提高转炉废钢比
影响转炉废钢比原因的分析及对策
(1) 铁水的硅含量低 铁水硅含量的高低主要受分配铁水的高炉情 况的限制, 分配给二炼钢北区铁水的高炉都是大 高炉, 其铁水硅含量低于小高炉铁水。 (2) 铁水的温度低 供给第二炼钢厂北区铁水温度低的原因如 下: ① 运输时间长 铁水运到第二炼钢厂北区南端需要 1h, 运到 北端需要 2h, 比一炼钢和二炼钢南区的运输时间 都长。 铁水在运输过程中温降为 1℃ m in, 因此到 达第二炼钢厂北区的铁水温度低。 ② 三罐兑铁 二炼钢厂北区三罐兑铁, 兑铁时间长, 导致铁 水温降大。 第一炼钢厂和第二炼钢厂南区都是兑 一罐铁, 兑铁的温降小于二炼钢北区。 ③ 脱硫扒渣的比率大 脱硫扒渣操作引起铁损和温度损失, 每罐铁 水脱硫扒渣后平均温度至少损失 20℃ (实测)。 脱 硫扒渣操作对铁水的温度影响较大, 统计结果如 表3 所示。北区铁水的脱硫扒渣处理率比南区高, 铁损也比南区大。
大 学 钢 铁 冶 金 专 业, 现 工 作 于 鞍 钢 新 轧 钢 公 司 第 二 炼 钢 厂 (114021)。
少的。渣料在成渣的过程中要吸收一部分热量; 将 铁水、炉渣和废钢加热到出钢温度要吸收热量; 炉 气也要带走部分热量。 因此, 增加转炉热源, 减少 除加热废钢以外的其它热量消耗, 是提高转炉废 钢比的有效途径。
关键词 转炉 废钢比 热压铁 中图分类号: T F 713 文献标识码: A 文章编号: 100624613 (2006) 0220011204
A na lysis of R ea son s L ead ing to L ow Steel Scrap R a t io in Converter and Coun term ea su res
炼钢工—简答题 207
1.什么是溅渣护炉技术?答案:溅渣护炉技术是向炉渣中加入含MgO的造渣剂造粘渣补炉技术的基础上, 采用氧枪喷吹高压N2在2-4mm 内将出钢后留在炉内的残余炉渣喷溅涂敷在转炉内衬表面上,生成炉渣保护层的护炉技术。
2.炉渣来源何处？它在炼钢中起什么作用？答案:来源:（1）钢铁料中夹杂氧化的产物。
（2）造渣材料(石灰、白云石、萤石等)。
（3）冷却剂(氧化铁皮、矿石等)。
（4）被浸蚀和冲刷下来的炉衬耐火材料。
（5）各种原料带来的泥沙。
作用:（1）去夹杂(P、S)；（2）传氧媒介；（3）清洁钢液；（4）对熔池保温；（5）影响金属损失；（6）影响炉衬浸蚀。
3.脱碳反应对炼钢过程的重要意义是什么？答案:（1）铁水中C氧化到钢种所要求的范围。
（2）氧化产生CO气泡对熔池起着循环搅拌作用,均匀钢液成份、温度, 改变各种化学反应的动力学条件。
（3）CO气泡有利于去除N2、H2等。
（4）利于非金属夹杂物上浮。
（5）提供炼钢的大部分热源。
（6）CO气泡使炉渣形成泡沫渣。
4.造成钢包回磷的原因是什么？如何防止？答案:原因:（1）出钢下渣；（2）脱氧产物SiO2；（3）氧含量降低。
防止措施:（1）挡渣出钢,尽量减少出钢带渣。
（2）采用碱性钢包或渣线部位用碱性材料。
（3）出钢过程中投入钢包中石灰粉。
（4）减少钢水在钢包中停留时间。
