張祥遠(yuǎn)

【摘 要】 本文結(jié)合三鋼二煉鋼120t轉(zhuǎn)爐實(shí)際生產(chǎn)情況，進(jìn)行少渣冶煉試驗(yàn)并探索其工藝制度。試驗(yàn)結(jié)果表明：采用留渣操作可大幅減少石灰加入量，有效的降低渣料消耗。同等條件下，少渣冶煉石灰耗比傳統(tǒng)雙聯(lián)石灰耗低8.7kg/t，金屬料耗低1.9kg/t；且鋼水收得率得以提高，噸鋼損耗減少近28kg。

【關(guān)鍵詞】 轉(zhuǎn)爐 少渣冶煉 留渣操作 脫磷

【Abstract】 In this paper， it experimented on less slag steelmaking to explored its technology systems in connection with the practical production conditions of the 120t converter steelmaking in the No.2 Steelmaking Plant of Sanming Iron and Steel Group. The results showed that the remaining slag operation can significantly reduce the amount of lime and effectively reduce consumption of slag. Under the same conditions， compared to？traditional double steelmaking， the lime consumption on less slag steelmaking is low 8.7kg / t， metallic material consumption is low 1.9kg / t； and steel yield can be improved， the reduction of the loss per ton steel is nearly 28kg.

【Key words】 converter less slag steelmaking remaining slag operation dephosphorization

1 少渣冶煉的研究背景及意義

面對(duì)鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩的巨大挑戰(zhàn)，市場(chǎng)需求相對(duì)疲軟，為了適應(yīng)行業(yè)發(fā)展形勢(shì)，降低生產(chǎn)成本，提高鋼種質(zhì)量，福建三鋼閩光股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)三鋼）結(jié)合二煉鋼120t轉(zhuǎn)爐實(shí)際生產(chǎn)情況，開(kāi)展少渣冶煉探索試驗(yàn)，以期掌握其工藝特點(diǎn)和規(guī)律、工序成本等方面的情況，為今后全面推廣轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)也致力于為三鋼優(yōu)質(zhì)品種鋼的生產(chǎn)提供技術(shù)支持，進(jìn)一步減少爐料消耗、降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2 少渣冶煉的現(xiàn)狀

少渣量煉鋼技術(shù)是80年代初在世界流行起來(lái)的一種造渣工藝，即在脫磷期結(jié)束后倒掉部分脫磷渣，從而使脫碳期在渣量大大減少的情況下進(jìn)行冶煉。其目的在保證煉鋼要求的前提下，降低石灰和總造渣材料消耗。這項(xiàng)技術(shù)以日本較為領(lǐng)先。日本君津鋼廠使用“三脫”鐵水少渣煉鋼，實(shí)現(xiàn)顯著的經(jīng)濟(jì)效益，石灰消耗得到大幅降低，渣料消耗降至7.2kg/t鋼。NKK福山鋼廠開(kāi)發(fā)的少渣煉鋼技術(shù)，渣量控制在30kg/t鋼。我國(guó)寶鋼集團(tuán)自行創(chuàng)新的轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼技術(shù)，石灰單耗達(dá)到11.3kg/t，總渣量也減少為常規(guī)渣量的1/3。

近來(lái)三鋼入爐鐵水磷、硫含量越來(lái)越高，脫磷更是成為轉(zhuǎn)爐操作的難點(diǎn)。鐵水成分見(jiàn)表1。

采用少渣冶煉模式其特征在于，少渣冶煉方法包括脫磷期和脫碳期，其中在脫磷期，以脫磷劑（包括石灰、輕燒白云石和云母礦等）和上一爐鋼留下的脫碳渣作為造渣材料來(lái)進(jìn)行脫磷冶煉，在脫磷期結(jié)束后倒掉40～60%的脫磷渣；在脫碳期，重新造渣來(lái)進(jìn)行少渣吹煉，并且將產(chǎn)生的脫碳渣進(jìn)行濺渣操作后循環(huán)利用。一是轉(zhuǎn)爐終渣具有一定的堿度，有利于提高渣中的CaO含量，減少冶煉過(guò)程石灰的用量；二是可以充分地利用脫碳渣所攜帶的熱量和較高的FeO含量，能加快下一爐初期渣的形成，造出流動(dòng)性好的頂渣，有利于前期脫磷、脫硫。此外，留渣操作能減少造渣礦石的加入量，又提高金屬收得率，降低生產(chǎn)成本。

