熱態精煉渣鐵水脫硫循環利用的工藝實踐

摘要：為了實現精煉渣循環使用的多元化，利用精煉渣高堿度特性和煉鋼鐵水兌鐵時的良好動力條件實現鐵水脫硫效果。熱態精煉渣的使用使鐵水脫硫率達到50%以上，在實現精煉渣的二次利用的同時節約了鐵水脫硫成本，文章對該工藝的實踐情況進行了介紹。

關鍵詞：熱態精煉渣；鐵水脫硫；脫硫成本；循環利用

中圖分類號：TF703 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0032-02

連鑄鋼水澆鑄結束后在鋼水罐內一般會有一定的鋼水澆余，由精煉渣和殘余鋼水組成，精煉渣還原性較好、溫度較高、流動性較強以及堿度高，具有較強脫硫能力，存在較大的回收利用價值。現傳統渣處理方法一般采取直接通過渣罐車運輸至廠外處理，或對部分精煉渣在鋼包內實現循環利用，但精煉渣為還原性渣，在高溫時呈粘稠狀或塊狀，溫度降至200℃以下就易粉末化，該粉狀物質浸潤性差，易揚塵，對環境污染很大。精煉渣鋼包內循環利用受制于鋼水后續處理工藝以及鋼水潔凈度要求等，也無法實現全部回收利用，為此山東鋼鐵濟鋼分公司中厚板廠120轉爐工序（以下簡稱“濟鋼120轉爐”）對精煉渣根據精煉渣特性，積極探索實踐，實現了精煉渣倒入鐵水罐，在由魚雷罐向鐵水罐兌鐵過程中完成脫硫，實現了循環利用，為清潔生產，降低成本創造了良好的條件。

1 鐵水脫硫用精煉渣

1.1 精煉渣組分

精煉渣的主要來源首先為鋼水精煉過程中加入的造渣料，主要為CaO、CaF和Al2O3；其次為鋼水脫氧合金化產生的脫氧產物，主要為SiO2、Al2O3和MnO；最后為轉爐出鋼過程中帶入的少量轉爐渣，主要為CaO、SiO2、MgO、FeO。濟鋼120t轉爐經過精煉處理后的精煉渣渣中平均組分情況明細見表1：

表1 精煉渣組分情況

項目 SiO2 CaO R S MgO Al2O3 FeO MnO

組分（%） 8.68 50.18 5.78 0.53 5.40 16.92 0.7 0.22

1.2 熱態精煉渣

熱態精煉渣為經過精煉處理后的鋼水在鑄機澆注完畢后大包內剩余的精煉渣和少量的殘余鋼水，為防止在大包澆注過程中鋼水溫降大和精煉渣因溫降過快導致結殼無法從包內倒出，一般都在澆注過程中進行加蓋保溫。鋼水澆注完畢后將鋼包內的熱態精煉渣倒出后的熱態渣的溫度一般在1350℃左右。利用倒出的熱態精煉渣進行鐵水脫硫使用，需將熱態精煉渣從鋼包倒入提前準備好的鐵水包中，進行鐵水脫硫時的熱態精煉渣的溫度與精煉渣的轉運效率和鋼、鐵包的內壁溫度影響較大，濟鋼120轉爐正常條件下熱態精煉渣在進行鐵水脫硫時的溫度能夠保證在1320℃以上，與使用的鐵水溫度較為接近。

2 熱動力學條件

濟鋼120轉爐魚雷罐出鐵位置與鐵水包包底距離為11m，在從魚雷罐向鐵包中兌鐵的過程中鐵水勢能轉化為動能，實現鐵水與精煉渣在鐵水包內的充分攪拌混合。

鐵水溫度平均溫度1350℃左右，精煉渣溫度與鐵水溫度相當。精煉渣中存在復雜含硫相Ca12Al14O32S，C12A7為渣中主要存在的鋁酸鈣物相，其與渣中的CaS發生置換反應生成含硫復雜化合物，該置換反應式為：

Ca12Al14O33+CaS=Ca12Al14O32S+CaO

ΔrGθ=-92050-4.72T

若考慮生成物和反應物均為固體狀態，以純物質為標準態，則在高溫下，上述置換反應的吉布斯自由能變化小于零，是一個可自發進行的過程。因此，在精煉渣鐵水脫硫形成的CaS最終會與渣中的CaO和Al2O3形成復雜鋁酸鈣硫化物而穩定存在，最終實現鐵水脫硫。

