60t電爐降低渣中氧化鐵的工藝實踐【摘要】本論文將會對泡沫渣形成的機更遠進行分析，并分析總結了影響操作泡沫渣的因素，結合目前工藝的現(xiàn)狀，根據(jù)理論，優(yōu)化了泡沫渣工藝里的噴粉制度，結果表明，可以取得非常好的效果以及很好的經濟效益?！娟P鍵詞】氧化鐵；工藝泡沫渣；工藝優(yōu)化；鋼鐵料消耗隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，對鋼材質量的要求也越來越高，在鋼材質量、產量不斷提高的大前提下，如何將成本降低、提高經濟效益，如何在原材料不斷多元化的今天將成本降低，已經成為現(xiàn)代電爐企業(yè)應該探索的方向。重慶某鋼鐵集團，名為重鋼公司就有一座60噸的超高功率電爐，采用兩支爐壁氧槍、一支爐門氧槍、一支可以用來快速化渣的EBT氧槍、用碳粉罐來吹富碳分泡劑種過渣的供氧系統(tǒng)。但是因為水冷碳氧槍無法正常的工作以及部分操作原因，爐渣內的全鐵含量一直比較高，最高含量竟達34.15%，平均的含量也有22.21%，這表明在生產過程中，鐵料的消耗比較高，鋼水收得率比較低。那么如何將這種現(xiàn)狀改善，將爐渣內的全鐵含量得以控制，就顯得非常重要了。1重鋼公司60噸電爐的主要技術參數(shù)表1列出了60噸超高功率電爐的主要技術參數(shù)配碳的方式采用的是煤質增碳劑、熱裝鐵水的方式，發(fā)泡劑是灰分小于等于24%、固定碳大于等于72%的富碳發(fā)泡劑。重鋼公司電爐所用渣料的主要成分表如表2所示。2泡沫渣的機理在冶煉的過程中，當將氣體充入爐渣中，渣液溶解以后成變成氣體的液膜，就會形成很多氣泡，主要由2CaO·SiO2·3CaO·P2O5、MgO、MgO·SiO2等懸浮物質點分割，隨著爐內氣體不斷逸出，氣泡的壓力會不斷增大，溶解后的渣液的體積會同氣體的膨脹而變大，這也就是泡沫渣形成的機理。爐渣中的氧化鐵含量、爐渣的堿度、熔池的溫度、爐渣中的氧化鎂含量以及噴吹的碳粉質量等是影響泡沫渣的質量主要因素。良好的泡沫渣要具備以下特征：（1）烗渣原料應該可以迅速熔化成液態(tài)，而且黏度適中，而且排出的氣體可以形成氣泡并能保持一定的時間，也就是成泡的時間距離氣泡破裂最好為4秒到8秒之間。（2）要有適宜的爐渣黏度，保證良好的爐渣爐動性，既要防止出現(xiàn)過大的黏度，保證冶金過程中化學反應具有達到標準的硬度，而且要保持懸浮物質量在一定的數(shù)量，也要防止爐渣過稀，因為過稀的爐渣會加劇侵蝕爐襯。（3）渣內的氧化鐵應該保持在14%到20%之間，因為適宜的氧化鐵含量可以滿足爐渣溶解所需要的濃度。（4）滿足標準的泡沫渣，其渣中的鐵珠最好保持在合理的水平，從爐內流出的爐渣可以看出呈現(xiàn)沒有乳化特征。2.1爐渣中氧化鐵的含量和泡沫渣的質量之間的關系爐渣中的石灰通過氧化鐵溶劑進行溶解，而且在冶煉的過程中氧化鐵可以維持一些化合物的穩(wěn)定，同時可以保證渣系性質，從而使爐渣可以滿足冶煉要求。這包括氧化性爐渣脫磷，適量的氧化鐵可以保證爐渣流動性。而且熔池中鋼水含碳量很低時，應該將發(fā)泡劑碳粉噴入爐中，讓其與爐渣里的氧化鐵發(fā)生反應從而產生需要的氣體。