LF 炉精炼渣循环利用技术的应用研究

    赵龙 吕涛

    摘 要：通过对太钢炼钢二廠冶炼二作业区LF炉精炼渣组成的分析，确定了LF炉精炼渣的回收利用途径。LF 炉热态精炼渣回收利用可减少石灰和矿渣剂的消耗，缩短加热时间。LF炉渣回收利用达到了节能减排的目的。

    关键词：LF炉；精炼钢渣；循环

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.007

    1 引言

    LF 炉精炼渣循环利用技术研究是节能减排与经济发展的需要[1]。此外钢水浇注后，钢包内的熔渣是不可避免的。大量的钢渣和熔渣混合在一起，这样熔渣会很难排放出去，而且还会降低金属的成品率，引起钢铁材料及配件产生一定量的消耗，最终会严重影响钢铁企业的经济效益。为此，太钢集团二冶炼钢厂针对LF炉钢渣的循环利用做了研究，连铸机浇注后钢包内精炼渣不倒入渣池，而是攻丝后倒入钢包或半钢包内，使精炼渣和余钢得到循环利用，减少钢水造成的损失。精炼渣的回收利用还可以提高钢包精炼初期的结渣速度，缩短渣期，降低电耗。

    2 精炼渣脱硫分析

    LF炉精炼渣回收工艺如图1所示：

    炉渣从钢水中除硫的能力可以用钢渣的含硫能力来表示，根据炉渣与钢之间的平衡反射可测得其值如下：

    从式（4）可以看出，随着氧化钙浓度含量的增加、二氧化硅浓度含量的降低以及温度的降低，炉渣的含硫量上升。 但是，当氧化铝浓度含量增加的时候，炉渣的含硫量有下降的趋势。从炼钢二厂二冶炼作业区热态钢渣渣系的各组成成分来看，基本符合上述分析推导。表1是LF炉钢渣循环利用前后精炼热态钢渣渣系各组成成分的变化情况。

    由表1可以看出，在实际生产过程中，随着循环利用次数的增加，精炼热态钢渣渣系中的氧化铝浓度会大幅度的升高，光学碱度降低，因此导致炉渣的含硫量和脱硫率降低。为了降低上述影响必须要采取相应的措施，为了使炉渣光学碱度维持在一个相对稳定的状态，可以选择在LF精炼渣回收过程中应添加适量的石灰，保证脱硫率的稳定[1-2]。针对高炉热熔渣回收渣中硫含量随回收次数增加而增加的情况，有必要将回收次数控制在不超过3次。

    将表1中渣系各组成成分数据分别代入式（4）中，并把温度取，计算钢渣循环使用过程中硫容量变化如图2所示。

    由图2看出，随着利用次数的增加，炉渣的硫容量降低。为了提高钢水的脱硫率，应尽量减少钢水的回收次数。然而，从降低成本和提高效率的角度来看，利用率越高，成本越低。综合考虑脱硫率高、成本低、效率高，根据现场实际生产情况采取最大回收次数。

    3 热钢渣回收利用生产技术

    （1）对钢水脱硫的影响。精炼热态钢脱硫的速度之所以比较缓慢，主要原因是这样的：随着精炼渣被循环利用的次数增加，氧化钙浓度含量会逐渐的降低，氧化铝浓度含量也会逐渐增加，热钢渣的硫容量较低，当渣循环利用次数超过2次时，过量的渣会影响底吹来满足能够快速脱硫的要求。所以在第一次热钢渣循环利用时，必须在LF炉中加入炉渣材料；在热钢渣循环使用二次时，可以减少炉渣用量，适当的增加炉渣材料，达到保持热钢渣的硫容量的目的；当回收利用达到三次，由于硫容量的降低和渣量的增加，放电钢渣应该进行的操作以下操作：上层钢渣应该注入特殊渣斗，剩下的只有少量的钢下部应该恢复。

    （2）对钢水升温的影响。根据实际计算情况，精炼钢水浇铸后，钢包内的热渣量为2.5～5.5t，温度为1525～1550℃。热钢渣回收时，根据具体情况在钢包顶添加渣和精炼渣，减少了熔渣熔化时的热损失，缩短了钢水加热时间，节约了电能。预计达到相同温度时，钢渣回收后，每台炉可节约供电时间4-5分钟，每吨钢可节约供电时间5-7千瓦时。

    4 结论

    LF炉热态精炼渣回收再利用不仅可以降低石灰和矿渣剂的消耗，缩短钢水的加热时间，降低钢铁材料的消耗以及能量损耗，而且还可以提高LF炉的各项技术指标，大幅度降低炼钢所用钢材原料成本。LF炉精炼渣的回收利用，减少了工业废料的排放，实现了“废渣”的回收利用。

    参考文献：

    [1]黄康乐等.LF炉热态钢渣的循环利用技术[J].河北冶金，2012（05）

    ：64-65.

    [2]贺保堂等. LF炉精炼渣循环利用技术研究[J].河北冶金，2017

    （08）：72-74.

    作者简介：赵龙（1988-），男，山东临沂人，本科，助理工程师，研究方向：工业技术。