5.为什么兑铁时,有时会发生大喷?答案:因为转炉吹炼到终点,钢中氧含量和炉渣氧化性高, 留渣或未倒净的渣子和钢水，兑铁时炉内碳含量急剧增加且铁水温度低及钢水温度骤然下降, 促使碳氧反应剧烈进行在炉内产生强烈沸腾,如果兑铁水过猛且炉内残留钢渣较多就会大喷。
6.为什么转炉炼钢脱硫比脱磷困难?答案:碱性转炉渣中含有较高的(FeO),炉渣脱硫的分配比较低,降低了炉渣的脱硫能力,高(FeO)对脱磷工艺是一个相当有利的因素, 转炉炼钢条件下钢渣间磷的分配比较高, 一般可达100-400,而硫的分配比一般为6-15,此外,脱磷反应速度快,很快可达到平衡,而脱硫速度较慢,一般达不到平衡。
2#转炉废钢比成本效益测算
转炉废钢比效益测算一、前提条件3、在钢铁料结构变化不大的情况下，近似认为冶炼1吨钢所需入炉原料的铁量和热量是一定值。
但硅含量变化引起的渣量变化和渣中铁损变化需计算。
4、铁水、废钢中非金属渣的SiO2按34%考虑。
二、评估转炉经济效益参数1、由于炼钢过程中，随着废钢比的增加，铁水所提供的能量将不足以满足炼钢的能量需要。
对转炉而言，就需要补充煤等燃料，由此带来氧气消耗的增加。
这些都会使冶炼周期延长。
因此，当废钢价格下降到一定程度后，随着废钢比的增加，尽管炼钢成本会降低，但生产效率将会下降，两者对炼钢经济效益的影响相反。
为合理评价废钢比变化对冶炼经济效益的最终影响，此处采用“工序效益”指标来评估炼钢经济效益。
定义Ｑ为工序效益，即Ｑ＝Ｂ/Ｔt式中：Ｂ为吨钢水利润，元／ｔ（钢）；Ｔｔ为冶炼周期，min。
因此，工序效益Ｑ为单位时间内转炉所产生的吨钢利润。
Ｂ和Ｔｔ是分别从两个不同方面来反映炼钢的经济效益的，Ｂ从成本费用角度来反映，而冶炼周期Ｔｔ则从生产效率也即生产规模效应来反映效益。
当废钢价格低于铁水价格一定程度后，随着废钢比的增加，炼钢成本会下降，吨钢水利润Ｂ会增加，而冶炼时间Ｔｔ则延长，生产效率下降，因此预计在某一废钢比时，Ｑ可能会出现最大值，则此时的炼钢经济效益最大化，此时的炉料结构为最佳炉料结构，也即最佳废钢比。
2、炼钢吨钢水利润计算炼钢吨钢水的利润Ｂ按下式计算。
Ｂ＝η*Ｐｓ－η铸坯成本式中：Ｐs为铸坯价格，元／t；η为钢水到铸坯的收得率，％；计算中原辅料和各种能源介质价格、铁合金等主要参考现有价格，价格统一采用税前价格。
3、转炉冶炼周期确定转炉冶炼时间（ｔＬ）包括吹氧时间（ｔo）和辅助时间（ｔa）的确定。
辅助时间包括加废钢、兑铁水、测温取样、出钢、倒渣、补炉及溅渣护炉等操作，对于50t 转炉，此处综合取ｔa＝15min。
设冶炼过程中转炉平均吹氧强度为ｑＯ２，供氧强度主要和转炉炉容量、炉容比及铁水成分有关。
降低铁耗提高废钢比措施
降低铁耗提高废钢比措施
一、优化生产工艺
1.采用高炉炼铁技术：高炉炼铁技术具有炉温高、炉渣碱度高、炉渣碱度稳定等优点，可以提高炉内还原反应速度，降低炉渣对铁的腐蚀，从而减少铁耗。
2.增加高温炉渣处理设备：通过增加高温炉渣处理设备，可以将废渣中的铁分离出来，提高废渣的回收利用率。
3.提高炼钢效率：通过提高炼钢工艺的效率，减少炼钢过程中的损耗，降低铁耗。
二、提高废钢回收利用率
1.完善废钢回收体系：建立完善的废钢回收体系，加强对废钢的收集、分类和回收利用工作，提高废钢回收利用率。