3 精煉渣鐵水脫硫的實踐

3.1 鐵水條件

濟鋼120噸轉爐的鐵水平均[S]為0.028%，鐵水溫度1350℃，魚雷罐向鐵包兌鐵速率約為20t/min，倒鐵時間長平均7min。

3.2 渣量對脫硫率的影響

3.2.1 熱態精煉渣渣量對脫硫率的影響。精煉渣的熱態利用因生產品種鋼的差異、出鋼過程中的下渣量、精煉過程的加料量等條件的波動使每包鋼水的精煉渣總量存在一定的不穩定性，不同精煉渣渣量下的鐵水脫硫效率具體見圖1，大的精煉渣渣量能夠使鐵水的脫硫率得到一定提高。整體上每包次的脫硫率能夠穩定在50%～60%之間。

圖1 不同渣量下鐵水脫硫率

3.2.2 鐵水渣量影響。鐵水渣為再煉鐵出鐵過程中帶入鐵水的高爐渣，從魚雷罐向鐵水包兌鐵的過程中也將鐵水渣帶入，同時在使用魚雷罐運輸的環節中部分鐵水渣會粘在魚雷罐內壁，根據鐵水溫度的波動部分粘渣會在魚雷罐內熔化，在兌鐵時進入鐵包，鐵水帶渣量也存在一定的波動。鐵水渣中硫含量較高，達到1.2%左右。在精煉渣循環利用過程中，因鐵包內提前倒入了精煉渣，使得鐵水本身渣量不便測量。根據在沒有倒入精煉渣時的情況，鐵水渣量較多鐵次扒渣不徹底時，直接影響到KR石灰脫硫效果，表現為渣量越大脫硫效率越差。在加入精煉渣后鐵水渣與精煉渣在出鐵過程中充分混合，對精煉渣硫容量的影響也不容忽視。

3.3 出鐵時間影響

魚雷罐向鐵包兌鐵的時間長短受魚雷罐和鐵包包口是否規則影響較大。在魚雷罐罐口粘渣較多時兌鐵過快會導致鐵水分流，導致鐵水飛濺，會存在粘鐵包和影響倒鐵過程中的鐵水計重等問題出現，同時鐵包包口粘渣過多，導致鐵包內徑縮小，導致無法大流兌鐵使兌鐵時間變長，因此每包鐵水的兌鐵時間有一定的差異。濟鋼120轉爐的兌鐵時間一般在6～10min之間，平均單包出鐵時間為7min，出鐵時間對脫硫率的影響見圖2，正常情況下出鐵時間較長的對提高脫硫率有一定好處，但出鐵時間嚴重過長時脫硫率降低明顯，分析其主要為時間過長導致出鐵過程的攪拌能力變差導致。

圖2 不同出鐵時間下的脫硫率

3.4 鐵水溫度的影響

濟鋼120噸轉爐鐵水采用魚雷罐運輸，受煉鐵出鐵周期、鐵水運輸和調度等因素的影響，鐵水在魚雷罐中的時間長短不一，導致鐵水在煉鋼工序由魚雷罐向鐵水包兌鐵時的溫度有一定偏差，鐵水溫度一般在1300℃～1420℃之間，不同鐵水溫度下進行熱態渣鐵水脫硫利用時的鐵水脫硫率具體見圖3，鐵水溫度對脫硫率的影響較小，但隨著鐵水溫度的提高，其脫硫率也有一定的提高趨勢。

圖3 不同鐵水溫度條件下的脫硫率

3.5 鐵水包包況條件的影響

鐵水包包況條件包括鐵水包在線周轉效率和精煉渣倒入鐵水包循環周期。鐵水包周轉效率越高以及精煉渣倒入鐵水包循環周期越短，從兩個方面促進精煉渣的脫硫效果，一是可以降低鐵水包的溫度損失，為精煉渣脫硫創造熱力學條件；二是精煉渣為鑄機澆余部分，為降低鑄機卷渣，精煉渣回收時一定有部分殘余鋼水，精煉渣倒入鐵水包循環周期延長易導致殘余鋼水與精煉渣混合結殼，降低了出鐵時精煉渣與鐵水在出鐵過程中的有效接觸，從而影響脫硫效率。

