电炉炼钢造渣发表评论(0)编辑词条

    世界上电炉钢的生产份额在持续不断地增长，据分析家预测，到2010年其份额将占到40%。随着电炉炼钢工艺的完善，对炼钢过程中造渣制度的调整越来越受到重视。根据炼钢生产现代化改造的规划，2006年俄罗斯马格尼托哥尔斯克钢铁公司投产了两台180吨交流电炉，设计年产量共为200万吨。通过对这两座电炉进行试验，发现提高电炉生产率、提高钢水质量、降低生产成本，主要由钢水中适宜的碳含量和熔炼过程中渣的氧化度来决定。
    电炉加热不仅有手动操作，也有自动操作模式。在手动模式下，电炉的RCB烧嘴有两个工作程序，而在自动操作模式下有5种操作类型。工艺规定了3种配料方案：100%废钢、75%废钢和25%铁水、60%废钢和40%铁水。在实际生产中，针对前两种配料方案，炼钢工可根据条件选择所需要的操作类型（操作程序）。根据对不同操作类型进行的热平衡计算，研究人员得出“不同操作类型电炉熔炼过程具有实质性差别”的结论。
    为了弄清180吨电炉造渣制度的特点，选择电炉炼钢工艺中具有决定作用的起泡系数和渣的氧化度（反映渣中三氧化二铁比例）这两个参数，进行了有目的的研究。泡沫渣的主要参数用起泡指数表示，发泡有一定的时间范围，其物理意义是表示碳氧化物气泡经过渣层渐渐消失的持续时间。在工业生产中，必须重视渣中气泡停留的时间和炼钢过程中任一时刻析出一氧化碳体积。起泡系数表示在熔炼的每一时刻起泡渣与平静渣的体积比。发泡指数和起泡系数的准确确定，能够反映出在动态调整模式下乳状渣液中气泡停留的持续时间。
    在实际的炼钢过程中，一方面，渣中铁氧化物总含量的升高，会引起对于渣起泡所必需的碳氧化物析出量增多；而另一方面，渣的氧化度提高会降低渣的黏度，这就损坏了泡沫的稳定性，从而降低熔融物能量传递程度，增加电的消耗，延长熔炼时间。渣的总氧化度的适宜值是23%～26%。通常情况下，随着三氧化二铁含量增加，起泡系数降低。同时，渣中氧化铁含量越少，三氧化二铁含量对降低起泡系数的作用越大。
    此外，研究人员发现，在100%使用废钢的情况下，起泡系数较低。低起泡系数会促进钢水的强烈氧化。此外，三氧化二铁的含量在熔炼的某些时期可达到35%。在这种情况下，喷入熔池消耗的碳粉绝大部分不是用在降低渣的氧化度上，而是用在维持铁水的继续氧化上。这可以从气泡形成的不稳定、电极消耗增加、渣量增加、冷却水箱过热、电耗上升和熔炼周期延长等现象反映出来。而在使用75%废钢和25%铁水的情况下，研究发现，尽管采用不同的操作类型，进入过程的碳量也基本相同，但起泡系数基本上高出100%使用废钢时的两倍，由此带来的是渣过氧化减少，特别是在熔炼的前半期。这证明了金属熔池中碳的正面作用。遗憾的是，由于含碳粉料喷入设备没有彻底完善，在熔炼的下半期，还不能保持渣的合适氧化度。
    电炉熔炼从金属液形成开始到出钢（在使用75%废钢和25%铁水的情况下），加强用碳粉对熔融物的吹炼是克服目前困难的出路。由此，马格尼托哥尔斯克钢铁公司计划安装能力更大的喷碳设备，喷粉量要达到150千克/分～240千克/分。在三氧化二铁含量较低的情况下，渣的氧化度应保持在23%～26%的范围。据估算，这样可以降低电耗、提高生产率，避免水冷却壁过热。