3 少渣冶煉試驗(yàn)工藝制度

試驗(yàn)在三鋼二煉鋼120噸的三座轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行的，冶煉鐵水未經(jīng)預(yù)處理，由煉鐵廠直接提供。選擇在同一爐座先后進(jìn)行脫磷脫碳的單爐雙聯(lián)少渣冶煉的方法，其工藝流程如圖1所示。

為了探索轉(zhuǎn)爐少渣冶煉的適用性和廣泛性，試驗(yàn)對(duì)鋼種沒(méi)有限制。在13爐次的試驗(yàn)中，涉及多個(gè)鋼種，包括了低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼，這些鋼種基本代表了三鋼二煉鋼的品種和能力。

3.1 供氧模式與槍位制度

對(duì)于少渣冶煉操作，脫P(yáng)期過(guò)程槍位控制采用“低一高一低”的模式較為合理，開(kāi)吹保持低槍位以利于熔池升溫、脫硅，待爐內(nèi)反應(yīng)3min后適當(dāng)高槍?zhuān)刂茽t內(nèi)溫度緩慢上升和堿性氧化渣的快速形成，以增加渣中氧化鐵含量，創(chuàng)造較佳的脫P(yáng)反應(yīng)的熱力學(xué)條件。后期根據(jù)化渣情況進(jìn)行壓槍操作，加強(qiáng)爐內(nèi)攪拌，促進(jìn)渣鋼分離效果，使反應(yīng)達(dá)到平衡。針對(duì)入爐鐵水溫度較高，熱值好的爐次，可適當(dāng)?shù)脑偬岣咭稽c(diǎn)槍位。與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉相比，少渣冶煉脫P(yáng)前期氧氣流量適當(dāng)提高，前3min供氧強(qiáng)度24000～26000m3/h；3min～4.5min供氧強(qiáng)度21000～23000m3/h，供氧時(shí)間約5.5～6min；吹煉后期加大底吹流量有利于減少鐵損。脫C期點(diǎn)火成功后，槍位、供氧制度與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉近似相當(dāng)：供氧強(qiáng)度約31000m3/h。

3.2 造渣制度

針對(duì)不同鐵水成分，轉(zhuǎn)爐少渣冶煉造渣材料的用量見(jiàn)表2所示：

石灰及其它造渣材料在吹煉開(kāi)始時(shí)投入，若是鐵溫高，熱值好，石灰加入的時(shí)機(jī)可適當(dāng)提前?？紤]到螢石對(duì)爐襯的侵蝕，一般不加螢石來(lái)輔助化渣，如遇轉(zhuǎn)爐化渣不良時(shí)，可投少量螢石幫助化渣。脫磷期倒渣量控制在總渣量的40～60%，爐渣堿度一般控制在2.0～2.6之間，爐渣TFe含量控制在10%～12%之間；脫碳期終點(diǎn)爐渣堿度一般控制在2.5～3.0之間，爐渣TFe含量控制在12%～20%之間。endprint

3.3 溫度制度

采用少渣冶煉吹煉溫度制度的控制關(guān)鍵在于合理選用適當(dāng)?shù)臒嵫a(bǔ)償方法，以彌補(bǔ)因鐵水溫度和發(fā)熱元素（Si、S、P、C等）含量的降低而造成的熱量不足。本試驗(yàn)僅以減少造渣料和冷料用量就實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)條件下的熱平衡；針對(duì)鐵水硅過(guò)高，可在吹煉過(guò)程中多加冷料。少渣吹煉時(shí)脫磷期平均停吹溫度為1350～1400℃；脫碳期平均停吹溫度為1580～1630℃。

