1 引言
中信重工擁有國內(nèi)最先進的超高功率電弧爐和與之配套的精煉爐。電爐煉鋼質(zhì)量主要取決于原材料,包括鋼鐵料、造渣材料、鐵合金等。用戶對高質(zhì)量產(chǎn)品的需求迅速增長,使得電爐煉鋼對降低原材料有害殘余元素的要求越來越嚴(yán)格。我廠使用的原材料大多是鍛造和機加下來的返回廢鋼,返回廢鋼的長期循環(huán)利用,導(dǎo)致各種殘余元素富集,已經(jīng)很難滿足鋼水的質(zhì)量要求。并且外購廢鋼匱乏,而優(yōu)質(zhì)廢鋼供需更加緊張,致使可替代優(yōu)質(zhì)廢鋼的直接還原鐵市場需求日益增長。海綿鐵是一種優(yōu)質(zhì)電弧爐煉鋼原料,尤其是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼和純凈鋼的理想原材料。在目前優(yōu)質(zhì)廢鋼供應(yīng)日益緊張的情況下,作為廢鋼替代品的海綿鐵被配用在電弧爐煉鋼生產(chǎn)中,能起到稀釋有害殘余元素和顯著改善鋼水質(zhì)量的作用。
2 海綿鐵試驗方案
煉鋼的主體設(shè)備為電弧爐,爐外精煉為LF爐,電爐采用廢鋼—生鐵冷裝法冶煉鋼水。爐料中廢鋼和鋼屑所占比例為80-90%,生鐵為10-20%。生產(chǎn)鋼種多為高附加值合金鋼,品種近300種。
此次中信重工重型鑄鍛廠50t電爐試用的為H94海綿鐵,共采集25爐數(shù)據(jù),前5爐為試用海綿鐵爐次,后續(xù)20爐正常爐次作為對比爐次。根據(jù)所采集數(shù)據(jù),分析計算海綿鐵對鋼水回收率以及殘余元素的影響。
3 鋼水及海綿鐵回收率
3.1鋼水回收率
3.1.1對比爐次鋼水回收率
對比爐次是連續(xù)的20爐,總物料明細如表1所示。
表1 對比爐次物料明細
類別 |
鋼屑/t |
重料/t |
總料量/t |
總鋼水/t |
料重 |
264 |
799.9 |
1063.9 |
928.9 |
料重比例 |
24.8% |
75.2% |
100% |
/ |
由表1可以計算出總回收率=總鋼水/總料量=87.3%。另外,根據(jù)車間實際操作經(jīng)驗知道鋼屑回收率為80%,可推算出50t電爐現(xiàn)階段重料(生鐵、廢鋼、料頭)的實際回收率=(總鋼水-鋼屑料重×80%)/重料量=89.7%。
3.1.2、試驗爐次鋼水回收率
試驗爐次的單爐物料明細如表2所示。
表2 試驗爐次單爐物料明細
類別 |
試驗爐次1 |
試驗爐次2 |
試驗爐次3 |
試驗爐次4 |
試驗爐次5 |
計劃噸位/t |
33 |
68 |
45 |
45 |
65 |
鋼屑/t |
13.9 |
14.8 |
14.5 |
12.7 |
17.2 |
生鐵/t |
6.9 |
13.4 |
9.6 |
9.5 |
12.7 |
廢鋼/t |
9.3 |
31.1 |
15.1 |
9.2 |
28.9 |
上爐余鋼/t |
7 |
9 |
7 |
10 |
4 |
海綿鐵/t |
10.2 |
15.2 |
15.5 |
14.9 |
15 |
出鋼量/t |
32 |
67.2 |
44.1 |
43.8 |
63.4 |
本爐余鋼/t |
9 |
7 |
10 |
4 |
5 |
回收率/% |
86.68 |
88.86 |
87.68 |
84.90 |
87.92 |
由表2數(shù)據(jù)可知,試驗爐次鋼水回收率較為穩(wěn)定,鋼水回收率加權(quán)平均值為87.4%,與對比爐次鋼水回收率87.3%基本相當(dāng)。
生產(chǎn)實踐表明,采用合適的裝料方式以及布料順序,采取合理的操作方式,電爐煉鋼采用海綿鐵代替部分廢鋼可以保證鋼水回收率穩(wěn)定。
3.2 海綿鐵回收率
試驗爐次為連續(xù)的5爐,總物料明細如表3所示。
表3 試驗爐次總物料明細 類別 鋼屑/t 重料/t 海綿鐵/t 總料量/t 總鋼水/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可以計算總回收率=總鋼水/總料量=86.1%。根據(jù)由對比爐次測算出來的重料的實際回收率
89.7%,以及鋼屑的回收率80%,可以計算出此次試驗海綿鐵的回收率為84.8%。
4 海綿鐵殘余及對鋼水殘余的影響
試驗爐次和對比爐次是連續(xù)開爐,兩者所使用的鋼屑、生鐵、廢鋼和料頭為同一批次,故各爐料組分殘余元素含量維持在同一水平。
4.1 海綿鐵殘余元素含量
試驗爐次爐料組成為生鐵、鋼屑、廢鋼、海綿鐵和余鋼。對各爐料組分分別取樣分析,確定殘余元素含量,如表3所示。
……
類別 |
鋼屑/t |
重料/t |
海綿鐵/t |
總料量/t |
總鋼水/t |
料重 |
73.1 |
152.7 |
70.8 |
296.9 |
255.5 |
料重比例 |
24.6% |
51.4% |
23.8% |
100% |
|
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