采用铁矿石替代废钢的炼钢工艺实践

 

 

8-91

钢用量的情况下，可通过增加铁矿石的用量来平衡炼钢的富余热量。

 

2    工艺过程控制 

2.1    合适的装入制度 

原有的装入制度为铁水（

82±2）t，废钢 16

 

t。为获取最合适的装入制度，在总装入量一定的情况下，

按照不加废钢和加入

8～10t 废钢 2 种方式进行对比试验。试验结果表明：不加废钢时，每炉钢的冶炼过程

中需加入

5

 

t 以上铁矿石，备料和操作控制都比较困难，易发生喷溅，且烟尘外溢现象严重，因而钢铁料损

失较大，并严重污染环境。在控制废钢加入量为

8～10t 时，每炉钢的冶炼过程中约需加入铁矿石 3～4

 

t。若

操作得当，备料和冶炼操作都较易控制，冶炼过程较平稳。因加入较多的铁矿石，会使得出钢量有所增加，
故总的装入量按下限控制。即最佳装入制度中具体装入量为铁水（

89±1）t，废钢为 8

 

t。 

2.2  供氧制度 

采用铁矿石替代废钢时，由于铁矿石加入量较大，容易形成熔渣，且流动性能好，因此，采用适当的低

位置的操作枪位是供氧操作的关键。

 

枪位的控制对熔池温度的变化起决定性作用，通过灵活调节枪位，可以控制好转炉冶炼过程的温度和化

渣状况。低枪位操作时，熔池中氧气、熔渣、金属液紧密接触，因而炉内化学反应速度较快，也使熔池升温
速度加快，熔池搅拌速度加强。高枪位操作时，炉内的化学反应速度较缓慢，控制不当会使炉渣中

(FeO)的

质量分数增加，易发生喷溅现象，使热量损失增加。

 

炼钢厂要求每班必须测量氧枪操作基准

“零位”，以确保枪位准确。在改进后的冶炼操作中，采用分阶段

恒压变枪操作

[3]

，即由原来

“高—低—高—低”的四段式操作模式，改为“低—高—低—低”的操作模式。采用

矿石替代废钢之后，转炉氧枪操作模式如图

1 所示。图 1 中，枪位 1 为原有模式，枪位 2 为采用矿石替代废

钢工艺之后的操作模式。

 

 

图

1  枪位控制对比图 

因开吹时已加入大批量的铁矿石，故冶炼前期采用较低枪位化渣，使熔池温度迅速上升，以促进石灰熔

化，尽快形成具有一定碱度的炉渣。为避免在碳氧化剧烈反应期出现返干现象，冶炼中期适时提高枪位，使
渣中

(FeO)的质量分数保持在 10％～15％，以利继续去除铁矿石中的磷、硫。在接近终点时降枪，以加强熔

池搅拌速度，继续脱碳及均匀熔池成分和温度，降低终渣中

(FeO)的质量分数。 

2.3  造渣制度 

氧气转炉炼钢炉渣可简化为

CaO-SiO

2

-FeO 三元系，石灰的溶解过程及渣成分的变化如图 2 所示。