4 少渣冶煉試驗(yàn)結(jié)果與討論（冶金效果）

4.1 脫磷

在少渣冶煉條件下，鐵水平均脫磷率均高于傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉和常規(guī)單聯(lián)冶煉，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3所示。這是因?yàn)樯僭僮鲿r(shí)成渣快、渣層薄、爐渣的流動(dòng)性好，爐渣脫磷能力過(guò)剩；加之熔池?cái)嚢璐龠M(jìn)鋼渣充分反應(yīng)，從一定程度上改善了脫磷反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，使脫磷反應(yīng)更趨于平衡。

影響脫磷反應(yīng)的因素很多，從熱力學(xué)角度分析，根據(jù)脫磷反應(yīng)的平衡條件和磷的分配系數(shù)，影響脫磷主要的影響因素是爐渣成分和溫度。爐渣成分對(duì)脫磷主要反應(yīng)在渣中氧化鐵含量和爐渣的堿度上。生產(chǎn)實(shí)踐表明，在保證出鋼溫度的前提下，把渣中（TFe）和爐渣堿度控制在11.5%和2.5以上，可以使平均終點(diǎn)[P]控制在0.030%以下。

4.2 脫碳

從氧化物的分解壓力圖可知，在1673K以下CO的分解壓力高于MnO，1796K以下CO的分解壓力高于SiO2。說(shuō)明在冶煉前期硅先被氧化，待熔池溫度上升后，碳氧反應(yīng)慢慢加劇。冶煉過(guò)程和末期的脫碳速度主要取決于[O]和[C]擴(kuò)散，由于少渣冶煉時(shí)的渣層較薄，頂吹氧氣的動(dòng)量可高效率地傳輸?shù)饺鄢?，增?qiáng)熔池的攪拌作用，促進(jìn)熔池中[O]和[C]的擴(kuò)散，從而有效的加快脫碳反應(yīng)速率并縮短冶煉時(shí)間。在實(shí)際試驗(yàn)期間，由于少渣吹煉脫磷負(fù)荷較小，有效的縮短前期化渣脫磷的時(shí)間，單爐平均冶煉時(shí)間為15.3min，比傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉提早了1.5min，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)提供依據(jù)。

4.3 脫硫

轉(zhuǎn)爐渣為氧化性渣，反應(yīng)過(guò)程中對(duì)硫去除難度較大，當(dāng)鐵水硫高時(shí)，在冶煉過(guò)程中緩解降低；當(dāng)鐵水硫低時(shí)，在吹煉過(guò)程幾乎不脫硫。試驗(yàn)結(jié)果表明轉(zhuǎn)爐少渣冶煉與常規(guī)冶煉過(guò)程脫硫能力近似相當(dāng)，在此就不多作討論。

4.4 輔料消耗

采用少渣冶煉時(shí)鋼水收得率比傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉高，終點(diǎn)磷含量也進(jìn)一步降低，鋼水成分能夠滿足冶煉工藝要求，更大程度地提高了鋼水的純凈度。下面從冶煉終點(diǎn)成分、輔料單耗、爐渣量和吹損率等方面，將轉(zhuǎn)爐少渣冶煉的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉、常規(guī)單聯(lián)冶煉實(shí)績(jī)進(jìn)行對(duì)比分析，詳見(jiàn)下表4所示。

由于少渣冶煉采用留渣操作，造渣用的石灰加入量大幅減少，有效的降低渣料消耗。同時(shí)，脫碳期因渣量少、渣層薄，頂吹氧氣利用更充分，吹煉終點(diǎn)鋼水中的氧含量低，殘余錳高，進(jìn)而提高合金收得率，達(dá)到降本增效的功效。由表中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，少渣冶煉石灰耗比傳統(tǒng)雙聯(lián)石灰耗低8.7kg/t，金屬料耗低1.9kg/t；比常規(guī)單聯(lián)冶煉石灰耗低7.2kg/t，因脫磷倒渣等導(dǎo)致的損耗，使其金屬料耗不及常規(guī)單聯(lián)冶煉。

