1、无氟化渣剂在转炉炼钢中的应用陆志坚 杨正府摘 要：在转炉炼钢中，成渣速度的快慢、化渣效果的好坏直接影响到冶炼过程冶金效果。为改善化渣效果，目前普遍使用的助熔剂为萤石或矿石、污泥球等含（Fe XOY）材料。萤石化渣有利于快速成渣，不降低炉渣碱度，对热平衡影响小等优点，但存在加快炉衬侵蚀，易造成喷溅及污染环境等缺点。含（Fe XOY）材料对环境污染小，但成本高，化渣慢，对热平衡影响大。为更好的提高冶炼过程控制的稳定性，改善化渣效果，降低生产成本，柳钢转炉厂通过新型无氟化渣剂应用到炼钢造渣操作，改进现行造渣工艺，经过多次试验，来验证采取新型无氟化渣剂作为冶炼助熔剂的可行性，取得较好效果。Applic
2、ation of fluoride-free slag in converter steelmakingLu Zhijian Yang ZhengFu Abstract: Converter, speed, the speed of slag into slag metallurgical effects have a direct impact on the effect of smelting process. To improve the effect of slag, now commonly used fluxes containing such as fluorite, sludg
3、e balls or ore (FeXOY) material. Fluorite slag slag conducive to quick, does not reduce the basicity of slag, advantages of a small impact on the thermal equilibrium, but speed up the lining erosion, prone to shortcomings such as spatter and pollute the environment. (FeXOY) small materials on enviro
4、nmental pollution, but at a high cost, slag slow effect on heat balance. In order to better improve the stability of smelting process control to improve effect of slag, reduce production costs, liuzhou steel factory through the application of novel fluorine-slag in converter steelmaking slag operati
5、on, improvements to the current process of slag, through a series of tests, to verify that the new non-CFC slagging agents as the feasibility of refining fluxes, achieved good results.1、 前言转炉炼钢过程中，石灰（CaO）及白云石（MgO）的有效熔化、成渣速度的快慢、化渣效果的好坏直接影响到冶炼过程冶金效果。为改善化渣效果，目前普遍使用的助熔剂为萤石或氧化铁皮、矿石、球团矿、烧结矿、污泥球等含（Feo）材料，使
6、用萤石化渣有利于快速成渣，不降低炉渣碱度，对热平衡影响小等优点，但使用萤石也存在加快炉衬侵蚀，过程控制稳定性不好，易造成喷溅，萤石中 CaF2 与渣中 SiO2 反应生成的 SiF4 气体污染环境等不利因素。使用含（Feo）助熔剂不侵蚀炉衬，对环境污染小，但成本高，化渣慢，对热平衡影响大，主要作为冷却剂使用。目前柳钢转炉厂 120 吨系统除使用球团作为冷却化渣剂外，还使用冶金复合助熔剂（CaO：3.37，TFe：15.52，MnO：23.45，H 2O：8.88）辅助造渣，使用该材料可改善化渣效果，提高终点余锰，但成本高，且因含 H2O 容易造成钢中气体增加。2、 现有工艺条件及材料条件2.1
7、 现有工艺设备情况柳钢 120 吨转炉系统公称吨位 120 吨，出钢量：110 吨；四孔喷头，煤气回收，无副枪系统。2.2 工艺参数基本枪位 1.41.8m，供氧压力： 0.780.95mpa，供氧强度： 2.8.03.5m3/min.t，冶炼周期 38min/炉，供氧时间 14min。冶炼过程采取变枪变压操作，2.3 现使用造渣料情况材料名称 s SiO2 CaO Mgo TFe 活性度球团矿 0.011 6.12 0 0 60.89 0石灰 0.01 0.51 94.80 1.33 0.00 362.33 轻烧白云石 0 0.46 53.2 36.43 0 2623、 新型无氟化渣剂造渣机