2.优化废钢处理工艺：采用先进的废钢处理设备，如废钢磁选机、废钢破碎机等，将废钢进行分离和加工，提高废钢的回收利用率。
3.加强废钢回收管理：加强对废钢回收企业的管理，严格监督废钢回收质量，确保回收的废钢符合要求，提高废钢的回收利用价值。
三、加强管理
1.优化原料配比：合理调整原料配比，降低铁耗，提高废钢比。
可以采用增加废钢用量、降低矿石用量、合理控制配料比例等方法。
2.加强生产过程控制：加强对生产过程的控制，确保生产工艺稳定，减少因操作不当导致的铁耗增加。
3.推广节能技术：采用节能技术，如余热回收利用、燃料替代等，降低能源消耗，减少铁耗。
4.加强员工培训：加强对员工的技术培训，提高员工的操作技能和意识，减少操作失误，降低铁耗。
通过上述措施，可以有效降低铁耗，提高废钢比，实现资源的有效利用。
同时，这些措施也有助于减少对自然资源的开采，降低环境污染，实现可持续发展。
因此，企业应加大对这些措施的研究和推广力度，不断优化生产工艺，提高废钢回收利用率，加强管理，实现降低铁耗和提高废钢比的目标。
浅谈提高转炉废钢比的措施
浅谈提高转炉废钢比的措施作者：汪培来源：《西部论丛》2019年第01期摘要：中国逐渐进入工业化后期，势必会降低对钢铁产品的需求，随着时间的推移，废钢可用量将接近甚至大于粗钢产量。
另外，废钢是可限循环利用的铁资源，提高转炉废钢比，有助于降低铁水消耗，将大幅降低环境污染和综合能耗，具有较高的经济、环保和社会效益。
所以，提高废钢比是历史发展的必然，同时也是钢铁企业发展的最佳选择。
本文主要对目前国内外成功应用的提高转炉废钢比的技术进行概述和比较，希望可以为相关从业者提供一些有价值的参考和借鉴。
关键词：转炉废钢比废钢加热近十年来，全球废钢比维持在35-40%的水平，平均在37%左右。
废钢比最高的为土耳其，达到85-90%的水平，发达国家中，美国的废钢比最高，在75%上下，波动较大。
欧盟也较高，大体在55～60%的水平，此外韩国平均也能达到50%左右。
中国由于“地条钢”的存在扰乱了废钢市场，造成转炉废钢比偏低，不仅浪费转炉热量，而且使吨钢综合能耗大幅上升，环境污染严重。
2016年国内炼钢废钢比为11%，2017年我国政府严厉打击地条钢，淘汰1～1.5亿吨落后产能，短期内使废钢市场价格大幅跌落，也使各钢厂开始大幅增加转炉废钢比，2017年国内废钢比约为17%。
虽然2017年国内转炉炼钢废钢比大幅增加，但仍有很大的提升空间，如果不进行热补偿，仅通过向转炉多加废钢的方式增加废钢比，范围极其有限，以湘钢五米板厂为例，极限情况下转炉综合废钢比也才25%。
目前国内外利用热补偿成功应用的增加转炉废钢比的方法主要有：炉气二次燃烧、熔池增碳、废钢预热。
一、炉气二次燃烧二次燃烧的思路是利用炉气中的CO二次燃烧放热加热金属熔池，随着当前新型二次燃烧氧枪的发展，二次燃烧效率有了明显提高。
新型二次燃烧氧枪通过对枪体及出口处新型设计，提高了喷出氧气与脱碳反应产生的CO之间的反应效率，将产生更多的二次燃烧热。
提高CO 的二次燃烧有助于增加炉内热量，其效果与炉子大小、二次燃烧氧枪类型有关。
转炉炼钢最佳废钢比计算模型
转炉炼钢最佳废钢比计算模型
