提高轉爐廢鋼比的應用實踐河南斯蒂歐熱能科技有限公司摘要：通過降低鐵水帶渣量、留渣操作、少渣冶煉以及降低出鋼溫度等手段，可以將

提高轉爐廢鋼比的應用實踐

河南斯蒂歐熱能科技有限公司

摘要：通過降低鐵水帶渣量、留渣操作、少渣冶煉以及降低出鋼溫度等手段，可以將轉爐冶煉廢鋼比提高至15%，在此基礎上根據轉爐物料平衡和熱平衡計算，向爐內添加焦粉、碳化硅球補熱升溫，轉爐廢鋼比可以達到28%。為進一步提高轉爐廢鋼比，我河南斯蒂歐熱能科技有限公司在河鋼唐鋼二鋼軋廠領導的指導和協助下開發了連續廢鋼預熱送料系統，將廢鋼加熱到800℃，增加廢鋼物理熱，在鐵耗生產模式下，轉爐廢鋼比可以達到35%。

關鍵字：轉爐、廢鋼比、發熱劑、預熱

Practice of High Scrap Ratio in Converter

Abstract：In order to increase scrap ratio, iron and steel enterprises can strictly control the production process of converter and save the heat expenditure of converter by reducing the amount of slag in hot metal, using slag remain operation, using less slag smelting and reducing tapping temperature. The converter of TangSteel Company can achieve the scrap ratio to15% by the above means; After using coke powder and silicon carbide ball to heat the converter, the scrap ratio of the converter can be increased to 28% with the material balance and heat balance software; In order to further increase scrap ratio, TangSteel Company has developed a full continuous scrap preheating feeding system, which breaks the limitation of heating scrap steel temperature, and the average temperature can reach 800 ℃. The scrap ratio has reached 35%.

Key word：converter，scrap ratio，heating agent，preheating

1引言

鋼鐵企業面臨生鐵成本和環境污染的雙重壓力。隨著鋼鐵限產政策的推行，鐵水不足的困境愈發嚴重。自2016年以來，國家取締地條鋼，導致廢鋼資源供大于求，價格猛降，廢鋼庫存短時間內高出近6000萬噸[1-3]。高庫存的廢鋼現狀為鋼鐵企業提高產能創造了條件。如何提高轉爐廢鋼比成為鋼鐵企業競相攻克的技術難題[4]。

通過控制廢鋼質量，精控造渣制度、冶煉制度等環節，廢鋼比提高至15%[5]。通過在轉冶煉階段向爐內補加焦炭、碳化硅球及噴吹無煙煤等化學能的方式，可提高轉爐廢鋼比至28%的水平，但面臨冶煉周期增加，鋼液終點S含量升高等制約生產的問題。

通過提高廢鋼物理熱，在不增加冶煉周期，不改變鋼液成分的情況下，實現鋼鐵產能提高。我們公司在唐鋼通過開發和完善廢鋼預熱技術，可將轉爐廢鋼比提高至35%。

2 廢鋼連續預熱系統

目前階段制約提高廢鋼比的主要因素為轉爐熱量不足，提高廢鋼物理熱是提高轉爐廢鋼比的有效途徑。

2.1系統簡介

我們在唐鋼通過技術革新，開發了廢鋼連續預熱技術，該技術是在康斯迪電爐廢鋼預熱的基礎上改進的。通過連續加熱廢鋼平均溫度可達800℃。可實現廢鋼加入量至35%。

全連續廢鋼轉爐冶煉送料技術，在輸送過程中，通過燃燒轉爐煤氣對廢鋼加熱，提高熱能利用率和加熱效率。通過控制煤氣加入量和傳動速度，有效控制廢鋼加熱能力，使之與轉爐生產相匹配，在國內屬首創，廢鋼連續預熱技術工藝流程見圖1所示。

