利用进行研究。本文主要对用后镁钙砖代替轻烧白云石的利用进行了研究。

1 用后镁钙砖破碎颗粒和轻烧白云石化学组成

用后镁钙砖主要成分为MgO和CaO，与轻烧白云石相近，如表1所示。

表1 轻烧白云石、用后镁钙砖化学组成

2 转炉使用用后镁钙砖代替轻烧白云石的利用研究

由于用后镁钙砖与轻烧白云石化学组成相近，因此转炉使用用后镁钙砖破碎颗粒代替部分轻烧白云石，以降低转炉冶炼的辅料成本。本研究共试验了三次。

2.1 第一次试验

2.1.1 试验情况

镁钙砖破碎颗粒装入吨包袋，冶炼时放入料槽与废钢一同加入转炉。其间共试验了两种镁钙砖破碎颗粒：3～5 mm和5～15 mm。其中，粒度5～15 mm镁钙砖破碎颗粒试验了两炉，粒度3～5 mm镁钙砖破碎颗粒试验了7炉，具体结果如表2和图1～图5所示。

表2 镁钙砖试验数据

图1 5～15 mm镁钙砖颗粒

图2 使用5～15 mm镁钙砖的转炉终渣

图3 3～5 mm镁钙砖颗粒

图4 使用3～5 mm镁钙砖的转炉终渣

图5 使用3～5 mm镁钙砖转炉吹炼20%炉渣

2.1.2 试验分析

由图1、图2可知，使用5～15 mm的镁钙砖的转炉终渣中镁钙砖不能完全熔化；试验第一炉、第二炉渣中MgO含量分别为9.94%和6.36%，在相同试验条件下，第二炉渣中MgO含量比第一炉低2.58%的原因为第二炉渣样分析前已将未熔化镁钙砖筛选出。粒度为5～15 mm的镁钙砖不适合在转炉使用。

由图3、图4可知，使用3～5 mm的镁钙砖的转炉终渣中镁钙砖已经完全熔化；试验使用3～5 mm的镁钙砖的转炉终渣MgO含量平均为8.51%。粒度为3～5 mm的镁钙砖能够满足转炉的使用要求。图5为试验炉号B0700435吹炼至20%时所取渣样，由此可以看出，用圆圈标出的均是未熔化的镁钙砖，说明粒度为3～5 mm的镁钙砖在转炉吹炼前期不能完全熔化。

2.2 第二次试验

2.2.1 试验情况

加入方式为：3～5 mm的镁钙砖破碎颗粒装入吨包袋，冶炼时装入料槽与废钢一同加入转炉。加入原则为：试验炉次石灰加入量不发生变化，镁钙砖破碎颗粒加入1袋，轻烧白云石使用量减少2 000 kg。本批试验的镁钙砖规格为3～5 mm，共计试验35炉。渣样如图6所示。

图6 转炉终渣

2.2.2 试验结论

本次转炉试验使用3～5 mm的镁钙砖的转炉终渣中，镁钙砖能够完全熔化。对比试验前后转炉测厚情况，连续试验33炉后，出钢面有变薄的趋势但不是很明显，炉底的变化规律与出钢面一致。

2.3 第三次试验

2.3.1 试验情况

试验目的为：为寻求更为合理的镁钙砖使用量，同时继续观察使用镁钙砖在转炉的熔化情况。加入方式为：镁钙砖破碎颗粒通过高位料仓加入，转炉吹炼前镁钙砖以底灰形式加入转炉内。辅料加入原则为：试验炉次石灰加入量不发生变化，轻烧白云石和镁钙砖破碎颗粒加入量如表3所示。

表3 镁钙砖及轻烧白云石加入方案

渣样成分如表4所示。

2.3.2 试验结果分析

本次转炉试验使用3～5 mm的镁钙砖的转炉终渣中，镁钙砖能够完全熔化。

本次试验分三种情况使用3～5 mm的镁钙砖，分别为每炉使用500 kg、800 kg和1 000 kg镁钙砖颗粒用来代替1 000 kg轻烧白云石，意在寻求更为合理的镁钙砖使用量。转炉试验使用500 kg镁钙砖的转炉终渣MgO含量平均为8.88%；转炉试验使用800 kg镁钙砖的转炉终渣MgO含量平均为7.19%；转炉试验使用1 000 kg镁钙砖的转炉终渣MgO含量平均为7.77%。通过上述数据对比，使用镁钙砖量少的炉次的终渣MgO含量高，造成这一结果的主要原因为钢种，也就是渣中TFe含量。因此，笔者认为，转炉冶炼普碳钢时使用500 kg镁钙砖代替2 000 kg轻烧白云石；转炉冶炼管线钢、低碳、低磷钢时，需要使用1 000 kg镁钙砖来代替2 000 kg轻烧白云石。

表4 试验炉次渣样成分

通过对比试验前后转炉测厚情况，在转炉连续试验70炉的过程中，炉况未出现明显的变化，出钢面和大面厚度变厚。因此，使用镁钙砖对于改善炉况是有利的。

3 结论

转炉运行期间，人们可以利用粒度为3～5 mm的用后镁钙砖破碎颗粒来代替轻烧白云石。转炉冶炼普碳钢时，使用500 kg镁钙砖代替2 000 kg轻烧白云石；转炉冶炼管线钢、低碳、低磷钢时，使用1 000 kg镁钙砖代替2 000 kg轻烧白云石。转炉使用粒度为3～5 mm的用后镁钙砖破碎颗粒，对于改善炉况是有利的。