转炉炼钢最佳废钢比计算模型，是指根据物料的成分、生铁的品位及转炉各项参数，结合钢（炉）冶金炉料理论、渣金属生成理论及冶炼过程热力学规律量化计算，确定转炉作业期间最佳的废钢比的一种模型。
该模型采用计算机程序对转炉炼钢过程的各个过程参数进行优化设计，能够模拟转炉实际运行状况，根据实际生产要求，从正负公差范围内，变更物料计量、空气30N、有效铁水比、钢水温度等参数，设置优化计算目标，在优化计算中能够对原料煤块、铁水、废钢比等数据做最佳调整，以此达到最佳钢（炉）冶金效果。
高废钢比对转炉炼钢工艺的影响及应对措施分析
高废钢比对转炉炼钢工艺的影响及应对措施分析摘要：近年来，我国的炼钢厂建设越来越多，炼钢工艺也越来越先进。
日益严苛的碳排放政策和逐渐增加的废钢积累量将推动转炉流程消耗更多的废钢资源。
本文就高废钢比对转炉炼钢工艺的影响及应对措施进行研究，以供参考。
关键词：高废钢比；关键单元技术；转炉炼钢工艺；应对措施引言转炉炼钢工艺是我国大部分炼钢厂的基础炼钢工艺，主要炼钢原料为废钢和铁水。
在各个行业对于钢材质量要求不断提高、高炉铁水炼钢成本持续增加、优质焦煤资源数量日渐减少、节能减排压力逐步增大的形势下，我国废钢产生量一直处于增长态势，废钢市场销售价格则持续降低，炼钢厂通过转炉炼钢工艺不但能够减少对炼钢原材料和资源的依赖程度，还能够实现对废钢等炼钢资源的有效利用，有利于同时实现减少工业生产资源消耗和环境污染影响的双重目标。
近年来，为了充分应用转炉炼钢工艺，许多炼钢厂从原本的低废钢转向了高废钢比，因此有必要强化高废钢比对转炉炼钢工艺的影响分析。
1转炉高废钢比炼钢的关键单元技术1.1废钢预热技术废钢预热是为提高转炉炼钢废钢比的基础技术，常见废钢预热形式包括炉内预热和炉外预热。
其中，炉内预热指的是在转炉内先后加入废钢和燃料，上部喷吹燃料达到的废钢预热效率约为50%，下部喷吹燃料达到的废钢预热效率约为70%。
炉内预热形式的最大问题是喷吹燃料会占用炼钢时间，为了解决这一问题，有国外公司选择同时进行下部喷吹燃料、侧吹燃料的废钢预热燃料添加形式。
而炉外预热主要是通过转炉炉气的物理热和化学热完成废钢预热操作，该预热方式最大问题是废钢能够吸收的炉气热量有限。
在此基础上，提出一种在铁水包内展开预热的废钢预热形式，具体工艺流程是，在铁水包内放置规格较小的废钢，通过铁水包烘包产生的热量对废钢展开预热。
如果废钢预热温度达到1000℃时，废钢比能够提高18%。
1.2优化转炉操作工艺废钢比提高后，为提高转炉冶炼终点碳温的命中率，优化了转炉操作工艺，采用了如下措施：一是降低出钢温度。
废钢价格与废钢比对炼钢经济效益的影响
1炼钢的技术经济指标计算在进行转炉炼钢成本的分析之前，需要对转炉炼钢中相关耗材进行分析，也就是说需要对炼钢的经济性指标进行分析。
对经济性指标进行分析，需要利用消耗物料和产生能量平衡计算来获取。
但是由于炼钢的物料添加较多，并且计算过程相对烦琐，本文参考相关文献，获得了转炉炼钢的经济性指标计算方法，并对相应的经济性指标进行计算。
2炼钢工序效益计算2.1炼钢工序效益指标确定在钢铁冶炼的过程之中，提高废钢比也就需要借助更多的外来能量，以保证能量的平衡。
废钢比提升，铁水提供的能量也会不断地下降。
对于转炉而言，需要添加更多的燃料补充能量，使得能量平衡。
