现代冶金企业中炼钢工艺参数的优化

2016-11-26 02:49文/李
北极光 2016年8期
关键词:炉料炼钢连铸

文/李 洋

现代冶金企业中炼钢工艺参数的优化

文/李 洋

由于现在冶金企业中的炼钢越来越受到业内人士的关注,所以优化炼钢的工艺参数已经成为业内工作人员最为关注的问题。在炼钢的过程中会涉及到各种炉料的分配比例、在冶炼过程中的工艺参数技术以及消耗炉渣铁料的量等很多方面,所以笔者结合以上提到的常会涉及到的因素,对现代冶金企业的炼钢工艺进行了一些比较新颖的优化方法的阐述。

现代冶金企业;炼钢;工艺参数优化

随着社会的不断发展与进步,现代冶金企业也随之有了大幅度的发展,因此在冶金企业中的炼钢工艺的效果以及节约率已经成为业内人士重点关注的问题,所以如何优化炼钢工艺参数已经成为这方面的重中之重。虽然目前有一些冶金企业已经得到了突飞猛进的发展,但是它们的炼钢工艺依旧处于原始的落后状态,在这种状态下,精炼的效果不能够达到理想的要求,并且在此过程中炼钢的产率也很难达到正常水平,这就严重阻碍了冶金企业的发展。因此,如何进一步优化冶金企业中的炼钢工艺参数,如何提高生产效率,减少炉渣铁料的消耗已经成为当下业内人士最为关注的问题。

一、不断优化炉料的结构

在最大可能的满足生产上的需要的基础上,相关工作人员需要对炉料不断地进行优化,同时也要对金属不断地进行回收,提高其回收率,从而最大限度地降低炉料的分配比例问题,尽可能地减少炉料的使用量,制造出最优的产品,产生最大的效益。在目前情况下,高炉铁水、社会和自产的废钢以及那些生铁均可以成为我们炼钢所使用的金属炉料。其中,在投入单位量金属与炼出的可以达到标准的钢水生产量的比例称为炉料的金属回收率。其中影响金属回收率的因素有很多,其中最为主要的就是炉料本身的含铁量和在炼钢过程中那些铁耗、喷溅等所造成的各种损耗。

二、在对炼钢工艺进行优化时,要对精料的选择尤为慎重

1.废弃的钢料

若在炼钢的过程中选择废弃的钢料来炼钢必须要先将其按类分拣,分拣之后还要对其进行加工处理,然后选出成品入炉炼钢。其中在分拣的过程中,需要将非金属材料、铝和铜等有色金属以及易燃易爆物品挑出来,然后丢弃。此外,在挑拣过程中,为了保证所炼钢中铜、铬、镍等元素满足标准要求,相关工作人员必须要对其进行严格的钢种筛选。

2.炼钢中所用的铁水

在炼钢的过程中对铁水进行预处理,此外,还要对铁水中的硫含量进行仔细地化验,然后对其进行脱硫处理。只有通过这样严密的炼钢前检验,才能将炼钢炉的作业率以及所炼钢的质量提升到最优品质。此外,对于那些有特殊要求的钢种,要在炼钢中所用的铁水进行脱硅、脱磷的处理。甚至是那些要求更加特殊的钢种,譬如汽车板等,则要在炼钢过程中对所用铁水进行脱磷、脱硅、脱硫的三脱处理。其中需要注意的是,虽然脱硅、脱磷的处理可以在转炉中完成,但是在其过程中会产生大量的废渣,从而增加了转炉的运行负担,同时将转炉运转的周期大大延长,相反的,转炉的生产率却大幅度降低,钢铁原料的消耗也不断增加。基于这些原因,相关工作人员要在入炉前对炼钢中所用的钢水进行三脱处理。

3.炼钢过程中所用的石灰

石灰是在炼钢过程中不可或缺的原料。因此,石灰的一些性质,比如其活性度、过烧率、磷和硫的含量以及生烧率等,都会严重的影响钢水的生产效率、生产成本以及钢水治疗等等。就目前相关专家的研究表明,不同的石灰质量、铁水成分等都会影响其消耗量的多少。

三、对炉渣铁耗和氧耗进行不断地降低,对炼钢有好处

1.在炼钢过程中造成铁损失的重要因素——喷溅

在炼钢过程中,对转炉的装入量进行合理有效地控制,能够将转炉的熔炉比进一步提高,从而使得转炉中的实际工作容积等到有效的控制,这样能够将喷溅降低到最低。另外,将造渣时间改变,进行优化也能够降低喷溅。其方法可以大概操作为,工作人员可以采用提前成渣的方法,在加入后一批造渣料前后,将泡沫渣的形成时间进行前移,从而完美地将泡沫渣的形成时间与脱碳时间错开。此外,提高吹炼工艺也可以降低喷溅。

2.对终点的工艺控制进行强化,将终点炉渣FeO含量降到最低

在炼钢工艺中,将终点炉渣内FeO的含量降到最低也是一项非常专业的技术。

3.不断地将渣量减少,实施少渣炼钢

在炼钢过程中,要做到慎重选择原料,不断精化溅渣、留渣等操作,其次是严格地监督管理入炉的原料质量,此外在选用矿石和石灰时要做到选用高质量的产品,并不断根据铁水、Si等含量调整造渣的成分,争取做到准确无误。只有高质量地做到以上这些,才有可能实现将炉中的产渣量降到最低,从而实现少渣炼钢。

四、将用来炼钢的铁合金不断的进行优化,并且要使用低成本的合金

铁合金在炼钢的过程中起着至关重要的作用。在实际炼钢的过程中,相关工作人员要不断地分析其所使用的铁合金成品,其中要仔细分析其所含有的高碳锰铁、硅锰合金,并作出详细的比较,将炼钢工艺中的各个参数不断的进行优化,在满足客户需求的基础上,将硅锰合金的使用量不断提升,而高碳锰铁和硅铁的使用量要不断减少。在保证低成本的前提下,创造出最优质量的产品,最大的经济效益。

五、不断地提高连铸坯的质量

在炼钢过程中,连铸坯的质量是至关重要的。同时,连铸坯的质量又与连铸机的装备水平密切相关。因此连铸机的装备水平在炼钢过程中是至关重要的。与钢锭多次开坯成材相比,连铸坯的一火成材具有降低生产成本,提高生产效率以及节约能源的优势。

六、结束语

在炼钢工艺不断受到业内人士重视的今天,优化炼钢工艺参数已经成为时下最为热点的话题。此外,炼钢工艺的优化是一个渐渐优化并且耗时比较长的过程。在对炼钢工艺进行优化的过程中,可以将消耗的成本节约到最低限度,同时也可以将炼钢的质量提高到最优,并且提高炼钢的产量。文中笔者针对炼钢过程中所涉及到一些影响炼钢质量与产量的因素,提出了一些关于优化炼钢工艺的措施。希望这些优化措施能够对现在的冶金企业在炼钢过程中提供一些有效的借鉴作用,从而促进我国炼钢业的发展。

[1]董人菘.钢铁生产过程能耗预测与调度优化研究[D].昆明理工大学,2014.

[2]马天牧.炼钢—连铸批量计划智能优化编制方法[D].东北大学,2014.

[3]陈凤银.基于辅料资源运行特性的转炉炼钢过程建模及优化研究[D].武汉科技大学,2012.

[4]周煜旋.某冶金企业钢管生产线自动化改造实现[D].湖南大学,2013.

(作者单位:河钢股份有限公司唐山分公司)

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