轉爐煉鋼中高強鋁鐵壓球的應用范文

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摘要：主要介紹高強鋁鐵壓球的生產工藝流程和化學成分及現場使用情況。高強鋁鐵壓球通過物理擠壓成型，生產能耗低、污染小、便于儲存且強度高不易粉化，減輕了現場環(huán)保壓力，是節(jié)能減排，實現綠色化的新型含鋁復合脫氧劑。在轉爐煉鋼中，高強鋁鐵壓球在使用量、脫氧能力和出鋼溫降方面與鋁鐵合金基本一致，但其生產工藝簡單、成本低，因此，使用高強鋁鐵壓球替代鋁鐵合金能達到降本增效的目的。

關鍵詞：高強鋁鐵壓球化學成分復合脫氧劑降本增效

前言

鋁鐵合金作為煉鋼過程中的主要脫氧劑之一，具有強烈的脫氧凈化作用，可以改善夾雜物形態(tài)減少鋼液中氣體元素含量，但鋁鐵合金的生產技術標準要求高，質量要求嚴格［1-3］。目前主要用中頻感應電爐生產鋁鐵合金，其生產工藝復雜、能耗高、污染大，隨著環(huán)保壓力的加大，其生存空間逐漸縮小［4-6］。為確保鋁鐵合金的持續(xù)穩(wěn)定供應，各鋼鐵廠開始尋求新型鋁制脫氧劑替代鋁鐵合金。經市場調研發(fā)現，鋁制品生產過程中產生了大量粉塵及碎屑，可回收再利用［7］，與鐵粉按一定比例混勻使其化學成分與鋁鐵合金基本一致，擠壓成型后，其密度大、落下強度高、易儲存，既環(huán)保又節(jié)能，可作為一種新型鋁制脫氧劑使用［8-10］。

1生產工藝流程與對比試驗

1.1試驗原料高強鋁鐵壓球生產用原材料為鋁粉和鐵粉，其純度較高，雜質元素含量低，化學成分如表1所示。

1.2生產工藝流程高強鋁鐵壓球的生產工藝流程主要為:①將鋁粉和鐵粉按一定的比例用電子皮帶秤進行稱量，然后混合均勻，每次混合料總量為1t;②將混合料提升至中間料倉，通過螺旋輸料機均勻供料至壓球機進行擠壓成型;③對成型后的壓球進行破碎，然后提升至回轉篩篩分，篩下料返回料倉進行循環(huán)利用，篩上物即為成品高強鋁鐵壓球。該方法得到的高強鋁鐵壓球粒度、成分與鋁鐵合金基本一致，且生產工藝簡單，克服了中頻感應電爐生產鋁鐵合金過程中能耗高、污染大等缺陷。高強鋁鐵壓球原材料多為二次利用資源，價格低，隨著環(huán)保整治力度的加大，高強鋁鐵壓球的發(fā)展前景可觀。高強鋁鐵壓球和鋁鐵合金化學成分及使用場合如表2所示。

1.3對比試驗本次試驗數量為50t，分四次上料，分別為10t、10t、15t和15t，四次上料過程，皮帶首尾、落料口均專人監(jiān)視，主要觀察物料上料過程中有無破碎及粉化現象，最后在轉爐出鋼一半后將高強鋁鐵壓球對準鋼流加入。為了方便與鋁鐵合金進行對比，收集了相同爐座冶煉同一鋼種的數據。

2結果與討論

2.1轉爐脫氧爐次數據試驗收集了高強鋁鐵壓球和鋁鐵合金在轉爐脫氧過程中的數據，試驗鋼種均為鋁鎮(zhèn)靜鋼，且各收集了15爐試驗數據，如表3所示。

2.2合金用量對比合金使用量增多不僅會增加成本，還會影響溫降、增加渣量及雜質元素引入，因此，在合金的替代使用中，應重點關注合金使用量。從表3可知，高強鋁鐵壓球平均使用量低于鋁鐵合金。從圖1可以看出，高強鋁鐵壓球在使用量上波動較小，更加穩(wěn)定，便于控制投入量。

2.3脫氧能力對比高強鋁鐵壓球和鋁鐵合金的主要作用是脫去鋼水中多余的氧，其脫氧能力直接影響元素收得率，是評價脫氧合金質量的重要指標之一［11］。從表3可知，在鋼水量為358t左右，出鋼溫度為1663～1671℃，停吹游離氧727～771ppm的條件下，加入高強鋁鐵壓球后鋼包鋁含量為32ppm，加入鋁鐵合金后鋼包鋁含量為34ppm，兩者差異較小。圖2為高強鋁鐵壓球與鋁鐵合金每爐脫氧后鋼包鋁含量對比，可以看出高強鋁鐵壓球與鋁鐵合金的脫氧能力相當且更穩(wěn)定。2.4出鋼溫降對比由于鋁質脫氧劑在轉爐中主要為吸熱反應，因此，由合金使用造成的溫降不利于鋼水質量。從表3可知，在高強鋁鐵壓球和鋁鐵合金平均加入量相近的情況下，對應的出鋼溫降分別為52℃和54℃，兩者差異較小，但從圖3可知，高強鋁鐵壓球的溫降波動更小，有利于現場精準預測出鋼溫度，在保證澆注順行的情況下，有效降低出鋼溫度，提高鋼水質量，降低冶煉成本。

2.5經濟效益對比高強鋁鐵壓球由于生產原料便宜及工藝簡單等優(yōu)勢，其采購價格較同期鋁鐵合金低400元(不含稅)，湛江鋼鐵煉鋼廠月平均使用鋁鐵合金1800t，如果全部使用高強鋁鐵壓球替代可每月降低成本72萬元，折算成噸鋼節(jié)省成本約1.029元鋼水(以每月產量70萬t計算)，預計全年產生效益約864萬元。目前代替10%的鋁鐵合金，預計效益約86.4萬元/年。若后續(xù)高強鋁鐵壓球在使用中強度和水分均穩(wěn)定，可擴大使用量。

3結語

通過了解高強鋁鐵壓球的生產工藝流程及現場試驗結果，重點對比了高強鋁鐵壓球和鋁鐵合金在轉爐脫氧過程中各項指標的值，并對各指標進行相應的對比分析，得出以下結論:(1)高強鋁鐵壓球生產原料價廉且工藝簡單，其化學成分、粒度和鋁鐵合金基本一致。與傳統(tǒng)鋁鐵合金相比，高強鋁鐵壓球克服了中頻感應電爐生產鋁鐵合金過程中能耗高、污染大等缺陷，是節(jié)能減排，實現綠色化的新型含鋁復合脫氧劑。(2)通過對比試驗分析，高強鋁鐵壓球與鋁鐵合金在使用量、脫氧能力和出鋼溫降方面基本一致。在出鋼過程中添加高強鋁鐵壓球無產生煙塵情況，減輕了現場環(huán)保壓力。(3)高強鋁鐵壓球采購價格較同期鋁鐵合金低，產生的經濟效益顯著，在強度、水分滿足生產的前提下，增加高強鋁鐵壓球使用量能有效降低噸鋼成本。

參考文獻

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作者：鄧明 金奕 王煒 徐潤生 單位：寶鋼湛江鋼鐵有限公司制造管理部