转炉双渣法少渣炼钢工艺新进展及操作优化

王怡琼

摘 要：随着我国科学技术的不断发展，使我们在各个行业都得到了高速的发展。在钢铁行业中，我们的炼钢工艺也随着科学技术的发展有了非常大的飞跃。本文主要针对转炉双渣法少渣炼钢的工艺来展开论述，通过对少渣炼钢的供气、造渣、温度等制度的分析来指出转炉双渣法少渣炼钢是未来炼钢的主要发展方向。为此，研究转炉双渣法少渣炼钢工艺新进展及操作优化对未来钢铁行业的发展具有重要意义。

关键词：转炉双渣法；少渣炼钢；工艺新进展

在炼钢时采用转炉少渣炼钢工艺， 使在单位时间内铁水最终获得量与初始投入量之比得到提高，从而增加了冶炼的经济效益。通常情况下在炼钢时需要石灰来造渣，而由于采用少渣工艺在炼钢时铁水硅含量很低， 所以减少了石灰的用量，进而降低了成品也减少了污染物的排放[1]。在实际生产过程中通过对转炉双渣法少渣练钢工艺在实施过程的研究并对所遇加以解决，得出转炉双渣法少渣炼钢工艺在降低渣料消耗和降低钢铁料消耗等方面有显著效果。

一、少渣炼钢工艺的概述

转炉双渣法少渣炼钢工艺就是在金属冶炼时将转炉吹炼时分为两个阶段，第一阶段吹炼首先对金属溶液进行脱硅和脱磷处理，待脱硅、脱磷结束后倒出部分炉渣进行第二阶段吹炼；第二阶段吹炼是以脱碳处理为主，待脱碳处理结束后出钢，并将液态炉渣留在炉内。在进行下一炉金属冶炼时，要根据炉内留渣情况兑入废钢、铁水进而进行第一阶段吹炼；待第一阶段吹炼结束中间倒渣后再进行第二阶段吹炼，从此循环反复。转炉双渣法少渣冶炼可以降低钢铁原料和白灰的消耗，并使转炉的脱磷率提高。

二、少渣炼钢工艺制度分析

（一）少渣炼钢炉内部分合金化

在少渣炼钢时，由于造渣材料的消耗量的减少，在有多余热量的情况下，可以使锰矿或铬矿直接合金化。

（二）少渣炼钢造渣制度

转炉少渣吹炼时，根据吹炼的时间段来投入生石灰及其它造渣材料，一般情况下在吹炼开始或吹炼中期投入比较有效。当转炉化渣不良时，加入适量的萤石能够帮助转化炉化渣；当铁水硅未达到预期控制目标时，在铁水中加适量的软硅石，能够使铁水中的硅含量达到控制范围。少渣炼钢时，在保证造渣材料消耗降低的前提下，将前一炉的高碱度、高氧化性、高温的最终料渣保留一部分在转炉内，然后其中加入少量石灰或白云石，最后兑铁炼钢，可以有效的保护炉衬、覆盖钢液及减少金属喷溅。

（三）少渣炼钢供气制度

在少渣炼钢脱碳转炉时刚开始由于转炉内铁水的硅、锰含量较低，所以使碳氧反应提前，前期由于转炉的炉渣量很少如果在前期顶吹氧枪枪位低会造成金属喷溅。而在前期转炉内铁水的硅、锰含量较低时采用较高枪位操作能够快速成渣， 能够增加吹炼前期渣中氧化铁的含量。根据在布置顶吹氧枪枪位时要根据化渣情况逐步降低枪位来满足生产需求。与常规吹炼相比，前期少渣吹炼时氧气流量应适当减少，而在吹炼后期时应加大氧气流量，这样有利于降低铁损和提高锰的收得率。所以，在少渣炼钢全的过程，顶吹氧枪枪位应采用“ 高 - 低 - 低 ”三段式控制这样分布比较合理[2]。

