不銹渣鋼電爐利用工藝

不銹鋼渣的產生量隨著不銹鋼產量的增加而增加，不銹鋼渣的處理及處理后的不銹渣鋼和不銹鋼尾渣合理利用成為不銹鋼生產中不可忽視的問題。鋼中含鉻量大于12%便具有耐腐蝕性能，并且隨著鋼中鉻含量增加，耐腐蝕性能越強。不銹鋼鋼渣為不銹鋼冶煉的副產物，含有重金屬三價鉻。研究表明，三價鉻氧化成具有毒性的六價鉻可以在自然環境中就能實現，六價鉻的毒性可以導致粘膜潰瘍甚至癌癥，而且易遷移，易溶于水，且容易滲透到地下水中，并隨時間延長而滲出量增加。不銹鋼生產必須對不銹鋼渣合理處理，實現不銹鋼生產的可持續性發展。本文對全國首條不銹鋼渣處理線生產的不銹渣鋼利用進行了研究開發。不銹鋼渣處理工藝為：　　裝渣罐→火車運輸→空冷→打水噴淋→破碎→強磁感應→渣鋼及尾渣　　1～15mm不銹渣鋼是通過強磁選取的，但仍存在渣量大的缺點，造成渣鋼利用難點。本研究是將1～15mm不銹渣鋼返電爐作為不銹鋼冶煉的原料，研究電爐煉鋼利用工藝，開發了1～15mm不銹渣鋼電爐綜合利用技術，為不銹鋼生產發展循環經濟、降本增效起到了重要促進作用。　　1 不銹渣鋼理化性能分析　　不銹鋼冶煉產生的不銹鋼渣經熱燜、加工及金屬提取等處理，精選出粒度不等的不銹渣鋼，粒度大、金屬含量高的可返回煉鋼廠直接利用，但粒度為1～15mm的不銹渣鋼存在粒度細小、金屬含量低特點，未進行開發利用而全部庫存積壓，不僅浪費資源，而且占地污染環境。　　為準確把握渣鋼的金屬含量，1、2、3類渣鋼由于金屬含量較高，首先須進行高溫熔化，熔化容器采用鎂鈣磚制作，對熔煉后的金屬塊進行化學分析;5、6部分金屬含量低，可直接進行化學分析。　　2 不銹渣鋼在電爐煉鋼中的利用試驗研究　　電爐冶煉利用工藝　　電爐冶煉工藝流程為：配料→碳氧槍助熔→定量控制C/O→泡沫渣操作(去除S、升溫)→定碳、定氧、測溫→出鋼→控制下渣量→合金化→氬氣攪拌控制。不銹渣鋼具有成分波動大、渣量大等特點，作為電爐起弧材料會造成電耗大、成本高。這就使得不銹渣鋼要小批量、且裝在電爐爐底進行利用，利用鐵水的物理熱和化學熱，使渣鋼中的金屬熔化變為鋼水，對渣鋼中的金屬部分加以利用，推動不銹鋼生產的循環經濟。　　配加量大于3t時，在正常造渣工序后，渣量大，增加了電爐冶煉的電耗。結合不銹渣鋼的產生量，每爐配加1～15mm不銹鋼渣鋼不大于3t，即可實現不銹鋼生產的資源綜合利用，也減低了不銹鋼生產成本。　　由于渣鋼密度比鐵合金小且導電性差，加在電爐上部或中部不易熔化，金屬收得率低。加在電爐下部時，上部的鐵合金熔化后向下部流動，經過渣鋼時將熱量傳遞給渣鋼使其熔化，此時渣鋼的收得率較高。因此，不銹渣鋼在電爐利用的裝入方式應為，由第一配料籃加入電爐的下部。　　由于不銹渣鋼中含有少量鋼渣，在電爐熔化期，渣鋼中的渣上浮，形成鋼水與空氣的隔絕膜，降低了鋼水的氧化，且渣鋼中的金屬(鉻、鎳及鐵)補充甚至增加了鋼水量，降低了電爐冶煉不銹鋼的金屬料消耗。　　由于不銹渣鋼中的鋼渣隔絕了鋼水與空氣，降低了金屬氧化率，也相應降低了造渣劑及還原期的還原劑消耗。太鋼第三煉鋼廠對不銹渣鋼在90t電爐上利用后電耗、造渣劑及還原期還原劑的消耗進行了統計。　　由于不銹渣鋼中富含鐵、鉻及鎳等貴重金屬，及含有一定量的鋼渣，不銹渣鋼的利用，不僅增加了爐料中的金屬總量，還降低了電爐熔化期鋼水的氧化，2008年7～12月不銹渣鋼利用對電爐鎳收得率的影響。除10月份利用不銹渣鋼后，每月鎳收得率均在95%以上，高于未利用不銹渣鋼時的鎳收得率。這說明利用不銹渣鋼為電爐原料冶煉不銹鋼，能夠提高鎳收得率。　　3 不銹渣鋼對電爐冶煉不銹鋼成本的影響　　不銹鋼生產成本的80%來源于原料成本，所以在不銹鋼冶煉過程中，利用富含鐵、鉻及鎳的不銹渣鋼可大大降低鉻、鎳合金消耗，每利用1t不銹渣鋼，可節省鉻鐵150kg、鎳豆30kg。太鋼第三煉鋼廠從2008年7月開始，在電爐冶煉不銹鋼過程中配加不銹渣鋼，每爐配加2～3t，降低鉻鐵消耗300～400kg、鎳豆50～70kg，單爐降低成本10000～15000元，噸鋼成本節約130元。2008年后半年對不銹渣鋼利用后，降低煉鋼成本，創效1000萬元。　　4 結論　　(1) 1～15mm不銹渣鋼粒度不等，組成復雜，金屬含量約為74.64%。　　(2) 電爐冶煉不銹鋼時，1～15mm不銹渣鋼的配加方式應為，由第一配料籃加入電爐的下部，合理的利用量為每爐不超過3t。　　(3) 電爐冶煉不銹鋼以1～15mm不銹渣鋼為原料的工藝，不但對冶煉影響小，提高鎳收得率，還可以節約金屬料、造渣劑和還原劑消耗，使每爐鋼成本節約10000余元，噸鋼成本節約130元。