转炉低铁耗下冶炼工艺探讨

林文泽

广西钢铁集团有限公司 广西防城港 538000

金属资源是社会经济发展过程中极为重要的一类应用资源。从金属资源的生产过程进行分析，其在生产作业产生了大量的环境污染及能耗问题，因此在转炉炼钢冶金生产中，关于环保与节能技术的应用，引起了广泛性的关注。

1 我国转炉炼钢低铁耗下造成了很高的能耗输出

随着炼钢行业的不断发展，人们使用钢铁建造了大量的挖掘工具，增加了我国能源的供给能力，但炼钢产量的不断增加也需要这些能源给予支持。从1992年开始，我国能源的消耗速度要大于能源的生产速度，并且呈逐年上升的态势，目前消耗的能源多为不可再生的能源，高能耗输出也对我国能源资源带来了极大的挑战。

在冶炼过程中，需要对铁矿进行高温加热，这就需要燃烧大量的化石燃料，以保证高炉达到一定的温度，这些化石燃料在燃烧过程中会产生大量的硫化以及氮化气体，并伴随有二氧化碳气体等废气排出，或是在燃烧过程中一些矿物质粉尘也会被排放到大气中，造成空气的污染。冶炼属于高污染行业，且有些黑心工厂，为了寻求更大的经济利益让这些废气在未经处理的情况下，排放到大气中，进一步对大气环境造成污染。就必须制定相关节能减排策略，通过一系列的限制措施，来缓解当前的生产局面，并最终通过遵循冶炼技术的生产工艺，来革新冶炼工艺，实现我国对多种能源进行合理综合利用的同时达成节能减排目标，并实现循环经济的发展[1]。

2 转炉低铁耗下冶炼工艺措施

2.1 循环运用热量

为了更好的改进金属冶炼的流程，需要充分利用冶炼进程中热量循环，这也是企业当前重点研究的方向。国内部分企业针对当前这方面已经取得了初步性成效，并且在不断的实践过程中取得了诸多丰富的经验。在金属冶炼过程中，其余热主要囊括了两个方面的内容：其一，当充分进行燃烧后，烟气热量方面的回收，它的温度在350℃左右；其二，炉渣余热回收，其温度是比较高的，大致是1000℃，为节能降耗关键的组成成分，这部分热交换进行热量的回收已经比较成熟的应用。烟气部分的热量能够在冶炼之前，将铁矿石实施预先进行加热处理，进一步充分利用能源，最大限度的减少能源方面的浪费，使其达到可持续发展提出的要求。

2.2 落实资源回收技术

从产生能耗及污染的途径进行分析，落实资源回收技术的研发和应用，为冶炼环保与节能技术实施中的主要举措。其中关于资源回收技术的研发和应用，主要内容为粉尘资源的回收应用，烟道气中的脱硝处理、脱硫处理，以及硝、硫资源的回收系统建立应用。其中粉尘资源的回收，生产企业可在生产厂区内建设大型的通风系统，并在通风系统建设的基础上，安装过滤装置以及存储装置，以此进行生产厂区内的粉尘资源回收。回收作业中根据传感系统，定期进行粉尘回收装置中粉尘资源的回收，之后基于粉尘的主要成分，可应用湿法分离技术，进行粉尘资源的分离及应用。另外，关于烟道气中的脱销处理以及脱硫处理应用，生产企业可基于烟道系统，安装烟道气的资源回收系统，通过湿法分离或干法分离的方式，进行烟道气中的硫组分以及硝组分分离回收。之后结合回收资源量，进行统一的处理及应用，以此降低资源损失，同时达到拓展企业收益渠道，降低冶炼生产成本的目的[2]。

2.3 低铁耗下吹炼控制

①低铁耗下枪位控制。高铁耗下吹炼过程不易控制，容易发生喷溅、出钢量不足和炉衬冲刷的问题，同时对炼钢也会产生不利影响。根据低铁耗下不同时期的特点，制定出了相应的枪位控制技术。整体枪位为“低-高-低”模式：吹炼前期采用低枪位高氧压，快速脱硅，配加提温剂，延时加料100s，加强搅拌促使熔池快速升温；吹炼中期提高枪位，氧压调整到正常氧压，防止铁块熔化熔池温度急剧上升碳氧反应剧烈造成返干喷溅；吹炼中后期逐步降低枪位，加强搅拌，抑制泡沫渣喷溅，保证废钢完全融化。②优化后期底吹参数。由于废钢加入较多，废钢堆积密度大，表面温度传递慢，容易造成吹炼终点部分废钢不化，出钢量不足，出钢温度低，甚至黏炉衬，为了解决这一问题，提高转炉底吹后期供气强度，将冶炼后期的供气强度由原来的0.03m3/（t·min）提高到0.08m3/（t·min），加速了熔池搅拌能力，促进了废钢完全熔化，并且达到了降低了转炉吹炼终点氧含量的目的。

2.4 炉内温度控制

在低铁耗条件下，由于铁水装入量较少、冷料占比较大，导致冶炼前期温升速度较慢，不利于保障良好的成渣效果，因此需匀速加入少量轻烧白云石，避免因前期升温过慢导致熔池内含有大量FeO而产生低温泡沫喷溅问题，待碳火焰起来后再匀速加入适量石灰。应注重将吹炼前期与中后期的加料量控制在2：1左右，其原因包含以下两方面：其一是炉内冷料偏多，在中期炉内废钢熔化致使脱碳反应释放的热量被抵消，倘若加料量过大、速度过快，将导致其温度迅速下降，炉渣内的FeO含量升高，进而在后期温度上升时引发喷溅问题；其二是受中期炉内温度的影响，生铁、废钢熔化量较少，待温度增至1470℃时其熔化速度才能加快，需利用炉内渣料起到抑制温差的作用，控制温度上升速度，并且在后期废钢熔化时需适当提高枪位，以此控制脱碳反应速度，实现对炉内温升速度的有效调节[3]。

3 结语

在低铁耗条件下提高转炉废钢比可以有效增加钢产量、降低吨钢能耗，既有助于提高钢厂生产效益，还能够大幅减少环境污染。对此钢厂还需结合自身转炉设备配置情况与生产工艺技术水平，综合运用铁矿冶炼等工艺手段，进一步促进钢厂综合效益的显著提升。