卓 勝
(攀枝花鋼城集團(tuán)有限公司,四川攀枝花617000)
某鋼廠采用熱潑法處理煉鋼過程中產(chǎn)生鋼渣,即將液體鋼渣潑入專門的處理場(chǎng),噴水冷卻后進(jìn)行破碎、篩分、磁選,以回收其中金屬,選鐵后將剩余鋼渣以極低價(jià)格外銷處理,造成資源大量浪費(fèi),經(jīng)濟(jì)效益差。為此,參照國內(nèi)廠家綜合利用鋼渣的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),提出將其作為煉鋼返回渣料,以降低石灰等造渣原料消耗,在降低冶煉成本的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了鋼渣的高效循環(huán)利用[1-2]。
對(duì)渣場(chǎng)現(xiàn)有冷態(tài)鋼渣進(jìn)行取樣檢測(cè),試驗(yàn)用冷態(tài)鋼渣與現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐終渣無異,取樣成分見表1。
結(jié)合轉(zhuǎn)爐冶煉特點(diǎn),制定如下試驗(yàn)方案:冷態(tài)鋼渣在濺渣后或吹煉后3 min內(nèi)加入,加入量分別按 1 000 kg/爐、2 000 kg/爐進(jìn)行,石灰、高鎂、復(fù)合渣加入量相應(yīng)減少,具體替代量參考表2。
表1 冷態(tài)鋼渣取樣成分
表2 試驗(yàn)方案
本次試驗(yàn)輔料的消耗情況如表3所示。通過對(duì)比,全部試驗(yàn)爐次冷態(tài)鋼渣平均用量為1 152.8kg/爐,噸鋼冷態(tài)鋼渣消耗為8.668 kg/t鋼,試驗(yàn)爐次主要輔料石灰+高鎂+化渣劑用量平均為5 764.06 kg/爐,同時(shí)期其它轉(zhuǎn)爐冶煉爐次主要輔料石灰+高鎂+化渣劑用量平均為6 521.36 kg/爐,試驗(yàn)爐次較同時(shí)期其它轉(zhuǎn)爐冶煉爐次主要輔料平均減少757.3 kg/爐,噸鋼輔料消耗降低5.694 kg/t鋼。
試驗(yàn)爐次與同期轉(zhuǎn)爐脫磷情況見表4。
從表4可以看出,所有使用冷態(tài)鋼渣試驗(yàn)爐次成品P含量平均為0.0147%,脫磷率平均為75.69%,較同期未使用冷態(tài)鋼渣爐次成品P含量平均增加了0.0012%,脫磷率降低0.81%,使用冷態(tài)鋼渣脫磷效果有一定降低,但脫磷率降低不到1%,幾乎可以忽略不計(jì);成品S平均含量為0.0152%,較同期未使用冷態(tài)鋼渣爐次增加0.0012%,使用冷態(tài)鋼渣能滿足冶煉大多數(shù)鋼種要求。
從試驗(yàn)鋼種看,HRB鋼種磷含量平均為0.022%,遠(yuǎn)小于鋼種要求,磷含量平均增加0.005%,脫磷率降低6.88%,這與冷態(tài)鋼渣使用量較大,輔料消耗降低有一定關(guān)系。其余鋼種使用冷態(tài)鋼渣替代5.5 kg/t的煉鋼輔料,對(duì)于成品磷含量及脫磷率影響不大。
表3 輔料消耗情況
表4 試驗(yàn)爐次脫磷情況
試驗(yàn)期間爐渣成分分析結(jié)果見表5,過程取典型爐渣分析數(shù)據(jù)見表6。
表5 終渣成分/%
如表5所示,試驗(yàn)爐次終渣中P含量平均為0.627%,較正常爐次爐渣平均高0.065%;試驗(yàn)爐次爐渣堿度平均3.345,較同期對(duì)比爐次堿度低0.555;試驗(yàn)爐次終渣TFe含量平均為19.3%,較同期對(duì)比爐次高0.878%;MgO平均含量為11.54%,MgO含量較正常爐次要高。從試驗(yàn)渣樣看,終渣堿度偏低,終渣TFe含量偏高,操作上還需要進(jìn)一步優(yōu)化。
表6 典型爐渣分析數(shù)據(jù)
表6中的渣樣趨勢(shì)與表5相當(dāng),堿度偏低,終渣TFe含量平均為18.5%,與正常爐次基本相當(dāng);MgO平均含量為13.26%,MgO含量較正常爐次要高。
試驗(yàn)爐次出鋼溫度在1 642~1 709℃,平均為1 678.85℃,同期對(duì)比爐次轉(zhuǎn)爐出鋼溫度平均為1 680.33℃,試驗(yàn)爐次與同期對(duì)比爐次轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度基本相當(dāng)。
試驗(yàn)期間冷態(tài)鋼渣按照100元/t計(jì)算,其它輔料均按照現(xiàn)有單價(jià)計(jì)算,所有試驗(yàn)爐次與同期對(duì)比爐次成本降低1.62元/t鋼。
(1)試驗(yàn)表明,采用冷態(tài)鋼渣替代部分煉鋼輔料用于轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝可行。
(2)本次試驗(yàn)冷態(tài)鋼渣平均用量為1 152.8 kg/爐,噸鋼冷態(tài)鋼渣消耗為8.668 kg/t鋼,試驗(yàn)爐次主要輔料石灰+高鎂+化渣劑用量平均為5 764.06 kg/爐,對(duì)比爐次主要輔料石灰+高鎂+化渣劑用量平均為6 521.36 kg/爐,主要輔料平均減少757.3 kg/爐,噸鋼輔料消耗降低5.694 kg/t鋼。
(3)試驗(yàn)爐次噸鋼效益1.62元/t鋼,可取得較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
(4)鋼渣的綜合利用可以消除環(huán)境污染,降低轉(zhuǎn)爐冶煉對(duì)資源消耗,是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。