炼钢厂青年“创享汇”2024年度第十七期|一种高锰铁水单渣高效冶炼技术研究与应用

炼钢群团

炼钢厂青年“创享汇”栏目2024年度第十七期 此栏目主要展示炼钢厂团员青年在平凡创新、自主改善、科技创新合理化建议等创新方面好成果、好项目激发团员青年的创新热情为炼钢厂创新创效插上青春翅膀 【创新案例】 《一种高锰铁水单渣高效冶炼技术研究与应用》 分享人炼钢作业区臧俊杰 问题描述 　　目前山钢日照公司年产量高，生产节奏快，高炉年修、休风时，炼铁进行锰矿洗炉以及原材物料中的锰矿，生产的铁水锰含量极高，高达0.60%以上,属于典型的高锰铁水，给转炉治炼操作带来了一定的难度,双渣会加长转炉周期，对生产稳定顺行带来很大影响，单渣操作，过程控制不当，极易造成喷溅，钢铁料消耗高以及安全事故。 原因分析 　　山钢日照公司年产量850万吨，转炉稳定操作是重中之重，随着炼铁铁水成分的波动，高锰铁水双渣冶炼加长转炉周期，影响生产节奏，倒渣过程存在温度损失，以及倒渣带钢的现象发生，增加了钢铁料消耗，双渣二次下枪存在泄爆风险，安全风险较高，使用高锰铁水单渣高效冶炼技术，可以利用锰氧化还原的原理，降低炉渣熔点，加速石灰熔化，促进快速成渣，吸附钢水有害物质，同时降低终点氧含量，提高金属收得率，提高终点余锰含量，降低合金成本，同时改善炉衬维护情况。 改善措施 　　1.吹炼过程物料搭配： 高锰铁水冶炼由于渣量大和形成低熔点的炉渣的主要难点是吹炼过程枪位控喷溅，由于温度的高低熔池内碳氧反应不均衡发展，瞬时产生大量的CO气泡，造成喷溅，首先是治炼前期渣子未化透，渣层太厚，不利于CO及时排出，大量CO积累到一定阶段，瞬间产生爆发性喷溅。 其次是二批料加的不合适，加料量太大，使熔池温度迅速下降，碳氧反应受到抑制，供氧产生的FeO大量聚集，而随着熔池温度的升高，则会发生剧烈的碳氧反应，造成喷溅。 一批料、二批料加入量在总量的50%左右，前期不易加多生料，一批料石灰40%、其他冷料20%，二批料石灰50%、其他冷料30%，石灰极易容易溶解，能够保证前期化渣情况，保证前期的碱度，减少大量二氧化硅对炉衬的侵蚀，有利于前期温度缓慢升温，可以通过CO曲线看出此种加量方式CO含量是均匀上升，说明熔池的温度升温比较均匀，不会爆发剧烈喷溅。 2.吹炼过程枪位控制： 长时间低枪位操作，渣中FeO消耗过快，炉渣流动性变差，熔渣黏稠，熔池被氧流吹开后大量CO气泡排除造成喷溅。 从兑入废钢、铁水等金属料装入结束到降枪吹炼开始，自动炼钢可根据一氧化碳浓度变化来控制枪位和加料，防止造成喷溅造成返干影响脱磷效果，高锰铁水前期枪位不易过高，前期枪位2000-2100mm,熔池搅拌充分，保证前期化渣和均匀升温，一氧化碳浓度持续走低时，此时要提前降枪50-100mm,促进前期提温，避免前期温度持续低，碳氧反应滞后，整体吹炼过程不易频繁动枪位，渣中Feo消耗过快时，可以补加烧结矿不动枪，防止碳氧反应剧烈造成返干现象，直到7000氧左右，根据化渣情况和冷料剩余量提高枪位50-100mm增加渣中氧化铁。 3.高锰铁水整体热量富裕，控制终点温度在1630-1650℃，从热力学和动力学两个条件来看，终点命中率得到提高，减少了钢水的氧化性，降低了合金成本，合理的运用高锰铁水单渣高效冶炼，能够有效的防止喷溅与返干，能够保证过程与终点可控，通过此操作，可以冶炼高锰铁水，能够很好的控制吹炼过程，能够提高生产节奏，保证铸机衔接。 改善效果 　　自一种高锰铁水单渣高效冶炼技术研究与应用实施后，转炉冶炼周期缩短5-8分钟,喷溅率低至2%，终点命中率提高达98%，提高了生产效率，降低了生成夹杂物的数量，钢水纯净度得到提高，余锰含量提高0.10%左右，终点氧含量降低50-100ppm,终渣中TFe降低5%，单炉渣重17吨左右。 创新点 高锰铁水单渣高效冶炼技术研究与应用实施后，钢铁料降低：5%×17×6/72/230×1000=2.874 kg/t，钢铁料单价2.879元/kg，则节约吨钢成本：2.874 kg/t×2.879元/kg=8.27元/t,每炉钢节省合金大约350kg,按硅锰合金市场价6000元/t计算，0.35t×6000=2100元，折合吨钢：2100/230=9.1元/吨，综上所述8.27+9.1=17.37元/t。年产量850万吨，高锰铁水占比5%，综合年降本850×0.05×17.37=738.2万元。 图文、视频提供｜臧俊杰、刘卓智、张子豪编辑｜张子豪审核｜辛乐众共青团山东钢铁集团日照有限公司炼钢厂委员会