4 熱態精煉渣鐵水脫硫利用效益

4.1 鐵水預處理成本的降低

利用熱態精煉渣進行鐵水脫硫，其脫硫率保持在50%以上，能夠基本滿足濟鋼120轉爐的正常鐵水脫硫需求，可節約KR脫硫劑的消耗。每月精煉渣倒入鐵水包實現脫硫爐次在250爐以上；可節約正常預處理的脫硫劑消耗成本5.6元/噸鐵，能耗0.6元/噸鐵，攪拌頭損耗0.5元/噸鐵。

4.2 提高鋼鐵料收得率

利用熱態精煉渣進行鐵水脫硫，在利用精煉渣的同時也直接回收了大包鋼水澆注后的殘余鋼水，濟鋼120t轉爐正常大包鋼水澆余在0.3t左右。殘余鋼水完全得到回收，對降低鋼鐵料消耗有一定的貢獻。

5 結語

利用精煉渣進行鐵水脫硫脫硫率可達到50%～60%。

精煉渣渣量、出鐵時間、鐵水渣量、鐵水溫度和鐵水包包況等對鐵水的脫硫效率有一定影響。

利用精煉渣進行鐵水脫硫實現了精煉渣的二次利用，回收澆注殘余鋼水的同時節約了鐵水脫硫成本。

作者簡介：李長新（1980-），青海民和人，山東鋼鐵集團濟南分公司中厚板廠助理工程師，研究方向：煉鋼技術。

摘要：為了實現精煉渣循環使用的多元化，利用精煉渣高堿度特性和煉鋼鐵水兌鐵時的良好動力條件實現鐵水脫硫效果。熱態精煉渣的使用使鐵水脫硫率達到50%以上，在實現精煉渣的二次利用的同時節約了鐵水脫硫成本，文章對該工藝的實踐情況進行了介紹。

關鍵詞：熱態精煉渣；鐵水脫硫；脫硫成本；循環利用

中圖分類號：TF703 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0032-02

連鑄鋼水澆鑄結束后在鋼水罐內一般會有一定的鋼水澆余，由精煉渣和殘余鋼水組成，精煉渣還原性較好、溫度較高、流動性較強以及堿度高，具有較強脫硫能力，存在較大的回收利用價值。現傳統渣處理方法一般采取直接通過渣罐車運輸至廠外處理，或對部分精煉渣在鋼包內實現循環利用，但精煉渣為還原性渣，在高溫時呈粘稠狀或塊狀，溫度降至200℃以下就易粉末化，該粉狀物質浸潤性差，易揚塵，對環境污染很大。精煉渣鋼包內循環利用受制于鋼水后續處理工藝以及鋼水潔凈度要求等，也無法實現全部回收利用，為此山東鋼鐵濟鋼分公司中厚板廠120轉爐工序（以下簡稱“濟鋼120轉爐”）對精煉渣根據精煉渣特性，積極探索實踐，實現了精煉渣倒入鐵水罐，在由魚雷罐向鐵水罐兌鐵過程中完成脫硫，實現了循環利用，為清潔生產，降低成本創造了良好的條件。

1 鐵水脫硫用精煉渣

1.1 精煉渣組分

精煉渣的主要來源首先為鋼水精煉過程中加入的造渣料，主要為CaO、CaF和Al2O3；其次為鋼水脫氧合金化產生的脫氧產物，主要為SiO2、Al2O3和MnO；最后為轉爐出鋼過程中帶入的少量轉爐渣，主要為CaO、SiO2、MgO、FeO。濟鋼120t轉爐經過精煉處理后的精煉渣渣中平均組分情況明細見表1：

表1 精煉渣組分情況

項目 SiO2 CaO R S MgO Al2O3 FeO MnO

組分（%） 8.68 50.18 5.78 0.53 5.40 16.92 0.7 0.22

1.2 熱態精煉渣

熱態精煉渣為經過精煉處理后的鋼水在鑄機澆注完畢后大包內剩余的精煉渣和少量的殘余鋼水，為防止在大包澆注過程中鋼水溫降大和精煉渣因溫降過快導致結殼無法從包內倒出，一般都在澆注過程中進行加蓋保溫。鋼水澆注完畢后將鋼包內的熱態精煉渣倒出后的熱態渣的溫度一般在1350℃左右。利用倒出的熱態精煉渣進行鐵水脫硫使用，需將熱態精煉渣從鋼包倒入提前準備好的鐵水包中，進行鐵水脫硫時的熱態精煉渣的溫度與精煉渣的轉運效率和鋼、鐵包的內壁溫度影響較大，濟鋼120轉爐正常條件下熱態精煉渣在進行鐵水脫硫時的溫度能夠保證在1320℃以上，與使用的鐵水溫度較為接近。