圖1 工藝流程

工藝流程：廢鋼天車吊裝→鏈板機→振動輸送機→預熱區→副燒嘴預熱區→主燒嘴預熱區→廢鋼斗→電瓶車→加料跨→轉爐。

廢鋼連續預熱系統在輸送機處設有加熱裝置。加熱源為轉爐煤氣，燃燒器直接安裝在高溫加熱區，不設燃燒爐，簡化設備，減少占地，降低投資。

加熱段設保溫罩，燃燒器布置在對側，燃燒火焰避開廢鋼，減少氧化損失。通過高溫氣流沿均勻加熱廢鋼。

加熱系統分為加熱區和預熱區。加熱區以輻射加熱為主，預熱區通過加熱區產生的高溫煙氣對廢鋼進行預熱。

廢鋼連續預熱系統的控制界面如圖2所示，高溫段預熱溫度1100℃（圖2中箭頭所指區域），廢鋼快速提溫，廢鋼溫度可在20min內提高650℃。

通過對高溫加熱區、煙氣預熱區、煙氣排放口，三個區域的溫度進行實時監測，控制出口物料溫度，調整燃氣輸出。提高能耗利用率至80%。

加熱輸送機的料槽部分為動態控制，同時設有水冷卻系統，通過冷卻效果，減少輸送槽應力變形。

圖2 廢鋼預熱系統控制界面

2.2應用效果

該系統最高出鋼溫度可達到800℃，為減少廢鋼氧化，我廠將廢鋼預熱溫度控制在700-800℃，下圖為廢鋼預熱實際效果圖：

圖3 廢鋼預熱實際效果

通過對唐鋼廢鋼連續預熱系統連續三個月的數據統計，廢鋼預熱技術指標見表1所示，廢鋼預熱最高溫度810℃，平均溫度758℃，廢鋼平均預熱時間為22min。

表1廢鋼預熱技術指標

預熱溫度/℃
平臺溫度/℃
廢鋼重量（噸/斗）
預熱時間/min
最高
810
720
25
25
最低
711
640
20
20
平均
758
681
22.7
22

使用預熱廢鋼和常規廢鋼冶煉對比見表2所示。低鐵耗生產模式下，使用預熱廢鋼，可提高終點溫度4℃左右。通過廢鋼帶入物理熱，轉爐鐵耗降低至700kg/t左右，較正常工藝降低78kg/t以上。同時鐵水化學能消耗降低，冶煉終點C含量小幅提高，減少了鋼液氧化性。

表2 預熱廢鋼與常規廢鋼轉爐冶煉情況對比

模式
鐵水Si/%
鐵水T/℃
終點C/%
終點T/℃
鐵水/t
廢鋼/t
鋼水/t
鐵耗kg/t
預熱廢鋼
43
1323
0.065
1668
53.15
25.15
75.73
701.84
常規廢鋼
43
1321
0.055
1664
58.77
20.98
75.29
780.58
對比
0
+2
0.01
4
-5.62
4.17
0.44
-78.74

在正常鐵耗生產模式下，預熱廢鋼與常規廢鋼轉爐煉鋼技術指標對比見表3所示。使用預熱廢鋼爐次與正常爐次相比：鋼鐵料消耗降低2.7kg/t，礦石+鐵皮球消耗升高0.74kg/t，石灰石消耗升高1.58kg/t，造渣料消耗降低0.86kg/t，吹氧時間減少0.2min，耗氧量降低0.6Nm3/t。

表3 轉爐技術指標對比

項目
造渣料及冷料（kg/t）
入爐鋼鐵料及出鋼量（t/爐）
鋼鐵料消耗kg/t
吹氧時長min/爐
氧氣消耗Nm3/t
礦石
鐵皮球
石灰石
輕燒+石灰
鐵水
廢鋼
出鋼量
預熱廢鋼
15.53
3.72
5.79
53.56
70.3
8.8
75.2
1051.8
12.7
44.6
常規廢鋼
13.14
5.37
4.21
54.42
70.4
9
75.3
1054.5
12.9
45.2

廢鋼預熱成本見表4所示，水耗18.2m3/h，成本5.5元/t；電耗3.1度/t，成本1.6元/t；煤氣消耗110Nm3/t，成本27.5元/t，噸廢鋼的預熱成本為34.6元

表4 廢鋼預熱能耗成本

項目
單耗
能源單價（元）
成本（元/t）
水耗
18.2 m3/h
0.3
5.5
電耗
3.1度
0.52
1.6
煤氣消耗
110Nm3/t
0.25
27.5
合計
34.6

綜上所述，考慮廢鋼預熱成本，在正常鐵耗生產模式下，轉爐使用預熱廢鋼可以降低煉鋼成本2.9元/t。

3結論

(1) 河南斯蒂歐熱能科技有限公司自主開發的國內首套轉爐廢鋼連續預熱系統，利用燃燒轉爐煤氣對廢鋼進行預熱，可以明顯提高轉爐廢鋼比。

(2) 在低鐵耗生產模式下，轉爐使用預熱廢鋼可以明顯改善終點情況，終點溫度提高4℃，鋼水氧化性明顯降低。

(3) 在正常鐵耗生產模式下，使用廢鋼預熱可以明顯降低鋼鐵料消耗，煉鋼成本降低2.9元/t。

參考文獻：

[1] 蔡廷書. 重鋼提高轉爐廢鋼比的可行性研究[J]. 煉鋼,1995, (3):25-29,18.

[2] 吳優,于峰, 程明剛. 提高轉爐廢鋼比實踐[J]. 鞍鋼技術,2018,(5):52-54.

[3] 蔡廷書. 重鋼提高轉爐廢鋼比的可行性探討[J]. 重鋼技術,1994,037 (2):69-75.

[4] 孫建新,張繼強. 提高轉爐廢鋼比的整體解決方案[J]. 煉鋼,2018,34(5):19-25.

[5] 李碧春. 提高轉爐廢鋼比的技術措施[J]. 重慶鋼鐵高等專科學校學報,1999, (1):18-21.