4.5 吹損

與常規(guī)冶煉相比，少渣冶煉采用高槍位操作，會(huì)增加渣中鐵珠和FeO的含量，但由于石灰、鎂球等造渣料的減少，進(jìn)而使渣量的減少（噸鋼渣量減少25～32kg）；加之，留渣量的大幅增加，綜合分析，從一定程度上有效降低冶煉過(guò)程的吹損率，鋼水收得率得以提高。由表可知，與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉相比，少渣冶煉過(guò)程吹損率降低0.21%，相當(dāng)于噸鋼損耗減少近28kg；與常規(guī)單聯(lián)冶煉相比還有一定的差距，這也是今后要亟待進(jìn)一步研討的問(wèn)題。

4.6 經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較分析，少渣冶煉采用留渣操作有利于濺渣層覆蓋爐體，可減輕爐襯的侵蝕程度，延長(zhǎng)其使用壽命。經(jīng)計(jì)算，少渣冶煉與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉相比，按公司年產(chǎn)鋼550萬(wàn)噸計(jì)算，其中二煉鋼轉(zhuǎn)爐普鋼生產(chǎn)成本預(yù)計(jì)可降低530萬(wàn)元。同時(shí)，對(duì)今后擴(kuò)大鋼種和致力于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼提供有力的技術(shù)支持，有著深遠(yuǎn)的價(jià)值和意義。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)轉(zhuǎn)爐少渣試驗(yàn)，可有效降低終點(diǎn)磷含量，對(duì)今后擴(kuò)大鋼種和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼提供技術(shù)支持。（2）采用少渣-留渣操作，大幅減少造渣料的加入量，石灰耗降至31.4kg/t，金屬料耗1097.5 kg/t。（3）少渣冶煉與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉相比，能減輕爐襯的侵蝕，同時(shí)可降低轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)成本約530萬(wàn)元。

參考文獻(xiàn)

[1]魏壽昆.冶金過(guò)程熱力學(xué).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980：221.

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[6]康復(fù)，陸志新，蔣曉放，鐘志敏.寶鋼BRP技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)[J].鋼鐵，2005（3）.endprint

3.3 溫度制度

采用少渣冶煉吹煉溫度制度的控制關(guān)鍵在于合理選用適當(dāng)?shù)臒嵫a(bǔ)償方法，以彌補(bǔ)因鐵水溫度和發(fā)熱元素（Si、S、P、C等）含量的降低而造成的熱量不足。本試驗(yàn)僅以減少造渣料和冷料用量就實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)條件下的熱平衡；針對(duì)鐵水硅過(guò)高，可在吹煉過(guò)程中多加冷料。少渣吹煉時(shí)脫磷期平均停吹溫度為1350～1400℃；脫碳期平均停吹溫度為1580～1630℃。

4 少渣冶煉試驗(yàn)結(jié)果與討論（冶金效果）

4.1 脫磷

在少渣冶煉條件下，鐵水平均脫磷率均高于傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉和常規(guī)單聯(lián)冶煉，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3所示。這是因?yàn)樯僭僮鲿r(shí)成渣快、渣層薄、爐渣的流動(dòng)性好，爐渣脫磷能力過(guò)剩；加之熔池?cái)嚢璐龠M(jìn)鋼渣充分反應(yīng)，從一定程度上改善了脫磷反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，使脫磷反應(yīng)更趨于平衡。