（四）少渣炼钢温度制度

在对铁水进行吹炼时，合理选用造渣材料和废钢用量是保证温度制度的关键所在，温度制度的平衡常常因铁水温度的降低和放热反应元素减少或增加而导致铁水热量的改变，通常情况下减少造渣材料和废钢用量可以使铁水的温度达到一个平衡状态。

三、双渣法少渣冶炼的关键技术

（一）控制炉渣的流动性是决定能否快速倒出足量的脱磷炉渣的关键因素，为此我们在冶炼的我们必须控制以下事项：1）保证转炉的炉渣的粘度非常低；2）在脱磷阶段适当的提高炉内温度；3）保证炉内炉渣充分熔化，无颗粒状析出；

（二）脱磷阶段高效脱磷工艺技术：脱磷阶段钢水不能充分脱磷，这就加重钢水在脱碳阶段的负担。如果最终钢水中磷含量不合格就必须进行后吹、补吹，加大了劳动量，提高了生产成本。当采用双渣法少渣冶炼工艺时，由于前一次冶炼所留炉渣中已包含百分之一点五的五氧化二磷含量，采用较低的碱度渣系虽然保证炉渣流动性良好，但是使脱磷阶段脱磷难度明显增加。采用少渣冶炼工艺在吹炼前期脱磷阶段高效脱磷的关键有三方面，其一在金属熔池内加强金属搅拌加快熔池内部磷的传输；其二在转化炉前期通过调整供氧或加入铁矿石、氧化铁皮等方式提高渣中氧化铁的活跃度；其三采用少渣冶炼工艺时，在脱磷阶段结束后能否快速倒出足量的炉渣在冶炼工艺流程方面具有及其重要的意义。

四、采用少渣冶炼的优点与缺点

（一）降低钢铁料消耗。由于在转炉双渣冶炼前期降低了渣中氧化镁的含量降低了渣中铁珠比例，从而降低了钢铁的料消耗。

（二）提高收得率。采用少渣冶炼工艺在吹炼最后不进行倒渣，所以提高了钢水的收得率。

（三）为未来研发优质产品打下良好基础。

（四）降低料损耗。由于炉渣中的铁排出量减少，从而节省了钢铁量消耗；但由于磷已在前期排除故为降低排磷量。

（五）降低渣量排放。由于双渣法在吹炼前期造渣倒掉并在吹炼中期再造渣，从而减少了总渣量的排放。

五、双渣法少渣冶炼的发展前景展望

由于市场的需求钢铁的产量迅猛增长，从而造成钢铁行业受到资源、能源和环境的限制。而在金属冶炼时采用转炉双渣法少渣冶炼工艺可以有效的提高铁水的收得率、缩短了冶炼时间、提高了转炉作业率、提高生产能力， 延长了转炉炉龄、提高了转炉终点命中率，从而提高了经济效益，改善了钢水的纯净度为生产超纯净钢创造了条件。通过对国内外钢铁工艺的研究和实践表明， 少渣炼钢工艺能够满足于大产量、经济地生产纯净钢，而由于少渣炼钢工艺钢铁料消耗低， 能够有效的缓解国内铁矿资源的紧张状况，使之在未来的应用前景十分可观[3]。

六、总结

近年来社会随着经济的发展，对工业生产提出了更高的要求，同时经济的供给关系也让我们正在经历一次又一次的技术革命。本文主要针对转炉双渣法少渣炼钢工艺新进展及操作优化展开论述，转炉双渣法少渣炼钢工艺是有效减少物料消耗和炉渣排放量并达到降本增效的方法，它能为未来中国钢铁事业发展打下坚实可靠的基础。

参考文献：

[1]丁瑞锋，冯士超，王艳红等.转炉双渣法少渣炼钢工艺新进展及操作优化[J].上海金属，2015，37（5）：57-61.

[2]杜玉涛，董大西，朱荣等.转炉石灰石双渣低成本工艺研究与实践[J].工业加热，2014，（6）：20-22.

[3]王步更，汤演波，李杰等.马钢转炉双渣法脱磷工艺生产实践[J].冶金动力，2014，（10）：84-86，90.