目前,由于環(huán)保限產(chǎn)等方面的原因,大部分鋼廠鐵水供應(yīng)不夠,為提高產(chǎn)量獲取經(jīng)濟(jì)效益,均采用了降低鐵耗增加廢鋼(鑄鐵塊)用量的生產(chǎn)方式。但是,廢鋼冷卻效應(yīng)不穩(wěn)定,尤其是加入比例過(guò)大后,造成吹煉前期溫度過(guò)低,不便于調(diào)節(jié)冶煉過(guò)程,在實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)了前期化渣不暢,中期返干或噴濺等現(xiàn)象。另外,由于操作等方面的原因,轉(zhuǎn)爐采用低鐵耗生產(chǎn)后,終渣全鐵含量明顯增加,兩年來(lái),通過(guò)對(duì)山東、河北、湖北和湖南等大小企業(yè)鋼渣廠的取樣統(tǒng)計(jì),渣中全鐵普片上升3~5%,增加了鋼鐵料的消耗。這一生產(chǎn)現(xiàn)狀的產(chǎn)生,給轉(zhuǎn)爐冶煉渣系的調(diào)整提出了更高的要求,改善低溫下的快速化渣效果、促進(jìn)脫磷反應(yīng)進(jìn)行、縮短冶煉時(shí)間、降低鋼鐵料的消耗成為設(shè)計(jì)新的冶煉渣系必須解決的問(wèn)題。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)
采用技術(shù),使用特殊高溫合成原料,經(jīng)粉碎后加入多種添加劑再經(jīng)壓球成型、干燥,生產(chǎn)出用于轉(zhuǎn)爐的高效調(diào)渣劑。該產(chǎn)品中Fe2O3成分純凈,并配有熔點(diǎn)較低的巖相產(chǎn)物,因此加入轉(zhuǎn)爐后能起到快速化渣和較高的鐵的收得雙重效果。該產(chǎn)品用于替代傳統(tǒng)的化渣劑和冷料,不僅調(diào)渣效果好,便于現(xiàn)場(chǎng)操作,還能縮短冶煉周期,提高脫磷率。尤其是與其他渣系調(diào)整材料相比性?xún)r(jià)比明顯,有益于鋼廠降低成本、穩(wěn)定生產(chǎn),還能帶來(lái)較大的直接和間接經(jīng)濟(jì)效益。
三、理化指標(biāo)
項(xiàng)目 | Fe2O3 | AI2O3 | SiO2 | CaO | MgO | H2O |
成分(%) | 60~70 | 8~15 | <5 | <6 | ﹤2 | ﹤3 |
四、理論依據(jù)
氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐為氧化脫磷,即使用氧化劑使鐵液中的磷生成P2O5,脫磷是在鋼渣界面進(jìn)行,氧由FeO提供,然而P2O5在高溫下不能穩(wěn)定存在,必須加入能降低其活度的載體,生成穩(wěn)定的復(fù)合化合物進(jìn)入爐渣,采用分子理論描述為:
2[P]+5[FeO]+nCaO =P2O5·nCaO+5Fe(放熱)
從上式可知,只有提高FeO和CaO的濃度,反應(yīng)才會(huì)向正方向進(jìn)行。但由于脫磷反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng),隨著爐溫的提高,反應(yīng)向逆方向進(jìn)行,達(dá)到新的平衡。此時(shí),提槍操作只會(huì)提高渣中全鐵含量,同時(shí)會(huì)有鋼粒進(jìn)入渣中。
在加入本產(chǎn)品的情況下:
由于本產(chǎn)品熔點(diǎn)較低,加入爐內(nèi)后產(chǎn)品中的Al2O3和Fe2O3能在較低溫度下與石灰反應(yīng)生成低熔點(diǎn)的7Al2O3·12CaO(七鋁酸十二鈣)和Fe2O3·nCaO(鐵酸鈣),前者促進(jìn)化渣,改善了熔渣的流動(dòng)性,后者促進(jìn)深度脫磷。
7Al2O3+12CaO = 7Al2O3·12CaO
Fe2O3+nCaO = Fe2O3·nCaO
形成的鐵酸鈣易熔化上浮,由于鐵酸鈣對(duì)脫磷有的反應(yīng)性能,可以在瞬間按下式進(jìn)行脫磷反應(yīng):
2[P]+5/ 3(Fe2O3·nCaO) = P2O5·nCaO+10/3FeO
2[P]+5(FeO·nCaO) = P2O5·nCaO+5Fe
由于鐵被還原,渣粒的熔點(diǎn)又升高了,漂浮的渣粒仍處于半熔融狀態(tài),鐵進(jìn)入鋼水中,渣中P2O5與CaO含量提高,TFe含量降低。同時(shí),由于熔渣保持了良好的流動(dòng)狀態(tài),大大減少了操作的隨意性。
五、使用方案
經(jīng)過(guò)測(cè)試,本產(chǎn)品冷卻系數(shù)約為廢鋼的4/3,即在同等條件下,建議減少?gòu)U鋼8KG/T鋼,加入調(diào)渣劑6KG/T鋼,可分多批次在吹氧期初期加入。若有熱量富余,可替代燒結(jié)礦等冷料適當(dāng)加入。
六、使用效果
該產(chǎn)品投放市場(chǎng)后,通過(guò)在河北、山東多家煉鋼廠轉(zhuǎn)爐試用,滿足轉(zhuǎn)爐煉鋼的使用要求,并取得較好的效果,具體情況如下:
1 成分穩(wěn)定、生產(chǎn)調(diào)節(jié)方便,有益于規(guī)范操作,減少操作隨意性;
2 本產(chǎn)品加入后能迅速熔化,不浮于液面;能加快成渣速度、提高脫磷、脫硫效果,對(duì)渣系的調(diào)整有良好的效果,降低吹煉綜合成本;
3 無(wú)噴濺,無(wú)返干,無(wú)煙塵,縮短冶煉周期,提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率;
4 粒度均勻,壓球強(qiáng)度高,無(wú)粉塵,不影響環(huán)境和作業(yè);
5 增加綜合效益,在減少?gòu)U鋼用量的情況下,從實(shí)際收得率可增加效益10-20元/噸鋼。