影響脫磷反應(yīng)的因素很多，從熱力學(xué)角度分析，根據(jù)脫磷反應(yīng)的平衡條件和磷的分配系數(shù)，影響脫磷主要的影響因素是爐渣成分和溫度。爐渣成分對(duì)脫磷主要反應(yīng)在渣中氧化鐵含量和爐渣的堿度上。生產(chǎn)實(shí)踐表明，在保證出鋼溫度的前提下，把渣中（TFe）和爐渣堿度控制在11.5%和2.5以上，可以使平均終點(diǎn)[P]控制在0.030%以下。

4.2 脫碳

從氧化物的分解壓力圖可知，在1673K以下CO的分解壓力高于MnO，1796K以下CO的分解壓力高于SiO2。說(shuō)明在冶煉前期硅先被氧化，待熔池溫度上升后，碳氧反應(yīng)慢慢加劇。冶煉過(guò)程和末期的脫碳速度主要取決于[O]和[C]擴(kuò)散，由于少渣冶煉時(shí)的渣層較薄，頂吹氧氣的動(dòng)量可高效率地傳輸?shù)饺鄢?，增?qiáng)熔池的攪拌作用，促進(jìn)熔池中[O]和[C]的擴(kuò)散，從而有效的加快脫碳反應(yīng)速率并縮短冶煉時(shí)間。在實(shí)際試驗(yàn)期間，由于少渣吹煉脫磷負(fù)荷較小，有效的縮短前期化渣脫磷的時(shí)間，單爐平均冶煉時(shí)間為15.3min，比傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉提早了1.5min，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)提供依據(jù)。

4.3 脫硫

轉(zhuǎn)爐渣為氧化性渣，反應(yīng)過(guò)程中對(duì)硫去除難度較大，當(dāng)鐵水硫高時(shí)，在冶煉過(guò)程中緩解降低；當(dāng)鐵水硫低時(shí)，在吹煉過(guò)程幾乎不脫硫。試驗(yàn)結(jié)果表明轉(zhuǎn)爐少渣冶煉與常規(guī)冶煉過(guò)程脫硫能力近似相當(dāng)，在此就不多作討論。

4.4 輔料消耗

采用少渣冶煉時(shí)鋼水收得率比傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉高，終點(diǎn)磷含量也進(jìn)一步降低，鋼水成分能夠滿足冶煉工藝要求，更大程度地提高了鋼水的純凈度。下面從冶煉終點(diǎn)成分、輔料單耗、爐渣量和吹損率等方面，將轉(zhuǎn)爐少渣冶煉的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉、常規(guī)單聯(lián)冶煉實(shí)績(jī)進(jìn)行對(duì)比分析，詳見(jiàn)下表4所示。

由于少渣冶煉采用留渣操作，造渣用的石灰加入量大幅減少，有效的降低渣料消耗。同時(shí)，脫碳期因渣量少、渣層薄，頂吹氧氣利用更充分，吹煉終點(diǎn)鋼水中的氧含量低，殘余錳高，進(jìn)而提高合金收得率，達(dá)到降本增效的功效。由表中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，少渣冶煉石灰耗比傳統(tǒng)雙聯(lián)石灰耗低8.7kg/t，金屬料耗低1.9kg/t；比常規(guī)單聯(lián)冶煉石灰耗低7.2kg/t，因脫磷倒渣等導(dǎo)致的損耗，使其金屬料耗不及常規(guī)單聯(lián)冶煉。

4.5 吹損

與常規(guī)冶煉相比，少渣冶煉采用高槍位操作，會(huì)增加渣中鐵珠和FeO的含量，但由于石灰、鎂球等造渣料的減少，進(jìn)而使渣量的減少（噸鋼渣量減少25～32kg）；加之，留渣量的大幅增加，綜合分析，從一定程度上有效降低冶煉過(guò)程的吹損率，鋼水收得率得以提高。由表可知，與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉相比，少渣冶煉過(guò)程吹損率降低0.21%，相當(dāng)于噸鋼損耗減少近28kg；與常規(guī)單聯(lián)冶煉相比還有一定的差距，這也是今后要亟待進(jìn)一步研討的問(wèn)題。

