孟憲華
（山東鋼鐵萊蕪分公司特鋼事業(yè)部，山東萊蕪271104）
摘要:50t電爐入爐料結(jié)構(gòu)為鐵水+廢鋼，鐵水為萊鋼高爐自產(chǎn)鐵水，受各種因素影響，鐵水供應(yīng)不及時(shí)導(dǎo)致鐵水兌入量不均衡，甚至出現(xiàn)個(gè)別爐次無(wú)鐵水現(xiàn)象。這種入爐料源結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的情況，時(shí)常造成電爐操作過(guò)程中的不穩(wěn)定，氧槍漏水、爐襯磚侵蝕嚴(yán)重、脫磷困難、水冷塊漏水、鋼鐵料收得率低、電耗高、鋼水過(guò)氧化等問(wèn)題。為此，結(jié)合不同的鐵水比例，根據(jù)冶煉鋼種工藝要點(diǎn)，優(yōu)化入爐料源結(jié)構(gòu)，為電爐操作創(chuàng)造有利條件，是非常必要的。
關(guān)鍵詞：電爐；鐵水；廢鋼料型；鋼水收得率
山東鋼鐵萊蕪分公司特鋼（以下簡(jiǎn)稱萊鋼）50 t 電爐采用熱兌鐵水模式后，由于鐵水受各種因素影響供應(yīng)不及時(shí)導(dǎo)致鐵水兌入量不均衡，甚至出現(xiàn)個(gè) 別爐次無(wú)鐵水現(xiàn)象。同時(shí)現(xiàn)有的廢鋼料源比較復(fù)雜，主要以萊鋼自循環(huán)廢鋼為主，大體包括:H型鋼切頭、板帶切割料等軋廢，罐幫鐵，渣鋼，粒鋼，連鑄坯切頭、中間包注余及軋材鋼頭，其他（如各種報(bào)廢的機(jī)械零部件、壓塊等）。上述鋼鐵料存在的缺點(diǎn)是超長(zhǎng)、超重、料多。受場(chǎng)地制約，各種料型不能細(xì)分存放，雖然車間對(duì)不合格料進(jìn)行了切割加工，但由于加工設(shè)備有限，每天加工量較少,不能滿足電爐需求。爐料結(jié)構(gòu)搭配一旦不合理會(huì)給煉鋼帶來(lái)影響：增加鋼鐵料成本,降低鋼鐵料消耗;造成冶煉電耗、氧耗等各項(xiàng)指標(biāo)上升,成本增加;造成水冷設(shè)備漏水、爐沿上漲等問(wèn)題，影響電爐爐襯安全及生產(chǎn)順行，降低生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。因此合理優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)，不僅有利于降低鋼鐵料成本,實(shí)現(xiàn)工藝的最佳化，給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，更可以為合理地利用有限的資源提供可靠的依據(jù)。
1對(duì)電爐生產(chǎn)的影響分析
1 ）H型鋼切頭、板帶切割料等軋廢。該類廢鋼應(yīng)屬優(yōu)質(zhì)重型廢鋼，電爐送電時(shí)容易熔化，但由于絕大部分尺寸超標(biāo)，尤其是H型鋼切頭，長(zhǎng)度大部分在1.5 m以上，且頭部尖,加入爐內(nèi)時(shí)易砸漏水冷件或?qū)е侣?lián)電打漏水冷件，造成電爐非計(jì)劃熱停，—旦造成電爐水冷塊因漏水而關(guān)水后，爐襯維護(hù)困難；同時(shí)鋼鐵料超長(zhǎng)，堆積不密實(shí)，易導(dǎo)致電爐爐蓋旋不進(jìn),造成電爐壓料時(shí)間長(zhǎng)，兌鐵水時(shí)容易濺出鐵水等問(wèn)題[1]。