燃料的增加就需要更多的氧气消耗。
当废钢的价格降低，提升废钢比能有效降低炼钢的成本，但是燃料的增加会导致生产效率下降。
为了能够在提升废钢比的同时，有效地保证生产效率，需要分析废钢比对冶炼过程的经济效益的影响。
由此提出了工序效益。
定义Q为工序效益，即Q=B Tt（1）式（1）中，B为吨钢水利润，单位为元/t（钢）；T t为冶炼周期，单位为min。
吨钢水利润和冶炼周期都能反映炼钢的经济效益。
它们分别使用的成本和生产效率也反映冶炼的经济效益。
其中，生产周期也侧面反映了冶炼的生产规模。
当废钢价格低于铁水价格一定程度后，随着废钢比的提高，炼钢成本会下降，吨钢水利润B会增加，而冶炼时间T t则延长，生产效率下降，因此，预计在某一废钢比时，B可能会出现最大值，则此时的炼钢经济效益最大化，此时的炉料结构为最佳炉料结构，也即最佳废钢比。
当废钢的价格到达一定值时，随着废钢比的下降，在冶炼过程之中的经济效益也会有所增加，吨钢水利润也会增加，而冶炼的时间会缩短，冶炼效率也会有所提升，进而经济效益也会提升。
通过上述分析预测当废钢比达到某一个数值时，吨钢的水利润可能会出现最大值，利润也就随之增加。
2.2炼钢吨钢水利润计算炼钢吨钢水的利润B按式（2）计算：B=ηP S-R PS-R LF-R VD（R RH）-R CC-R LD（R EAF）（2）式（2）中，P S为铸坯价格，单位为元/t；η为钢水到铸坯的收得率，单位为%；R PS、R LF、R VD、R RH、R CC分别代表脱硫、LF炉、VD、RH和连铸的工序成本，RH和VD两者只取其中之一，根据钢种生产工艺需求进行增减配置；R LD、R EAF分别为转炉和电炉炼钢成本，单位为元/t。
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1废钢比低的原因：
铁水的成分及温度
铁水温度低、硅含量低是导致废钢比低的主要原因。
铁水的温度低:运输时间长、脱硫扒渣的比率大，使铁水温度降低。
炉型
炉型过于矮胖时，炉内喷溅物容易喷出炉外，热量和金属损失较大。
因此，矮胖型的炉子比瘦高型的热损失大，影响废钢比。
留渣操作
留渣操作有利于热量的保存和化渣，减少炉渣成渣消耗的热量，有利于废钢的加入，提高废钢比。
2 采取措施（邯钢数据）
减少铁水带渣量
铁渣的碱度平均约为，远远低于钢渣的碱度，转炉炉渣的碱度大约在~之间。
低碱度的铁渣进入转炉后，为了满足吹炼过程需要要增加白灰的用量，使渣量增加，这就会使吹炼时喷溅增加，喷溅时炉渣带走了一部分热量降低了转炉热效率，影响转炉脱S、P的操作。
有关资料报道表明每降低1% 的高炉渣可以降低钢铁料消耗% ，减少白灰加入量10~15 kg/t 钢。
采用留渣操作
转炉终点倒炉时倒掉一部分炉渣，出完钢后通过加料溅渣调节炉渣的氧化性，溅完渣后直接加废钢、兑铁水。
采用留渣操作一方面可以利用留渣的碱度使吹炼前期尽快形成具有一定碱度的炉渣，对前期去S、P 非常有利；另一方面由于初期渣中的MnO、MgO特别是FeO 的存在，使石灰的溶解速度加快还减少了白灰等造渣剂的用量，减少了化渣时需要的热量。