4.6 經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較分析，少渣冶煉采用留渣操作有利于濺渣層覆蓋爐體，可減輕爐襯的侵蝕程度，延長(zhǎng)其使用壽命。經(jīng)計(jì)算，少渣冶煉與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉相比，按公司年產(chǎn)鋼550萬(wàn)噸計(jì)算，其中二煉鋼轉(zhuǎn)爐普鋼生產(chǎn)成本預(yù)計(jì)可降低530萬(wàn)元。同時(shí)，對(duì)今后擴(kuò)大鋼種和致力于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼提供有力的技術(shù)支持，有著深遠(yuǎn)的價(jià)值和意義。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)轉(zhuǎn)爐少渣試驗(yàn)，可有效降低終點(diǎn)磷含量，對(duì)今后擴(kuò)大鋼種和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼提供技術(shù)支持。（2）采用少渣-留渣操作，大幅減少造渣料的加入量，石灰耗降至31.4kg/t，金屬料耗1097.5 kg/t。（3）少渣冶煉與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉相比，能減輕爐襯的侵蝕，同時(shí)可降低轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)成本約530萬(wàn)元。

參考文獻(xiàn)

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[6]康復(fù)，陸志新，蔣曉放，鐘志敏.寶鋼BRP技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)[J].鋼鐵，2005（3）.endprint

3.3 溫度制度

采用少渣冶煉吹煉溫度制度的控制關(guān)鍵在于合理選用適當(dāng)?shù)臒嵫a(bǔ)償方法，以彌補(bǔ)因鐵水溫度和發(fā)熱元素（Si、S、P、C等）含量的降低而造成的熱量不足。本試驗(yàn)僅以減少造渣料和冷料用量就實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)條件下的熱平衡；針對(duì)鐵水硅過(guò)高，可在吹煉過(guò)程中多加冷料。少渣吹煉時(shí)脫磷期平均停吹溫度為1350～1400℃；脫碳期平均停吹溫度為1580～1630℃。

4 少渣冶煉試驗(yàn)結(jié)果與討論（冶金效果）

4.1 脫磷

在少渣冶煉條件下，鐵水平均脫磷率均高于傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉和常規(guī)單聯(lián)冶煉，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3所示。這是因?yàn)樯僭僮鲿r(shí)成渣快、渣層薄、爐渣的流動(dòng)性好，爐渣脫磷能力過(guò)剩；加之熔池?cái)嚢璐龠M(jìn)鋼渣充分反應(yīng)，從一定程度上改善了脫磷反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，使脫磷反應(yīng)更趨于平衡。

影響脫磷反應(yīng)的因素很多，從熱力學(xué)角度分析，根據(jù)脫磷反應(yīng)的平衡條件和磷的分配系數(shù)，影響脫磷主要的影響因素是爐渣成分和溫度。爐渣成分對(duì)脫磷主要反應(yīng)在渣中氧化鐵含量和爐渣的堿度上。生產(chǎn)實(shí)踐表明，在保證出鋼溫度的前提下，把渣中（TFe）和爐渣堿度控制在11.5%和2.5以上，可以使平均終點(diǎn)[P]控制在0.030%以下。

4.2 脫碳

從氧化物的分解壓力圖可知，在1673K以下CO的分解壓力高于MnO，1796K以下CO的分解壓力高于SiO2。說(shuō)明在冶煉前期硅先被氧化，待熔池溫度上升后，碳氧反應(yīng)慢慢加劇。冶煉過(guò)程和末期的脫碳速度主要取決于[O]和[C]擴(kuò)散，由于少渣冶煉時(shí)的渣層較薄，頂吹氧氣的動(dòng)量可高效率地傳輸?shù)饺鄢兀鰪?qiáng)熔池的攪拌作用，促進(jìn)熔池中[O]和[C]的擴(kuò)散，從而有效的加快脫碳反應(yīng)速率并縮短冶煉時(shí)間。在實(shí)際試驗(yàn)期間，由于少渣吹煉脫磷負(fù)荷較小，有效的縮短前期化渣脫磷的時(shí)間，單爐平均冶煉時(shí)間為15.3min，比傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉提早了1.5min，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)提供依據(jù)。