2） 罐幫鐵。由于罐幫鐵中含碳量高,熔點(diǎn)低.爐料相對(duì)容易熔化，實(shí)踐證明：當(dāng)電爐鐵水兌入少于25 1/爐時(shí)，配加罐幫鐵相當(dāng)于增加了配碳量，對(duì)電爐生產(chǎn)、降低電耗有利，但當(dāng)鐵水兌入大于35 t時(shí)，由于電爐熔池形成早，氧化脫碳時(shí)若有未熔化的罐幫鐵存在（一般為大塊），容易造成熔池溫度不均勻,沸騰嚴(yán)重導(dǎo)致碳氧反應(yīng)熱效率差,爐門口淌鋼，爐蓋黏鋼,氧化后期鋼水回磷等一系列問(wèn)題。
3 ）渣鋼。包括電爐爐門口淌出的黑渣鋼及精煉、連鑄過(guò)程產(chǎn)生的白渣鋼。無(wú)論鐵水兌入量多少，目前該類廢鋼對(duì)電爐的影響是最大的，由于渣鋼塊度普遍大，含碳低且摻雜合金、爐渣等雜質(zhì)多,加入爐內(nèi)熔化困難,提溫速度較慢,熔池沸騰不均勻，爐門口跑鋼、后期回磷等現(xiàn)象,同時(shí)對(duì)電爐冶煉電耗的影響較大。實(shí)踐證明渣鋼加入的塊度越大，質(zhì)量越大，對(duì)冶煉電耗影響越嚴(yán)重。
4） 粒鋼。粒鋼中成分主要為氧化鐵及爐渣等雜質(zhì),粒度小，加入爐內(nèi)后主要表現(xiàn)為爐渣稀,冶煉中后期泡沫渣效果差,弧光反射嚴(yán)重,熱效率差，同時(shí)爐襯侵蝕較為嚴(yán)重，補(bǔ)爐時(shí)間延長(zhǎng)，且粒鋼回收率低,估計(jì)在50%左右。
5） 連鑄坯切頭及鋼頭。該類廢鋼主要是連鑄坯切頭及軋材的切頭,主要特點(diǎn)是塊度小,密度大，合金元素含量高，尤其是連鑄坯切頭比較重，一般在0.6 t以上，加入爐內(nèi)不易熔化，提溫速度較慢，熔化后爐渣黏稠，熔池沸騰不均勻,容易造成后期無(wú)碳送電提溫,軋材切頭還易造成爐壁掛料,冶煉后期熔化后還會(huì)造成殘余元素（Mn、Cr）含量高，氧化后爐渣粘稠，影響電爐操作,進(jìn)而影響冶煉電耗。
6）其他（如各種報(bào)廢的機(jī)械零部件等）。主要是大型的軋棍、機(jī)械零部件,不僅熔化困難,電耗增加，而且還會(huì)造成鋼中殘余元素升高。
2廢鋼的管理
針對(duì)鋼鐵料存在的問(wèn)題，加強(qiáng)入爐鋼鐵料的管理，做好鋼鐵料的檢驗(yàn)、分類,根據(jù)外部條件合理優(yōu)化配料結(jié)構(gòu)，是保證電爐操作的最基本前提。
2.1對(duì)入爐廢鋼料的基本技術(shù)要求
1） 三分一清，即：分類回收、分類加工、分類存放、成份清。
2） 確保四度:保證鋼鐵料的純度、塊度、密度、清潔度。
3） 消除五害：消除鋼鐵料的合金元素、有色金屬、易燃易爆物品、非金屬夾雜、異品種。
2.2對(duì)入爐廢鋼尺寸的要求
1 把好廢鋼料進(jìn)廠驗(yàn)收關(guān)，盡量減少超長(zhǎng)廢鋼料入廠，在必要時(shí),采取降級(jí)或降價(jià)處理，也可采取扣除切割費(fèi)用的辦法運(yùn)作。
2） 對(duì)超長(zhǎng)的廢鋼料單獨(dú)料場(chǎng)堆放，集中人力進(jìn)行切割，杜絕超長(zhǎng)廢鋼入爐。
3） 把好配料關(guān)，在配料時(shí),必須嚴(yán)格檢查確認(rèn)，及時(shí)挑揀出超長(zhǎng)廢鋼料。
2.3對(duì)入爐廢鋼單重的要求
1） 把好廢鋼料進(jìn)廠驗(yàn)收關(guān)，盡量減少超重廢鋼料入廠,在必要時(shí),采取降級(jí)或降價(jià)處理。
2） 對(duì)超重的廢鋼料單獨(dú)料場(chǎng)堆放，集中人力進(jìn)行處理。