2 熱動力學條件

濟鋼120轉爐魚雷罐出鐵位置與鐵水包包底距離為11m，在從魚雷罐向鐵包中兌鐵的過程中鐵水勢能轉化為動能，實現鐵水與精煉渣在鐵水包內的充分攪拌混合。

鐵水溫度平均溫度1350℃左右，精煉渣溫度與鐵水溫度相當。精煉渣中存在復雜含硫相Ca12Al14O32S，C12A7為渣中主要存在的鋁酸鈣物相，其與渣中的CaS發生置換反應生成含硫復雜化合物，該置換反應式為：

Ca12Al14O33+CaS=Ca12Al14O32S+CaO

ΔrGθ=-92050-4.72T

若考慮生成物和反應物均為固體狀態，以純物質為標準態，則在高溫下，上述置換反應的吉布斯自由能變化小于零，是一個可自發進行的過程。因此，在精煉渣鐵水脫硫形成的CaS最終會與渣中的CaO和Al2O3形成復雜鋁酸鈣硫化物而穩定存在，最終實現鐵水脫硫。

3 精煉渣鐵水脫硫的實踐

3.1 鐵水條件

濟鋼120噸轉爐的鐵水平均[S]為0.028%，鐵水溫度1350℃，魚雷罐向鐵包兌鐵速率約為20t/min，倒鐵時間長平均7min。

3.2 渣量對脫硫率的影響

3.2.1 熱態精煉渣渣量對脫硫率的影響。精煉渣的熱態利用因生產品種鋼的差異、出鋼過程中的下渣量、精煉過程的加料量等條件的波動使每包鋼水的精煉渣總量存在一定的不穩定性，不同精煉渣渣量下的鐵水脫硫效率具體見圖1，大的精煉渣渣量能夠使鐵水的脫硫率得到一定提高。整體上每包次的脫硫率能夠穩定在50%～60%之間。

圖1 不同渣量下鐵水脫硫率

3.2.2 鐵水渣量影響。鐵水渣為再煉鐵出鐵過程中帶入鐵水的高爐渣，從魚雷罐向鐵水包兌鐵的過程中也將鐵水渣帶入，同時在使用魚雷罐運輸的環節中部分鐵水渣會粘在魚雷罐內壁，根據鐵水溫度的波動部分粘渣會在魚雷罐內熔化，在兌鐵時進入鐵包，鐵水帶渣量也存在一定的波動。鐵水渣中硫含量較高，達到1.2%左右。在精煉渣循環利用過程中，因鐵包內提前倒入了精煉渣，使得鐵水本身渣量不便測量。根據在沒有倒入精煉渣時的情況，鐵水渣量較多鐵次扒渣不徹底時，直接影響到KR石灰脫硫效果，表現為渣量越大脫硫效率越差。在加入精煉渣后鐵水渣與精煉渣在出鐵過程中充分混合，對精煉渣硫容量的影響也不容忽視。

3.3 出鐵時間影響

魚雷罐向鐵包兌鐵的時間長短受魚雷罐和鐵包包口是否規則影響較大。在魚雷罐罐口粘渣較多時兌鐵過快會導致鐵水分流，導致鐵水飛濺，會存在粘鐵包和影響倒鐵過程中的鐵水計重等問題出現，同時鐵包包口粘渣過多，導致鐵包內徑縮小，導致無法大流兌鐵使兌鐵時間變長，因此每包鐵水的兌鐵時間有一定的差異。濟鋼120轉爐的兌鐵時間一般在6～10min之間，平均單包出鐵時間為7min，出鐵時間對脫硫率的影響見圖2，正常情況下出鐵時間較長的對提高脫硫率有一定好處，但出鐵時間嚴重過長時脫硫率降低明顯，分析其主要為時間過長導致出鐵過程的攪拌能力變差導致。