如果爐中有過高的氧化鐵，尤其是其含量大于20%時，就會將懸浮物質點硅酸二鈣降解，從而使爐內的發(fā)泡質量降低，鋼鐵的耗費增加了，對爐襯的侵蝕作用也特別明顯。大量的實踐表明，如果渣中的氧化鐵保持在20%到40%之間，泡沫化的過程可以順利地進行，如果氧化鐵的含量在20%到40%之間，此時爐內就會出現(xiàn)水渣，如果爐內的氧化鐵含量較低，在7%以內，爐渣有可能會出現(xiàn)爐渣黏度太大或是出現(xiàn)乳化的現(xiàn)象，從而不利于爐門流渣操作以及鋼渣之間的物理和化學反應。2.2吹氧量對爐內泡渣的質量所造成的影響一般的條件下，在氧化鈣的含量相同，熔池里出現(xiàn)脫碳反應的情況下，如果吹氧量越多，脫碳時產生的氣體也就越多，渣里所含的氧化鐵也會增加，泡沫渣高度也就越大。如果熔池中的碳含量比較低，吹氧量越多，氧化鐵的含量也就越高，這樣泡沫渣也就越不穩(wěn)定。2.3噴吹碳粉對爐內泡沫渣質量所造成的影響噴吹碳粉具有以下兩個主要作用：一是可以降低渣所含的氧化鐵，將泡沫渣的黏度提高，從而將泡沫渣的質量提高；二是噴吹的碳粉可以與氧化鐵發(fā)生化學反應生成一氧化碳氣體，從而為爐渣的發(fā)泡提供氣源。3工藝的優(yōu)化3.1進行優(yōu)化工藝前的冶煉效果因為渣中的氧化鐵對設備和工藝具有影響，所以本論文將討論如果降低氧化鐵的含量。通過總結歷史數(shù)據(jù)，統(tǒng)計了1月份到5月份的數(shù)據(jù)。具體的部分數(shù)據(jù)如下表所示。從表3的數(shù)據(jù)可以看出，全鐵的含量最高可達31.38%，平均的含量就達23.14%，每爐的發(fā)泡劑用量固定的平均量為100千克，渣中的全鐵含量總體較高，氧化鐵的含量過高，會使爐渣的密度增加，從而使鐵料增加，影響了脫碳的反應速度。此外，鐵的含量過高也是溶解氧含量過高的表現(xiàn)，容易出現(xiàn)其他的夾雜物。而且，渣中的鐵與碳粉發(fā)生還原反應，這是吸熱反應，容易浪費電能，增加損失。3.2優(yōu)化工藝如表4所示根據(jù)優(yōu)化工藝以后的數(shù)據(jù)，可以采取具體的優(yōu)化措施，如下所列：（1）造渣操作要與供電制度以就脫碳反應相結合，合理的將供供電強度以及供氧控制，將噴吹碳粉流量調整。（2）在冶煉的前期，要以脫磷、造氧化炸為主，控制吹氧的流量和角度。等到爐渣泡沫化充分以后，再進行脫碳反應。根據(jù)爐渣的情況以及脫碳的速度控制噴吹發(fā)泡劑的操作。（3）如果碳含量在0.2%到0.5%之間，就要降低槍位，大量地噴吹碳粉，從而可以將渣中的氧化鐵含量降低，也可以將劇烈沸騰機率降低。（4）根據(jù)終點情況以及爐渣的情況調整碳粉噴吹操作，適時地流渣，并補造新渣，從而保證泡沫渣的高度。（5）在冶煉的最后，在終點噴吹富碳發(fā)泡劑，如果終碳較低就噴吹兩分鐘左右，如果終碳較高就噴吹一分鐘左右。對稠化終渣以及調整渣系能夠起到非常好的效果，從而調整了渣中的氧化鐵的含量，將生產工藝的鐵耗降低。4結論通過對噴粉量的分階段控制，優(yōu)化了供電曲線和吹氧的強度，從而保證了泡沫渣的黏度和高度。在冶煉的中期適量的放渣，前及時補造新渣，從而可以保證鋼渣流動性。并且，在出鋼前噴粉可以降低渣中全鐵的含量，從而將鐵耗降低，這樣渣中全鐵的含量可以控制在20%左右；