濟鋼45噸轉爐經濟煉鋼技術應用

湯曉輝，鄧 勇

（山東鋼鐵集團日照有限公司，山東 日照 276800）

鋼鐵冶煉生產過程中產生的含鐵元素廢棄物主要有連鑄污泥、氧化鐵皮、鋼渣鐵渣、除塵灰等，從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業固體廢物——赤泥，由于廢棄物中含有不同比例的鐵含量，摸索廢棄物的回收利用，通過技術改進與加工，把部分廢棄物經過加工處理后用于轉爐煉鋼，是一項可降本增效的技術應用。

1 45t轉爐現狀

（1）600t混鐵爐3座，魚雷罐倒罐站2座。（2）鐵水噴吹脫硫預處理站2座。（3）轉爐：45噸轉爐4座，平均出鋼量45t。（4）LF爐2座，4座 CAS站、3臺板坯連鑄機，2臺方坯連鑄機。（5）主要生產品種：普碳鋼、低合金結構鋼、船板鋼、容器鋼等。

2 含鐵廢棄料的選擇

2.1 含鐵廢棄料的選擇

鋼鐵冶煉過程主要含鐵廢棄料：預處理渣、鐵渣、鋼渣、污泥、二次除塵灰、氧化鐵皮。含鐵廢棄料主要成分：煉 鋼 污 泥 ：TFe：45.7、P：0.215、S：0.15、SiO2：3.5、CaO：13.5；氧 化 鐵 皮 ：TFe：72、P：0.030、S：0.053、SiO2：18.4、CaO：23.7；煉鋼除塵灰：43.81、P：0.074、S：0.2、SiO2：4.14、CaO：13.64；轉爐前期渣：TFe：29.28、P：0.043、S：0.153、SiO2：11.34、CaO：39.74；赤泥：TFe：23.8、P：0.16、S：0.11、SiO2：17.8、CaO：2.65。經前期技術論證，廢棄料利用可行性方案：轉爐前期渣用渣斗直接回收，冷卻后定量入爐；赤泥、除塵灰、氧化鐵皮壓球后分類入爐。

2.2 經濟料使用方案

（1）返回渣的使用方案。經前期論證和初步試驗，初步確定了返回渣使用工藝流程：渣斗收集→運輸至儲存地→鏟車定量配斗→入爐。收集：爐口前期溢渣用渣斗接送回收，吹煉終渣不再回收，在鋼渣處理車間單獨預置儲存場地，進行前期渣的冷卻與破碎，保證粒度小于200mm。使用：制作專用鏟車斗，按每斗0.5t加工，實現定容定量配斗。稱量、入爐：返回渣配斗后進行二次稱量，使用廢鋼地秤，誤差千分之五，廢鋼斗上注明返回渣具體重量，確保數據的準確性，便于指導轉爐搖爐工精準操作，控制吹煉前期溫度，減少溢渣或噴濺。

（2）赤泥、除塵灰和氧化鐵皮的使用方案。由于赤泥中鐵元素含量較低、且粒度較小，除塵灰和氧化鐵皮粒度細，無法通過廢鋼斗或高位料倉直接入爐，通過對標借鑒，聯系相關加工企業回收赤泥、除塵灰和氧化鐵皮，并進行提純、壓球，如前期進行試驗的赤泥球成分如：赤泥：TFe：23.8、SiO2：17.8、CaO：2.65、Al2O3：18.32；赤泥球：TFe：41.58、SiO2：13.5、CaO：2.6、Al2O3：8.29。經過加工后的赤泥球，鐵元素含量達到了40%以上，具備了替代部分礦石、作為轉爐煉鋼冷卻劑和化渣劑條件，除塵灰與氧化鐵皮經壓球后（控制好強度和粉面率）可直接上高位料倉入爐使用。

2.3 轉爐吹煉過程具體操作模式的摸索

（1）基本情況。裝入制度：鐵水、廢鋼裝入量按熱量與鋼種要求配加，其中鐵水39～42t+廢鋼5～8t，返回渣每爐0.5t。造渣料：試驗爐次造渣料正常加入，石灰、白云石、鎂塊等輔料根據鐵水成分和含渣量進行配加，終渣堿度控制在2.8～3.2；過程配加部分礦石、高鈣石、赤泥球、除塵灰球等冷卻劑和化渣劑，少量多批加入，單次加入量不超過300kg。氧壓和槍位控制。吹煉過程槍位采用低—高—低模式，前期高氧壓低槍位，保證快速提溫早化渣，中期高槍位低流量，防止碳氧反應劇烈引起噴濺，實現吹煉過程平穩，后期降低槍位提高氧壓，保證拉碳效果，促進成分均勻。

（2）試驗情況。①返回渣使用情況。使用返回渣0.5 t/爐，試驗爐次和正常爐次的平均鋼鐵料消耗對比，可直接降低鋼鐵料消耗1.32kg/t鋼，降本增效作用顯著。且由于吹煉前期控制升溫速度，大部分爐次過程控制較好，個別爐次因鐵水前期溫度低，返回渣熔化后渣中FeO含量增加較快，低溫泡沫渣溢渣時間延長，通過摸索改進，可針對性的采取提高前期堿度、低槍位充分攪拌，控制渣中FeO含量等措施，溢渣爐次得到了有效控制。

（3）赤泥球、氧化鐵皮及除塵灰球使用情況。①加入方式：試驗爐次均按固定量加入，單批次加入量按100～300kg控制，吹煉過程根據溫度和火焰情況，隨著高鈣石、輕燒白云石少量多批次配加，總量控制在1200kg以下，杜絕大批量加入時出現的噴濺或返干現象。②使用效果試驗爐次吹煉過程控制總體較為穩定，在前期溫度及渣中FeO控制較好的條件下，吹煉3～9min，分3～6批次加入壓球，黃煙、噴濺等異常情況基本得到了控制。由于壓球中含有一定量的Al2O3、SiO2等低堿度成分，過程化渣情況較好，適當配加少量的石灰、高鈣石或輕燒白云石均能保證終渣堿度。過程槍位按低—高—低模式，根據火焰和溫度微調槍位和流量，操作過程較易控制。由于赤泥球、氧化鐵皮及除塵灰球冷卻系數相對偏低，其替代礦石量約占58%，可通過適當提高壓球用量，保證降溫及化渣效果，且其中鐵元素回收率正常。

4 結語

（1）由于返回渣中含有較高的鐵元素，分類回收后摸索合適的加入量，既能保證轉爐吹煉過程的平穩，也能最大程度的回收Fe，降本增效效益顯著，試驗爐次返回渣每爐用量0.5t左右時，可降低鋼鐵料消耗1.32kg/t。

（2）通過對赤泥球、氧化鐵皮與除塵灰球少量多批加入模式的摸索試驗，壓球入爐后快速熔化，化渣與降溫效果較好，完全可以替代價格較高的礦石，作為轉爐吹煉過程的化渣劑與冷卻劑，還能回收其中的Fe元素，降低鋼鐵料消耗，是廢棄物回收利用的一項成功技術應用。