圖2 不同出鐵時間下的脫硫率

3.4 鐵水溫度的影響

濟鋼120噸轉爐鐵水采用魚雷罐運輸，受煉鐵出鐵周期、鐵水運輸和調度等因素的影響，鐵水在魚雷罐中的時間長短不一，導致鐵水在煉鋼工序由魚雷罐向鐵水包兌鐵時的溫度有一定偏差，鐵水溫度一般在1300℃～1420℃之間，不同鐵水溫度下進行熱態渣鐵水脫硫利用時的鐵水脫硫率具體見圖3，鐵水溫度對脫硫率的影響較小，但隨著鐵水溫度的提高，其脫硫率也有一定的提高趨勢。

圖3 不同鐵水溫度條件下的脫硫率

3.5 鐵水包包況條件的影響

鐵水包包況條件包括鐵水包在線周轉效率和精煉渣倒入鐵水包循環周期。鐵水包周轉效率越高以及精煉渣倒入鐵水包循環周期越短，從兩個方面促進精煉渣的脫硫效果，一是可以降低鐵水包的溫度損失，為精煉渣脫硫創造熱力學條件；二是精煉渣為鑄機澆余部分，為降低鑄機卷渣，精煉渣回收時一定有部分殘余鋼水，精煉渣倒入鐵水包循環周期延長易導致殘余鋼水與精煉渣混合結殼，降低了出鐵時精煉渣與鐵水在出鐵過程中的有效接觸，從而影響脫硫效率。

4 熱態精煉渣鐵水脫硫利用效益

4.1 鐵水預處理成本的降低

利用熱態精煉渣進行鐵水脫硫，其脫硫率保持在50%以上，能夠基本滿足濟鋼120轉爐的正常鐵水脫硫需求，可節約KR脫硫劑的消耗。每月精煉渣倒入鐵水包實現脫硫爐次在250爐以上；可節約正常預處理的脫硫劑消耗成本5.6元/噸鐵，能耗0.6元/噸鐵，攪拌頭損耗0.5元/噸鐵。

4.2 提高鋼鐵料收得率

利用熱態精煉渣進行鐵水脫硫，在利用精煉渣的同時也直接回收了大包鋼水澆注后的殘余鋼水，濟鋼120t轉爐正常大包鋼水澆余在0.3t左右。殘余鋼水完全得到回收，對降低鋼鐵料消耗有一定的貢獻。

5 結語

利用精煉渣進行鐵水脫硫脫硫率可達到50%～60%。

精煉渣渣量、出鐵時間、鐵水渣量、鐵水溫度和鐵水包包況等對鐵水的脫硫效率有一定影響。

利用精煉渣進行鐵水脫硫實現了精煉渣的二次利用，回收澆注殘余鋼水的同時節約了鐵水脫硫成本。

作者簡介：李長新（1980-），青海民和人，山東鋼鐵集團濟南分公司中厚板廠助理工程師，研究方向：煉鋼技術。

摘要：為了實現精煉渣循環使用的多元化，利用精煉渣高堿度特性和煉鋼鐵水兌鐵時的良好動力條件實現鐵水脫硫效果。熱態精煉渣的使用使鐵水脫硫率達到50%以上，在實現精煉渣的二次利用的同時節約了鐵水脫硫成本，文章對該工藝的實踐情況進行了介紹。

關鍵詞：熱態精煉渣；鐵水脫硫；脫硫成本；循環利用

中圖分類號：TF703 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0032-02

連鑄鋼水澆鑄結束后在鋼水罐內一般會有一定的鋼水澆余，由精煉渣和殘余鋼水組成，精煉渣還原性較好、溫度較高、流動性較強以及堿度高，具有較強脫硫能力，存在較大的回收利用價值。現傳統渣處理方法一般采取直接通過渣罐車運輸至廠外處理，或對部分精煉渣在鋼包內實現循環利用，但精煉渣為還原性渣，在高溫時呈粘稠狀或塊狀，溫度降至200℃以下就易粉末化，該粉狀物質浸潤性差，易揚塵，對環境污染很大。精煉渣鋼包內循環利用受制于鋼水后續處理工藝以及鋼水潔凈度要求等，也無法實現全部回收利用，為此山東鋼鐵濟鋼分公司中厚板廠120轉爐工序（以下簡稱“濟鋼120轉爐”）對精煉渣根據精煉渣特性，積極探索實踐，實現了精煉渣倒入鐵水罐，在由魚雷罐向鐵水罐兌鐵過程中完成脫硫，實現了循環利用，為清潔生產，降低成本創造了良好的條件。

