【作者】 朱荣； 孙彦辉； 仇永泉； 王荣定； 汪春雷； 刘辉杰；

【Author】 ZHU Rong SUN Yanhui QIU Yongquan(University of Science and Technology Beijing)WANG Rongding WANG Chunlei LIU Huijie(Xinyu Iron & Steel Co. )

【机构】 北京科技大学； 新余钢铁公司；

【摘要】 面临21世纪,随着废钢的不断产生,再循环运动进入高潮;同时考虑炼钢生产的投资、生产成本、能量消耗等因素及近年来兴起的废钢短流程工艺,使得冶金工作者不得不考虑采用廉价能源,依靠以废钢为主要炼钢原料的新的废钢炼钢工艺。其目的是为了部分代替目前高价电能的电炉炼钢方法,同时也为转炉的改造提供一条途径。因此煤氧炼钢工艺应运而生,即通过燃料燃烧的化学热充当炼钢的主要热能,进行加热、熔化废钢并进一步冶炼成合格钢水。试验采用的主要设备有新型内燃式煤氧枪及称容量0.1 t煤氧炼炉。与原有内燃式煤氧枪相比,其温度可调范围以及燃烧火焰的CO2、CO的浓度可调范围更宽,燃烧的稳定性强,火焰刚性大,试验过程未发生回火等事故。煤氧枪出口火焰长度约为750 mm,出口火焰燃烧温度达2600℃。煤氧炼钢炉炉体采用镁砂打结,炉盖为采用粘土打结的水冷炉盖。炉体高1200 mm,外径为1000 mm;熔池高500 mm,内径为350 mm。煤氧炼钢炉采用底吹氮气装置,其搅拌功率为100～200 W/t。温度的测量采用点测及连续测量的方式,连续测温使用铂-铑热电偶连接记录仪。气体浓度的测量采用真空抽气,用奥氏气体分析仪分析。钢、渣成分为取样分析。通过应用内燃式煤枪在0.1 t煤氧炼钢炉上进行热态试验,表明采用煤氧枪炼钢,工艺是可行的。试验考察了煤氧比(O/C)、煤氧枪枪位(H)、底吹气流量大小(G)、熔清碳高低(C)等4个因素对煤氧炼钢各工艺指标的影响。将以上4种因素组合试验,共进行了28炉,选择其中9炉有代表性的试验结果进行分析,行到最佳的工艺参数为O/C=1.8 m3/kg,H=200 mm,G=6 dm3/min、C>2.0%。在此工艺参数范围,冶炼时间为为14 min,金属收得率为92.6%,脱[C]速率为15.6×10-2%/min,脱[P]率为60%,脱[S]能力与复吹转炉相当;钢中[O]、[N]、[H]含量符合炼钢标准。更多还原