120噸轉爐少渣冶煉工藝研究和實踐

富  強  王志強

（本鋼集團北營煉鋼廠，遼寧  本溪  117017）

摘  要：本鋼集團北營煉鋼廠轉爐脫磷以往采用高堿度、大渣量、高氧化性、低溫的“三高一低”工藝，較多強調石灰加入量，導致石灰消耗過高（噸鋼40kg至50kg），忽略了爐渣流動性和熱力學條件。2016年開始對120噸轉爐渣系進行研究，通過降低爐渣熔點，改變其流動性，改善動力學條件，使得轉爐石灰消耗由之前的42kg/噸鋼降低到34kg/噸鋼，減少了1/5的用量。通過大量生產實踐，論證了轉爐少渣冶煉是可行的。

關鍵詞：轉爐；少渣冶煉；留渣

Study and practice of less slag smelting technology for 120 ton converter

Fu qiang  Wangzhiqiang

（Benying steelmaking plant of BX steel，benxi，liaoning，117017）

Abstract: Owning to less focus on thermodynamics and flexibility of slag, traditional process of “high basicity, large slag quantity, high oxidbillity and low refining temperature” was widely adopted to remove phosphorus in BOF production, and large amount lime, around 40 to 50 Kg/t steel, was added into the converter, which caused too much lime loss. Slag optimization for 120 ton converter production was carried out in Benying steelmaking plant of BX steel, and less slag smelting technology was developed. One fifth of lime loss was cut down by decreasing of slag melting temperature, improving of slag flexibility and kinetic conditions, and clean steel was produced economically.

Key words: dephosphorus; less slag smelting; slag

2 轉爐少渣冶煉的研究和實踐

2.2 轉爐布料控制的實踐

留渣操作就是將上爐終渣留下1/3至1/2量用于下爐鋼的冶煉，灰耗在單渣法基礎上減少5 kg～8kg/噸鋼。

經過長時間的摸索和實踐，積累物料加入量和對應爐渣堿度，分脫磷階段和脫碳階段對物料加入標準進行了規范，形成有特色的布料操作。轉爐“留渣”工藝灰量加入標準為：頭批料加入堿度按1.5左右控制，終渣堿度按3.0左右控制。采用“留渣”工藝，脫磷階段造渣料加入量控制標準如表1，脫碳階段吹煉物料的加入標準按表2執行。

表1 “留渣”工藝脫磷階段物料加入標準

表2 “留渣”工藝脫碳階段物料加入標準

出完鋼倒渣時，初始爐留渣量1/3-1/2。

2.3 高效脫磷的研究和實踐

轉爐吹煉初期和末期，鐵水磷快速減少，原因是吹煉初期鐵水溫度低，有利于脫磷，吹煉末期化渣程度高，磷也快速減少。因此說，吹煉初期和末期是轉爐脫磷的關鍵階段，尤其是吹煉初期。半鋼磷含量與終點磷含量之間存在著線性關系，半鋼磷越高，則終點磷含量越高，因此吹煉前期盡量應該多脫磷。參考物料平衡和熱平衡計算結果進行確定，前期爐渣R=1.5，T=1350℃~1400℃最為適宜。

采用了低槍位、高供氧強度的吹煉工藝，通過加強頂吹氧氣流對熔池攪拌，促進磷向渣鐵界面傳輸，實現高效脫磷。

通過實踐，轉爐開吹槍位較傳統單渣工藝降低0.1m，控制在距液面1.6m，氧氣流量控制由30000Nm³/h 調整為32000Nm³/h，加強前期熔池攪拌；下槍著火40秒后加入頭批料，嚴禁吹煉前加入回爐鐵等物料。

在生產實踐過程中，采集150組半鋼渣指標對應脫磷率進行分析，觀察渣堿度R、FeO對半鋼脫磷率的影響，半鋼時鋼水溫度基本在1360~1410℃范圍內。

渣堿度R對應半鋼脫磷率情況如圖1。

圖1 半鋼時渣堿度R對應脫磷率

從圖1中可以看出，渣堿度R控制在1.5時，半鋼的脫磷率最高，基本在55%。

渣中FeO對應半鋼脫磷率情況如圖2。從圖中可以看出，半鋼脫磷率隨著渣中FeO的含量提高而提高。

以上說明，這與理論中前期爐渣R=1.5、T=1350℃~1400℃、FeO＞20%是相符的。

圖2 半鋼時渣中FeO對應脫磷率

3.1 石灰等造渣料消耗降低

轉爐采用少渣冶煉工藝，灰耗由之前的42kg/t鋼降低到34kg/t鋼，減少了約1/5用量。

3.3 轉爐脫磷率提高

采用少渣冶煉工藝，轉爐半鋼脫磷率由以往的20%~30%提高到50%~60%，平均56%，終點脫磷率較以往提高5%，達到92%以上，脫硫率也由過去的25%提高到35%，部分爐次的單渣和留渣工藝終點脫磷率情況比較如圖3。

圖3 留渣工藝較正常工藝終點脫磷率情況對比

鋼種SWRH82B采用留渣工藝，典型爐次的前期爐渣指標分析和脫磷率統計如表3所示。

表3 轉爐留渣工藝典型爐次前期和終點脫磷率（鋼種SWRH82B）

3.4 對質量的影響

采用少渣冶煉工藝后，轉爐終點渣較正常工藝流動性好，脫磷率提高，終點P、S含量也降低，以鋼種LX72A為例(見表4)，終點P降低0.0035%，終點S降低0.004%。

表4 鋼種LX72A不同造渣工藝下的終點P、S含量對比

少渣冶煉后，因磷元素造成的成分化廢情況也有大幅度降低，比例由2016年1月份的0.49%降低到4~8月份的0.12%左右。

表5 鋼種LX72A少渣冶煉前后的金相檢驗結果對比

4 結論

（1）通過對轉爐少渣冶煉工藝的研究和實踐，證明該工藝是可行的，并取得了顯著的效果。

（2）采用少渣冶煉工藝，轉爐灰耗降低到34kg/t鋼，渣量也減少了25%。

（3）采用少渣冶煉工藝，轉爐前期脫磷率有大幅度提高，終點脫磷率達到92%以上。

（4）少渣冶煉工藝的實施，對質量控制也沒有太大影響，鋼水潔凈度未因工藝發生變化而惡化。

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