1 鐵水脫硫用精煉渣

1.1 精煉渣組分

精煉渣的主要來源首先為鋼水精煉過程中加入的造渣料，主要為CaO、CaF和Al2O3；其次為鋼水脫氧合金化產生的脫氧產物，主要為SiO2、Al2O3和MnO；最后為轉爐出鋼過程中帶入的少量轉爐渣，主要為CaO、SiO2、MgO、FeO。濟鋼120t轉爐經過精煉處理后的精煉渣渣中平均組分情況明細見表1：

表1 精煉渣組分情況

項目 SiO2 CaO R S MgO Al2O3 FeO MnO

組分（%） 8.68 50.18 5.78 0.53 5.40 16.92 0.7 0.22

1.2 熱態精煉渣

熱態精煉渣為經過精煉處理后的鋼水在鑄機澆注完畢后大包內剩余的精煉渣和少量的殘余鋼水，為防止在大包澆注過程中鋼水溫降大和精煉渣因溫降過快導致結殼無法從包內倒出，一般都在澆注過程中進行加蓋保溫。鋼水澆注完畢后將鋼包內的熱態精煉渣倒出后的熱態渣的溫度一般在1350℃左右。利用倒出的熱態精煉渣進行鐵水脫硫使用，需將熱態精煉渣從鋼包倒入提前準備好的鐵水包中，進行鐵水脫硫時的熱態精煉渣的溫度與精煉渣的轉運效率和鋼、鐵包的內壁溫度影響較大，濟鋼120轉爐正常條件下熱態精煉渣在進行鐵水脫硫時的溫度能夠保證在1320℃以上，與使用的鐵水溫度較為接近。

2 熱動力學條件

濟鋼120轉爐魚雷罐出鐵位置與鐵水包包底距離為11m，在從魚雷罐向鐵包中兌鐵的過程中鐵水勢能轉化為動能，實現鐵水與精煉渣在鐵水包內的充分攪拌混合。

鐵水溫度平均溫度1350℃左右，精煉渣溫度與鐵水溫度相當。精煉渣中存在復雜含硫相Ca12Al14O32S，C12A7為渣中主要存在的鋁酸鈣物相，其與渣中的CaS發生置換反應生成含硫復雜化合物，該置換反應式為：

Ca12Al14O33+CaS=Ca12Al14O32S+CaO

ΔrGθ=-92050-4.72T

若考慮生成物和反應物均為固體狀態，以純物質為標準態，則在高溫下，上述置換反應的吉布斯自由能變化小于零，是一個可自發進行的過程。因此，在精煉渣鐵水脫硫形成的CaS最終會與渣中的CaO和Al2O3形成復雜鋁酸鈣硫化物而穩定存在，最終實現鐵水脫硫。

3 精煉渣鐵水脫硫的實踐

3.1 鐵水條件

濟鋼120噸轉爐的鐵水平均[S]為0.028%，鐵水溫度1350℃，魚雷罐向鐵包兌鐵速率約為20t/min，倒鐵時間長平均7min。

3.2 渣量對脫硫率的影響

3.2.1 熱態精煉渣渣量對脫硫率的影響。精煉渣的熱態利用因生產品種鋼的差異、出鋼過程中的下渣量、精煉過程的加料量等條件的波動使每包鋼水的精煉渣總量存在一定的不穩定性，不同精煉渣渣量下的鐵水脫硫效率具體見圖1，大的精煉渣渣量能夠使鐵水的脫硫率得到一定提高。整體上每包次的脫硫率能夠穩定在50%～60%之間。

圖1 不同渣量下鐵水脫硫率

3.2.2 鐵水渣量影響。鐵水渣為再煉鐵出鐵過程中帶入鐵水的高爐渣，從魚雷罐向鐵水包兌鐵的過程中也將鐵水渣帶入，同時在使用魚雷罐運輸的環節中部分鐵水渣會粘在魚雷罐內壁，根據鐵水溫度的波動部分粘渣會在魚雷罐內熔化，在兌鐵時進入鐵包，鐵水帶渣量也存在一定的波動。鐵水渣中硫含量較高，達到1.2%左右。在精煉渣循環利用過程中，因鐵包內提前倒入了精煉渣，使得鐵水本身渣量不便測量。根據在沒有倒入精煉渣時的情況，鐵水渣量較多鐵次扒渣不徹底時，直接影響到KR石灰脫硫效果，表現為渣量越大脫硫效率越差。在加入精煉渣后鐵水渣與精煉渣在出鐵過程中充分混合，對精煉渣硫容量的影響也不容忽視。

