生铁块是含碳量大于2%的
铁碳合金,工业生铁含碳量一般在2.5%--4%,并含C、SI、Mn、S、P等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。性能:生铁坚硬、耐磨、铸造性好,但生铁脆,不能锻压。
不规则生铁块中Si、Mn、P、S、As、Ti的分析一般都采用化学分析方法,化学分析手续繁杂、工作量大、成本也高。随着
炼钢冶炼水平的提高和周期的缩短,炼钢需要大量外购生铁块配合提高产量,为快速,准确地进行分析并及时报出分析结果,针对生铁块的特点,在样品制备、分析条件等方面进行了一系列试验,建立了一套能快速分析、准确度高的XRF 分析法。XRF 光谱技术具有多元素同时测定,操作简便快速,重现性好,准确度高等优点。通过对大量的生铁试样的分析证明,采用XRF 光谱粉末样品直接压片法分析生铁块中硅、锰、磷、硫、砷、钛等主要元素含量,与化学法相比较,缩短了试样的分析时间,能够及时地满足炉前炼钢生产的实际需要,适用于炼钢生产过程的质量控制。
1) 利用X 荧光光谱仪可以摆脱烦琐的化学分析步骤,本方法经过长时间利用压片XRF 法和化学分析法进行对照实验,且对照结果良好。本方法测定生铁块中的各元素的含量,采用不同产地的生铁块和国标生铁块混合标样建立工作曲线,它消除了基体效应,粒度效应对分析结果的影响,提高了分析的准确度。本方法操作简单、成本低,能及时、准确地为生产控制提供可靠数据。
生铁块补炉修补面为倒渣面,利用大面粘挂生铁来降低炉体机械冲刷
侵蚀,达到降低补炉料消耗和提高炉衬寿命的目的。通过控制合适的炉渣成分,在转炉出钢后的高温炉渣中加入少量生铁,利用生铁与高温炉渣的温度差迅速降温形成局部“冷区”,炉渣中高熔点物质MgO、2CaO·SiO2、3CaO·SiO2 析出冷凝,炉渣黏度升高,包裹铁块粘附在炉衬上代替补炉料,从而达到了快速维护炉衬的目的。
铁块能否粘挂在炉壁上主要是看终渣的成分与碱度以及渣量,终点碳低、渣量大、终渣稀的时候渣粘不上,当渣稠的时候不能覆盖铁块,也粘不上;为确定合适的渣系,连续三个月对转炉终渣取样分析,对比生铁快补炉效果,最终确定最合适的渣系。
生铁块补炉的效果与终渣的碱度、MgO 和渣中FeO 含量变化相关,终渣的碱度合适,终渣氧化性不强时效果最好,此时终渣流动性较好,可以侵入铁块内部并与炉壁形成良好的共晶体,终渣在冷却凝固的过程中形成了熔点较高的硅酸钙,对炉衬的保护作用尤为明显。当炉渣黏度较高时,转炉渣稠,流动性不好,铁块与炉壁无法粘结或粘接不牢,在溅渣时容易脱落,反而效果不好。
通过实验分析最终确定转炉渣参数:补炉前一炉终点按照;8%
在实际操作中转炉出钢完成后炉长观察炉体情况,当发现炉体出现被侵蚀状况后炉长在每炉出完钢后都要进行观察,以便确认补炉时间。生铁块补炉前炉次,炉长需将本炉渣系调整至合适的状态,吹炼过程相应增加200kg 石灰,并且在出钢时候保证钢水出完,炉渣要避免高氧化性,确保补炉效果。
炉长根据炉衬侵蚀情况决定补炉炉次,并通知相关岗位做好准备,准备好2t 生铁块,该生铁块要求洁净、干燥,防止补炉时引起外来夹杂物影响补炉效果。准备生铁块时将生铁块在加料斗里面平铺,不能集中放置。当吹炼结束后转炉准备出钢,本次出钢确保出钢干净。出钢后,进行清理炉口,生铁补大面清理炉口时,要避免钢渣落入炉内影响溅渣及补炉效果。清理完毕后将炉体前倾,摇至与平台平面夹角约30°~45°,加入2t 生铁补大面。当生铁在废钢斗内开始滑落时将炉体逐步下摇,同时副摇指挥天车主钩逐步下降,主摇在操控炉体下摇过程必须听从副摇指令,避免炉口后方挂靠废钢料斗造成安全事故,铁块迅速均匀平铺后,将炉口摇到与平台夹角基本水平,吹氧4~5min 后才可进行溅渣护炉,然后冶炼下一炉。
在生产过程中优先保证溅渣护炉,利用生产间隙组织生铁护炉,只有在大面侵蚀不均匀,并有掉砖征兆时进行补炉砖、大面料补炉。
操作注意事项
在补炉前炉长检测炉底深度,在炉底>6.05m时,方可采取生铁块补炉底,补生铁块为2t/ 次。实际操作过程中班组严格执行补炉操作规程,在规定时间内完成。当班中炉况发生变化时,炉长及时汇报做调整。如果补炉前一炉次出现高温、过氧化及点吹情况,转炉不得安排生铁块补炉。生铁块加入过程关闭主控室防护板,工作人员站在安全区域,不得正对或靠近炉口。
生铁补大面后第一炉:
(1) 吹炼终点倒炉时,必须要关紧挡火门,炉前人员不得正对炉口,必须站在安全区域,待炉内平稳后再进行作业,防止生铁融化沸腾造成钢渣飞溅伤人。
(2)出钢过程工作人员必须站在安全区域,不得正对或靠近炉口处,防止生铁块坍塌掉落,钢水飞溅伤人。
(3)上下挡渣车必须迅速,尽可能缩短在挡渣车上的停留时间。渣补第一炉要化好渣,不“返干”,过程温度控制合适,出钢后做好溅渣护炉工作。
补炉工艺效果
使用生铁块补炉工艺实施后因倒渣面补炉平均一月一次,该工艺每次耗时8~10min,而在实施该工艺前平均48 小时就要补炉一次,每次消耗耐火材料1~2 吨,耗时70~90min。该工艺实施不论是时间还是耐材消耗上都具有一定的经济效益。实施过程中为保证补炉效果,补炉前一次炉渣要符合要求,对炉长及主摇操作水平要求高。
技术总结
生产实践表明,转炉溅渣护炉过程中采用生铁技术具有降低耐材消耗及补炉时间,有利于均衡生产组织,提高转炉炉龄,有效降低了生产成本。在当今钢企市场竞争激烈的情况下,如何有效降低生产成本是各个企业所追求的目标,而采用生铁块进行护炉为降低生产成本提供了一种途径。