另外，留渣带入了大量的物理热，使吹炼初期迅速升温，也有利于石灰的溶解促进成渣，提高了转炉的热效率，有利于废钢加入量从而提高废钢比。
实行少渣炼钢
实行精料方针，提高白灰的活性度，转炉采取少渣炼钢。
采用活性白灰造渣，白灰的反应性好，CaO利用率高，终渣游离CaO可降到5%以下。
每减少1 kg的白灰用量可熔化1. 5 kg的废钢，而使渣量减少3~ 4 kg。
据计算，渣量每减少1% 可以使钢铁料消耗降低5 kg。
减少渣量不但可以提高转炉废钢比，而且还可以直接降低吹损率。
炉渣热焓与钢水热焓的比值为1. 56，即吨钢减少渣50 kg而节约的热量相当于多吃78 kg的废钢。
降低转炉出钢温度
降低转炉出钢温度有利于转炉操作，可以降低钢水的氧化性，降低吹损率提高金属收得率，同时有利于保护炉衬。
降低出钢温度可以通过提高废钢比来消耗转炉内富余的温度，减少了热量支出。
在转炉操作过程中由于降低了出钢温度使喷溅和返干现象减少，优化了操作。
为了使钢水能够浇完保证生产的顺行必须采取钢水保温措施，减少钢水的热量损失。
采取的措施主要有：在钢包中加保温剂、中间包加保温盖、减少钢水待浇时间、加强混铁炉保温、降低铁水预处理和钢水精炼时间、减少转炉空炉时间、完善钢包在线烘烤制度、加强生产组织和调度等。
提高煤气回收时间和使用效率
转炉煤气中含有较高的CO 气体，还有O2、CO2和N2，提高转炉煤气回收量，不仅能有效降低炼钢工序生产成本，为实现负能炼钢打下基础, 而且能极大降低钢厂污染物排放总量，实现清洁生产。
所以在吹炼的同时要兼顾煤气的回收工作，当煤气中CO含量大于35%且O2 含量小于2% 时开始回收，要求每炉钢的回收时间要大于11 min，开新炉前5炉和补炉后第一炉可以不回收。
转炉节能降耗的途径之一就是利用煤气的显热和潜热的回收和利
用，转炉煤气的平均温度为1 355℃，炉气带走热量为220. 66微焦/t钢，占热支出的9. 78%，一般占到8%~10%。
回收后的煤气可以用来烘烤钢包和预热废钢以提高转炉热利用率, 提高废钢比。
3 提高废钢比措施的发展方向
通过高位料仓加热压铁
由于废钢资源日益减少，热压铁将是废钢的有效替代品。
鞍钢目前也在使用热压铁替代废钢，只是在废钢槽内随废钢一次加入炉内，没有进行二次调整的机会。
通过料仓加热压铁后，可以根据铁水条件随时补加废钢，充分利用铁水的内在资源，最大限度加入废钢。
使用提温剂
向炉内加入SiC或焦炭碎末等其它廉价的提温剂，增加炼钢系统的外部热源，抵消废钢的冷却作用，增加废钢加入量。
提温剂的加入形式有两种：一种是随废钢一起加入，这种形式的灵活性小，要求不允许有任何计算失误，否则浪费铁水热资源或造成过氧化操作；另一种形式是高位料仓加入，可以根据铁水情况随机加入。
这种形式最理想，能够完全利用铁水资源，而且不造成过氧化操作。
进行废钢预热
利用外部热源加热废钢，减弱废钢的冷却效果，增加废钢的加入量，这种方法设备投资较大，维护和使用费用也比较昂贵。
如果有废弃余热可以利用，这种方法是一个提高废钢比的好方法。
总结：
在冶炼钢种一定的情况下，提高转炉废钢比主要应从以下两方面入手: 一方面提供外部热源，即采用加入提温剂或进行废钢预热的措施；另一方面提高操作水平，即提高生产组织紧凑程度，提高留渣操作比率，合理利用现有资源。