8、理分析3.1 新型无氟化渣剂SiO2 Al2O3 CaO MgO S P 熔点515 2035 4055 410 0.8 50.11 31.59 10.20 31.91 0.00 未加新型无氟化渣剂合计 44.30 30.16 3.07 24.79 0.00 0.8 47.80 26.39 6.24 27.25 1.74 加入新型无氟化渣剂合计 39.32 26.80 1.40 21.28 4.80 0.8 2.31 5.20 3.95 4.67 -1.74 对比合计 4.98 3.36 1.67 3.50 -4.80 由上表可以看出。加入新型无氟化渣剂的炉次，石灰、轻烧、矿石等物料均有一定程
9、度的降低。5.2.2炉渣情况随机统计2011年5月5#炉使用新型无氟化渣剂前后各50炉次渣情况对比项目 TFe SiO2 CaO MnO MgO R Al2O3最大值 20.12 14.11 50.44 3.36 10.56 4.45 7.45最小值 12.3 10.66 46.17 2.29 6.79 3.48 2.55平均值 15.42 12.80 48.59 2.67 8.83 3.81 4.76 加入新型无氟化渣剂 标准偏差2.36 0.72 1.25 0.34 0.91 0.23 1.63 最大值 27.68 18.15 50 3.98 12.26 5.96 2.3未加新型无氟 最小
10、值 14.77 8.37 40.3 2.49 6.8 2.6 0.75平均值 19.07 12.73 47.01 3.19 9.24 3.76 1.34 化渣剂标准偏差 2.26 1.77 1.65 0.29 1.15 0.55 0.37 从对比来看，加入新型无氟化渣剂的炉次，相同条件下，石灰减少4.98kg/t，轻烧降低3.36kg/t，但渣中CaO和R反而增加，这主要是由于加入新型无氟化渣剂后，一方面增加了渣中CaO含量，另一方面吹炼过程化渣状况改善，石灰和轻烧白云石的利用率明显提高，炉渣成分更均匀稳定。随机分析加入新型无氟化渣剂炉次炉渣w(TFe)与w(Al2O3) 对应关系炉 渣 w(
11、TFe)w与 (Al2O3)关 系0123456785-3173A25-3480A25-3467A25-3479A25-3209A25-3514A25-3495A25-3196A25-3159A25-3409A25-3458A25-3321A25-3322A25-3459A25-3360A25-3666A25-3297A25-3637A25-3399A25-3294A25-3643-A25-3642-A25-3382A2 5- 5-5-3454A25-3186A25-3596A2炉 号w(Al2O3),%1012141618202224262830w(TFe)，%Al2O3 TFe 指 数 (
12、TFe) 指 数 (Al2O3)从分析数据看，加入新型无氟化渣剂的炉次，随着渣中Al2O3的增加，终点炉渣TFe降低，特别是渣中Al2O3的增加到2.5%以上时，(TFe)降低幅度更加明显。5.3冶炼终点控制变化5.3.1终点倒炉情况对比随机统计5月份5#炉使用新型无氟化渣剂前后各100炉倒炉成分及温度对比项目 C，% P，% S，% 一倒温度， 供氧次数，次未加新型无氟化渣剂 0.0994 0.0251 0.0289 1631.34 2.116 加入新型无氟化渣剂 0.1060 0.0225 0.0239 1638.52 2.042 对比 0.0066 -0.0026 -0.0050 7.1
13、8 -0.07 从上表可以看出，加入新型无氟化渣剂的炉次，在倒炉C和倒炉温度提高的情况下，倒炉P、S和补吹次数降低，这主要是由于加入新型无氟化渣剂以后，冶炼过程化渣效果改善，后期炉渣氧化性降低，炉内脱磷和脱硫反应的热力学和动力学条件改善。5.3护炉效果对比使用新型无氟化渣剂前，4月中旬到5月中旬5#炉底和渣面侵蚀严重，累计护炉作业率达到3.81%。且由于频繁投入补炉材料、冶炼终点炉渣状态不好出钢过程粘结在钢面炉衬，使炉膛变形较为严重，钢面及出钢口部位上涨严重，造成钢水出不尽，影响溅渣护炉效果，进一步加剧了炉衬侵蚀，形成恶性循环。使用新型无氟化渣剂后，随着冶炼过程及终点化渣效果的改善，过程炉衬侵
14、蚀减少，溅渣护炉效果明显好转。从5月下旬开始，5#护炉作业率降低到2%以下，炉底和渣面基本不需要额外维护，并且随着渣况改善，钢面上涨情况得到解决，出钢过程能出尽钢水，也对改善溅渣护炉效果提供了条件。5.4降低钢铁料耗效果统计使用新型无氟化渣剂前后钢铁料耗情况，从2011年4月中旬起，5#在冶炼过程使用新型无氟化渣剂后，现场钢铁料耗降低3.77kg/t。这主要由于过程化渣效果的改善，熔池的气氛保持良好，可降低吹损，提高金属回收率。从5#炉各小组看，使用新型无氟化渣剂后，钢铁料耗普遍降低2.05.0kg/t。6、 结论（1） 在转炉冶炼过程加入新型无氟化渣剂，具有良好的助熔效果，可有效改善冶炼前、中期化渣，减少喷溅，抑制后期返干，提高冶炼过程的稳定性和可控性；（2） 转炉使用新型无氟化渣剂造渣，冶炼终点控制效果改善，可实现在倒炉C提高的前提下，倒炉P降低；（3） 随着转炉终点炉渣Al2O3的增加， TFe降低，特别是渣中Al2O3增加到2.5%以上时，(TFe)降低幅度更加明显。（4） 使用新型无氟化渣剂后，可降低造渣物料消耗，加入新型无氟化渣剂710kg/t，可降低钢铁料耗25kg/t；（5） w(Al2O3)控制在一定范围，可改善溅渣护炉效果，降低护炉作业率，提高炉衬寿命。
