海绵铁在电炉炼钢中的生产实践

2019-09-16 15:09:53 作者:huangj 来源: 浏览次数:0 网友评论 0

本文针对海绵铁在电炉炼钢生产中对钢水收得率及残余元素的影响进行试验研究。试验结果表明:采用海绵铁替代部分废钢冶炼时,钢水收得率稳定;海绵铁成分比较纯净,可以有效稀释钢水中的残余元素,显著改善了钢水质量。
  杜旋、张腾飞、朱帅、申旭彪

1 引言

    中信重工拥有国内最先进的超高功率电弧炉和与之配套的精炼炉。电炉炼钢质量主要取决于原材料,包括钢铁料、造渣材料、铁合金等。用户对高质量产品的需求迅速增长,使得电炉炼钢对降低原材料有害残余元素的要求越来越严格。我厂使用的原材料大多是锻造和机加下来的返回废钢,返回废钢的长期循环利用,导致各种残余元素富集,已经很难满足钢水的质量要求。并且外购废钢匮乏,而优质废钢供需更加紧张,致使可替代优质废钢的直接还原铁市场需求日益增长。海绵铁是一种优质电弧炉炼钢原料,尤其是生产优质钢和纯净钢的理想原材料。在目前优质废钢供应日益紧张的情况下,作为废钢替代品的海绵铁被配用在电弧炉炼钢生产中,能起到稀释有害残余元素和显著改善钢水质量的作用。

2 海绵铁试验方案

    炼钢的主体设备为电弧炉,炉外精炼为LF炉,电炉采用废钢—生铁冷装法冶炼钢水。炉料中废钢和钢屑所占比例为80-90%,生铁为10-20%。生产钢种多为高附加值合金钢,品种近300种。

    此次中信重工重型铸锻厂50t电炉试用的为H94海绵铁,共采集25炉数据,前5炉为试用海绵铁炉次,后续20炉正常炉次作为对比炉次。根据所采集数据,分析计算海绵铁对钢水回收率以及残余元素的影响。

3 钢水及海绵铁回收率

3.1钢水回收率

3.1.1对比炉次钢水回收率

    对比炉次是连续的20炉,总物料明细如表1所示。

 

 

表1 对比炉次物料明细


类别

钢屑/t

重料/t

总料量/t

总钢水/t

料重

264

799.9

1063.9

928.9

料重比例

24.8%

75.2%

100%

/


        由表1可以计算出总回收率=总钢水/总料量=87.3%。另外,根据车间实际操作经验知道钢屑回收率为80%,可推算出50t电炉现阶段重料(生铁、废钢、料头)的实际回收率=(总钢水-钢屑料重×80%)/重料量=89.7%。

        3.1.2、试验炉次钢水回收率

        试验炉次的单炉物料明细如表2所示。

 

表2  试验炉次单炉物料明细

 

类别

试验炉次1

试验炉次2

试验炉次3

试验炉次4

试验炉次5

计划吨位/t

33

68

45

45

65

钢屑/t

13.9

14.8

14.5

12.7

17.2

生铁/t

6.9

13.4

9.6

9.5

12.7

废钢/t

9.3

31.1

15.1

9.2

28.9

上炉余钢/t

7

9

7

10

4

海绵铁/t

10.2

15.2

15.5

14.9

15

出钢量/t

32

67.2

44.1

43.8

63.4

本炉余钢/t

9

7

10

4

5

回收率/%

86.68

88.86

87.68

84.90

87.92

由表2数据可知,试验炉次钢水回收率较为稳定,钢水回收率加权平均值为87.4%,与对比炉次钢水回收率87.3%基本相当。

生产实践表明,采用合适的装料方式以及布料顺序,采取合理的操作方式,电炉炼钢采用海绵铁代替部分废钢可以保证钢水回收率稳定。

3.2 海绵铁回收率

    试验炉次为连续的5炉,总物料明细如表3所示。
 

表3  试验炉次总物料明细

类别

钢屑/t

重料/t

海绵铁/t

总料量/t

总钢水/t

料重

73.1

152.7

70.8

296.9

255.5

料重比例

24.6%

51.4%

23.8%

100%

/


 

由表3可以计算总回收率=总钢水/总料量=86.1%。根据由对比炉次测算出来的重料的实际回收率

89.7%,以及钢屑的回收率80%,可以计算出此次试验海绵铁的回收率为84.8%。

4 海绵铁残余及对钢水残余的影响

       试验炉次和对比炉次是连续开炉,两者所使用的钢屑、生铁、废钢和料头为同一批次,故各炉料组分残余元素含量维持在同一水平。

4.1 海绵铁残余元素含量

试验炉次炉料组成为生铁、钢屑、废钢、海绵铁和余钢。对各炉料组分分别取样分析,确定残余元素含量,如表3所示。
……

 

 

 

 

 

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