山钢莱芜分公司炼铁厂铁水带渣率检测实践

张 炯，周小辉，周 林

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司技术中心，山东 济南271104）

1 前 言

莱芜分公司炼铁厂于2020年4—9月份对股份2#～6#高炉、银山型钢2#1 880 m3、3#3 200 m3高炉带渣量进行了现场测试。本次检测采用BaO 示踪法以得到准确的铁水带渣率数据。本次测试随机取样，共测试7炉次、26罐铁。

2 检测原理及方案

2.1 检测原理

当碳酸钡加入铁水中时，因高温产生分解反应：BaCO3=BaO＋CO2（气）。

由于BaO 不熔于铁水而全部进入渣中，因此，可根据加入碳酸钡前后铁渣中的BaO含量，用BaO平衡法计算出铁水带渣量，进一步计算出铁水带渣率。该方法操作简单方便、性价比高，不需要高额投资安装新设备。

2.2 检测方案

1）测渣剂制备。为使BaO 在铁渣中有较好的分散度，用萤石（保持干燥）作为熔剂，按碳酸钡与萤石以2∶1 的比例称量，混匀后装袋备用，每袋加入4 kg 碳酸钡和2 kg 萤石（每袋6 kg，每2 t 铁水加1 kg 测渣剂），其中碳酸钡纯度为98.8%，萤石必须保持干燥且粒度≯1 mm。

2）检测程序。铁水罐到位→记录罐号及顺序、观察罐内情况→出铁过程加入测渣剂→出铁过程分别取空白渣样、铁样→扒渣罐取渣样→分析检测。

3）取样及化学分析。碳酸钡：以来料包装为单位，取样分析BaO 含量为51.16%。空白渣样：分析测试当前炉渣的BaO含量。试验渣样：在加入测渣剂后，在扒渣盆边缘取4 个样、中心取1 个样，合并装袋保存，分析BaO含量。取1个铁水样用来分析炉况是否正常，如炉况正常则不用检测。

4）现场参数纪录。分包记录铁水罐的两种重量；装铁水前空罐重量（皮重）、测渣炉次装铁水后的铁水包总重量（毛重）；每罐铁水的测渣剂加入量；测试炉号、罐号；检测时出现的特殊情况。

5）铁水带渣量及带渣率的计算公式：

式中：q剂为测渣剂量，即罐中加入测渣剂质量；μ剂为测渣剂中BaO 含量，51.16%；μ渣为渣中BaO 含量；μ空白为空白样中BaO 含量；Q总为测得总渣量；Q测为测渣剂产生的渣量；Q气为测渣剂产生的气体量，即CO2质量；Q 为实际渣量；a 为带渣率；w 为罐中铁水和渣的总重量。

3 检测结果

高炉铁水带渣率的检测结果如表1～3 所示。3#3 200 m3高炉，测渣剂加入量66 kg，空白渣BaO为0.27%，铁水带渣率平均为1.35‰。2#1 880 m3高炉，测渣剂加入量66 kg，空白渣BaO为0.27%，铁水带渣率平均为1.37‰。分公司炼铁厂全厂平均铁水带渣率1.66‰（分公司炼铁厂6#炉铁水带渣率4.97‰，经对照检测时出现的特殊情况分析认为，该渣样含耐火材料，进而导致铁水带渣率异常偏高）。综合平均铁水带渣率1.44‰。

表1 2#1 880 m3高炉铁水带渣率

表2 分公司炼铁厂高炉铁水带渣率

表3 3#3 200 m3高炉铁水带渣率

4 结 语

国内各大钢厂对高炉铁水带渣量都有不同的规定，莱芜分公司以前估算铁水带渣率为7‰，与实际检测结果1.44‰相差较大，本次检测为莱芜分公司评价下属二级单位的管理水平提供了数据依据。