孟憲華

（山東鋼鐵萊蕪分公司特鋼事業部，山東萊蕪271104）

摘要:50t電爐入爐料結構為鐵水+廢鋼，鐵水為萊鋼高爐自產鐵水，受各種因素影響，鐵水供應不及時導致鐵水兌入量不均衡，甚至出現個別爐次無鐵水現象。這種入爐料源結構不穩定的情況，時常造成電爐操作過程中的不穩定，氧槍漏水、爐襯磚侵蝕嚴重、脫磷困難、水冷塊漏水、鋼鐵料收得率低、電耗高、鋼水過氧化等問題。為此，結合不同的鐵水比例，根據冶煉鋼種工藝要點，優化入爐料源結構，為電爐操作創造有利條件，是非常必要的。

關鍵詞：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不及時導致鐵水兌入量不均衡，甚至出現個 別爐次無鐵水現象。同時現有的廢鋼料源比較復雜，主要以萊鋼自循環廢鋼為主，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（如各種報廢的機械零部件、壓塊等）。上述鋼鐵料存在的缺點是超長、超重、料多。受場地制約，各種料型不能細分存放，雖然車間對不合格料進行了切割加工，但由于加工設備有限，每天加工量較少,不能滿足電爐需求。爐料結構搭配一旦不合理會給煉鋼帶來影響：增加鋼鐵料成本,降低鋼鐵料消耗;造成冶煉電耗、氧耗等各項指標上升,成本增加;造成水冷設備漏水、爐沿上漲等問題，影響電爐爐襯安全及生產順行，降低生產效率和產量。因此合理優化爐料結構，不僅有利于降低鋼鐵料成本,實現工藝的最佳化，給企業帶來經濟效益，更可以為合理地利用有限的資源提供可靠的依據。

1對電爐生產的影響分析

1 ）H型鋼切頭、板帶切割料等軋廢。該類廢鋼應屬優質重型廢鋼，電爐送電時容易熔化，但由于絕大部分尺寸超標，尤其是H型鋼切頭，長度大部分在1.5 m以上，且頭部尖,加入爐內時易砸漏水冷件或導致聯電打漏水冷件，造成電爐非計劃熱停，—旦造成電爐水冷塊因漏水而關水后，爐襯維護困難；同時鋼鐵料超長，堆積不密實，易導致電爐爐蓋旋不進,造成電爐壓料時間長，兌鐵水時容易濺出鐵水等問題^[1]。 

2） 罐幫鐵。由于罐幫鐵中含碳量高,熔點低.爐料相對容易熔化，實踐證明：當電爐鐵水兌入少于25 1/爐時，配加罐幫鐵相當于增加了配碳量，對電爐生產、降低電耗有利，但當鐵水兌入大于35 t時，由于電爐熔池形成早，氧化脫碳時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,沸騰嚴重導致碳氧反應熱效率差,爐門口淌鋼，爐蓋黏鋼,氧化后期鋼水回磷等一系列問題。

3 ）渣鋼。包括電爐爐門口淌出的黑渣鋼及精煉、連鑄過程產生的白渣鋼。無論鐵水兌入量多少，目前該類廢鋼對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、爐渣等雜質多,加入爐內熔化困難,提溫速度較慢,熔池沸騰不均勻，爐門口跑鋼、后期回磷等現象,同時對電爐冶煉電耗的影響較大。實踐證明渣鋼加入的塊度越大，質量越大，對冶煉電耗影響越嚴重。

4） 粒鋼。粒鋼中成分主要為氧化鐵及爐渣等雜質,粒度小，加入爐內后主要表現為爐渣稀,冶煉中后期泡沫渣效果差,弧光反射嚴重,熱效率差，同時爐襯侵蝕較為嚴重，補爐時間延長，且粒鋼回收率低,估計在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,進而影響冶煉電耗。

6）其他（如各種報廢的機械零部件等）。主要是大型的軋棍、機械零部件,不僅熔化困難,電耗增加，而且還會造成鋼中殘余元素升高。

2廢鋼的管理

針對鋼鐵料存在的問題，加強入爐鋼鐵料的管理，做好鋼鐵料的檢驗、分類,根據外部條件合理優化配料結構，是保證電爐操作的最基本前提。

2.1對入爐廢鋼料的基本技術要求

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對入爐廢鋼尺寸的要求

1 把好廢鋼料進廠驗收關，盡量減少超長廢鋼料入廠，在必要時,采取降級或降價處理，也可采取扣除切割費用的辦法運作。

2） 對超長的廢鋼料單獨料場堆放，集中人力進行切割，杜絕超長廢鋼入爐。

3） 把好配料關，在配料時,必須嚴格檢查確認，及時挑揀出超長廢鋼料。

2.3對入爐廢鋼單重的要求

1） 把好廢鋼料進廠驗收關，盡量減少超重廢鋼料入廠,在必要時,采取降級或降價處理。

2） 對超重的廢鋼料單獨料場堆放，集中人力進行處理。

3） 對部分超重的廢鋼料可利用新開爐時，提前加入爐內墊爐底。

3針對不同鐵水比例下的廢鋼結構優化

針對入爐料的合理搭配主要考慮鐵水兌入量,結合生產鋼種要求方面來考慮,根據每爐次的鐵水量來優化固體鋼鐵料的搭配，具體細分以下幾個結構^[2]

1）新爐體第一爐及墊補爐底爐次。廢鋼總量按60±2 t控制，一次料總重不允許超過28 t,爐底內加入2~3塊渣鋼保護爐底,廢鋼料內配加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,為防止電爐聯電打漏,選用優質廢鋼.超長、超重的其他廢鋼嚴禁加入，必要時配三次料，全部用軋廢，配重不足添加鋼頭。

2） 無鐵水爐次。廢鋼料內應配加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28 t,渣鋼控制在5 t以內，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。可適當配A 20-101左右的罐幫鐵、鐵花、鑄鐵件、生鐵等含碳成份料源。一次料總質量不允許超過28 t,渣鋼控制在5 t以內。

4） 鐵水量20-30 t爐次。可適當配入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。

5） 鐵水量30-35 t爐次。可配入3~5t罐幫鐵、鐵花、鑄鐵件、生鐵等含碳成份料源。可配入2~3 t的渣鋼，同時，可適當配入2~3t左右的豆鋼。廠內自循環切頭控制在5 t以下。

6） 鐵水量35 t以上爐次。可適當加入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，以提高爐渣的流動性.有利于脫磷操作，同時防止爐蓋托圈黏鋼聯電打漏現象發生。

7） 內部循環的連鑄坯、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 合金成份時更應考慮，以節約合金量。

4應用效果

50 t電爐入爐鋼鐵料合理優化實施后，為電爐模型化操作提供了條件，因爐料不合理帶來的電爐冶煉周期延長、水冷設備漏水、爐沿上漲、熔清磷高等問題減少，電爐非計劃熱停時間減少，生產節奏更加穩定,為后工序生產及連鑄實現恒溫、恒拉速澆鑄提供了條件,鑄坯質量得到提高；同時電爐鋼鐵料消耗、冶煉電耗等指標降低，降低冶煉成本效益顯著。

參考文獻

[1] 愈海明，程杰.70 t電爐熱裝鐵水的實踐與進步[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冶煉工藝的影響分析〔J]. 天津冶金,2012（4）:56.