3.3 出鐵時間影響

魚雷罐向鐵包兌鐵的時間長短受魚雷罐和鐵包包口是否規則影響較大。在魚雷罐罐口粘渣較多時兌鐵過快會導致鐵水分流，導致鐵水飛濺，會存在粘鐵包和影響倒鐵過程中的鐵水計重等問題出現，同時鐵包包口粘渣過多，導致鐵包內徑縮小，導致無法大流兌鐵使兌鐵時間變長，因此每包鐵水的兌鐵時間有一定的差異。濟鋼120轉爐的兌鐵時間一般在6～10min之間，平均單包出鐵時間為7min，出鐵時間對脫硫率的影響見圖2，正常情況下出鐵時間較長的對提高脫硫率有一定好處，但出鐵時間嚴重過長時脫硫率降低明顯，分析其主要為時間過長導致出鐵過程的攪拌能力變差導致。

圖2 不同出鐵時間下的脫硫率

3.4 鐵水溫度的影響

濟鋼120噸轉爐鐵水采用魚雷罐運輸，受煉鐵出鐵周期、鐵水運輸和調度等因素的影響，鐵水在魚雷罐中的時間長短不一，導致鐵水在煉鋼工序由魚雷罐向鐵水包兌鐵時的溫度有一定偏差，鐵水溫度一般在1300℃～1420℃之間，不同鐵水溫度下進行熱態渣鐵水脫硫利用時的鐵水脫硫率具體見圖3，鐵水溫度對脫硫率的影響較小，但隨著鐵水溫度的提高，其脫硫率也有一定的提高趨勢。

圖3 不同鐵水溫度條件下的脫硫率

3.5 鐵水包包況條件的影響

鐵水包包況條件包括鐵水包在線周轉效率和精煉渣倒入鐵水包循環周期。鐵水包周轉效率越高以及精煉渣倒入鐵水包循環周期越短，從兩個方面促進精煉渣的脫硫效果，一是可以降低鐵水包的溫度損失，為精煉渣脫硫創造熱力學條件；二是精煉渣為鑄機澆余部分，為降低鑄機卷渣，精煉渣回收時一定有部分殘余鋼水，精煉渣倒入鐵水包循環周期延長易導致殘余鋼水與精煉渣混合結殼，降低了出鐵時精煉渣與鐵水在出鐵過程中的有效接觸，從而影響脫硫效率。

4 熱態精煉渣鐵水脫硫利用效益

4.1 鐵水預處理成本的降低

利用熱態精煉渣進行鐵水脫硫，其脫硫率保持在50%以上，能夠基本滿足濟鋼120轉爐的正常鐵水脫硫需求，可節約KR脫硫劑的消耗。每月精煉渣倒入鐵水包實現脫硫爐次在250爐以上；可節約正常預處理的脫硫劑消耗成本5.6元/噸鐵，能耗0.6元/噸鐵，攪拌頭損耗0.5元/噸鐵。

4.2 提高鋼鐵料收得率

利用熱態精煉渣進行鐵水脫硫，在利用精煉渣的同時也直接回收了大包鋼水澆注后的殘余鋼水，濟鋼120t轉爐正常大包鋼水澆余在0.3t左右。殘余鋼水完全得到回收，對降低鋼鐵料消耗有一定的貢獻。

5 結語

利用精煉渣進行鐵水脫硫脫硫率可達到50%～60%。

精煉渣渣量、出鐵時間、鐵水渣量、鐵水溫度和鐵水包包況等對鐵水的脫硫效率有一定影響。

利用精煉渣進行鐵水脫硫實現了精煉渣的二次利用，回收澆注殘余鋼水的同時節約了鐵水脫硫成本。

作者簡介：李長新（1980-），青海民和人，山東鋼鐵集團濟南分公司中厚板廠助理工程師，研究方向：煉鋼技術。