3） 對(duì)部分超重的廢鋼料可利用新開爐時(shí)，提前加入爐內(nèi)墊爐底。
3針對(duì)不同鐵水比例下的廢鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化
針對(duì)入爐料的合理搭配主要考慮鐵水兌入量,結(jié)合生產(chǎn)鋼種要求方面來(lái)考慮,根據(jù)每爐次的鐵水量來(lái)優(yōu)化固體鋼鐵料的搭配，具體細(xì)分以下幾個(gè)結(jié)構(gòu)[2]
1）新爐體第一爐及墊補(bǔ)爐底爐次。廢鋼總量按60±2 t控制，一次料總重不允許超過(guò)28 t,爐底內(nèi)加入2~3塊渣鋼保護(hù)爐底,廢鋼料內(nèi)配加20-25 t左右的罐幫鐵、鐵花、鑄鐵件、生鐵等含碳成份料源，其中，一次料占15 t,二次料占5 t,為防止電爐聯(lián)電打漏,選用優(yōu)質(zhì)廢鋼.超長(zhǎng)、超重的其他廢鋼嚴(yán)禁加入，必要時(shí)配三次料，全部用軋廢，配重不足添加鋼頭。
2） 無(wú)鐵水爐次。廢鋼料內(nèi)應(yīng)配加20-25 t左右的罐幫鐵、鐵花、鑄鐵件、生鐵等含碳成份料源,其中，一次料占15 t,二次料占5 t。一次料總重不允許超過(guò)28 t,渣鋼控制在5 t以內(nèi)，可分配在一、二次料罐中，一次料比例占70%左右,二次料比例占30%左右。
3） 鐵水量10-20 t爐次?？蛇m當(dāng)配A 20-101左右的罐幫鐵、鐵花、鑄鐵件、生鐵等含碳成份料源。一次料總質(zhì)量不允許超過(guò)28 t,渣鋼控制在5 t以內(nèi)。
4） 鐵水量20-30 t爐次。可適當(dāng)配入5~10t左右的罐幫鐵、鐵花、鑄鐵件、生鐵等含碳成份料源。渣鋼控制在5 t以內(nèi)。
5） 鐵水量30-35 t爐次?？膳淙?~5t罐幫鐵、鐵花、鑄鐵件、生鐵等含碳成份料源?？膳淙?~3 t的渣鋼，同時(shí)，可適當(dāng)配入2~3t左右的豆鋼。廠內(nèi)自循環(huán)切頭控制在5 t以下。
6） 鐵水量35 t以上爐次?？蛇m當(dāng)加入2~3 t碎小罐幫鐵、鐵花等含碳成分料源,可配入2~3 t的渣鋼，中包注余允許配加一塊,另可適當(dāng)加入1~2 t左右的粒鋼、氧化鐵皮等料源，以提高爐渣的流動(dòng)性.有利于脫磷操作，同時(shí)防止?fàn)t蓋托圈黏鋼聯(lián)電打漏現(xiàn)象發(fā)生。
7） 內(nèi)部循環(huán)的連鑄坯、軋鋼切頭及含鈕鐮等軋轆可參考冶煉鋼種成分配加，特別是連鑄坯含貴重 合金成份時(shí)更應(yīng)考慮，以節(jié)約合金量。
4應(yīng)用效果
50 t電爐入爐鋼鐵料合理優(yōu)化實(shí)施后，為電爐模型化操作提供了條件，因爐料不合理帶來(lái)的電爐冶煉周期延長(zhǎng)、水冷設(shè)備漏水、爐沿上漲、熔清磷高等問(wèn)題減少，電爐非計(jì)劃熱停時(shí)間減少，生產(chǎn)節(jié)奏更加穩(wěn)定,為后工序生產(chǎn)及連鑄實(shí)現(xiàn)恒溫、恒拉速澆鑄提供了條件,鑄坯質(zhì)量得到提高；同時(shí)電爐鋼鐵料消耗、冶煉電耗等指標(biāo)降低，降低冶煉成本效益顯著。
參考文獻(xiàn)
[1] 愈海明，程杰.70 t電爐熱裝鐵水的實(shí)踐與進(jìn)步[J].山東冶金， 2004,26（1）:46.
[2] 王軍濤，王寶明.電爐熱裝鐵水比例對(duì)冶煉工藝的影響分析〔J]. 天津冶金,2012（4）:56.