4.3 脫硫

轉(zhuǎn)爐渣為氧化性渣，反應(yīng)過(guò)程中對(duì)硫去除難度較大，當(dāng)鐵水硫高時(shí)，在冶煉過(guò)程中緩解降低；當(dāng)鐵水硫低時(shí)，在吹煉過(guò)程幾乎不脫硫。試驗(yàn)結(jié)果表明轉(zhuǎn)爐少渣冶煉與常規(guī)冶煉過(guò)程脫硫能力近似相當(dāng)，在此就不多作討論。

4.4 輔料消耗

采用少渣冶煉時(shí)鋼水收得率比傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉高，終點(diǎn)磷含量也進(jìn)一步降低，鋼水成分能夠滿足冶煉工藝要求，更大程度地提高了鋼水的純凈度。下面從冶煉終點(diǎn)成分、輔料單耗、爐渣量和吹損率等方面，將轉(zhuǎn)爐少渣冶煉的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉、常規(guī)單聯(lián)冶煉實(shí)績(jī)進(jìn)行對(duì)比分析，詳見(jiàn)下表4所示。

由于少渣冶煉采用留渣操作，造渣用的石灰加入量大幅減少，有效的降低渣料消耗。同時(shí)，脫碳期因渣量少、渣層薄，頂吹氧氣利用更充分，吹煉終點(diǎn)鋼水中的氧含量低，殘余錳高，進(jìn)而提高合金收得率，達(dá)到降本增效的功效。由表中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，少渣冶煉石灰耗比傳統(tǒng)雙聯(lián)石灰耗低8.7kg/t，金屬料耗低1.9kg/t；比常規(guī)單聯(lián)冶煉石灰耗低7.2kg/t，因脫磷倒渣等導(dǎo)致的損耗，使其金屬料耗不及常規(guī)單聯(lián)冶煉。

4.5 吹損

與常規(guī)冶煉相比，少渣冶煉采用高槍位操作，會(huì)增加渣中鐵珠和FeO的含量，但由于石灰、鎂球等造渣料的減少，進(jìn)而使渣量的減少（噸鋼渣量減少25～32kg）；加之，留渣量的大幅增加，綜合分析，從一定程度上有效降低冶煉過(guò)程的吹損率，鋼水收得率得以提高。由表可知，與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉相比，少渣冶煉過(guò)程吹損率降低0.21%，相當(dāng)于噸鋼損耗減少近28kg；與常規(guī)單聯(lián)冶煉相比還有一定的差距，這也是今后要亟待進(jìn)一步研討的問(wèn)題。

4.6 經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較分析，少渣冶煉采用留渣操作有利于濺渣層覆蓋爐體，可減輕爐襯的侵蝕程度，延長(zhǎng)其使用壽命。經(jīng)計(jì)算，少渣冶煉與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉相比，按公司年產(chǎn)鋼550萬(wàn)噸計(jì)算，其中二煉鋼轉(zhuǎn)爐普鋼生產(chǎn)成本預(yù)計(jì)可降低530萬(wàn)元。同時(shí)，對(duì)今后擴(kuò)大鋼種和致力于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼提供有力的技術(shù)支持，有著深遠(yuǎn)的價(jià)值和意義。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)轉(zhuǎn)爐少渣試驗(yàn)，可有效降低終點(diǎn)磷含量，對(duì)今后擴(kuò)大鋼種和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼提供技術(shù)支持。（2）采用少渣-留渣操作，大幅減少造渣料的加入量，石灰耗降至31.4kg/t，金屬料耗1097.5 kg/t。（3）少渣冶煉與傳統(tǒng)雙聯(lián)冶煉相比，能減輕爐襯的侵蝕，同時(shí)可降低轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)成本約530萬(wàn)元。

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