陕西龙门钢铁有限责任公司 陕西韩城 715405
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，随着国家钢铁冶金行业的快速发展，国内废钢资源逐渐增多，在市场供需调节作用的发挥下，废钢价格与铁水的价差会逐步拉大，充分利用国内废钢资源进行转炉冶炼，可进一步发挥转炉生产能力。研究低铁耗高效率的转炉冶炼技术是非常必要的。
关键词：铬铁合金；链箅机；回转窑；发展
引言
项目在进行渣系物相分析后，明确了产生上述问题的主要原因为不均匀的还原反应及严重的渣中裹金。通过传质动力学理论、无限大流体渣金分离理论及铬铁合金冶炼熔渣特性等研究，开展了熔池气体搅拌、熔渣特性优化、合金沉降控制等试验研究，形成了强化还原控制技术、熔渣特性控制技术及渣金分离控制技术，促进了铬铁合金冶炼过程的反应传质速率及渣金分离效率，实现了炉子大型化后系统的强化还原及高效冶炼
1铬铁合金冶炼原理
温度的检测通常用高温红外测温仪直接对准铁口侧铁水流进行测量，通过多次测量，取平均值。成分的检测则通过取样勺获取出铁中段的铁水，将样品静置冷却后，送至制样室内制取样品，再按照每种元素的测定方法，通过化学方法测定。该方法需要的时间长，测定结果通常在下一班次才能出来，导致无法及时调整配料来改变产品成分。笔者选择了温度和成分为研究对象，分析了温度变化对成分的影响，从而通过温度快速得出大致的成分范围，为及时调整铁合金生产配料提供可能。三氧化二铬还原反应开始温度比氧化铁还原反应的开始温度高很多，因而铬矿中的氧化铁在较低的温度下就充分地被还原出来。还原出的铁在高温下与碳化铬互溶，组成复合碳化物，降低了合金的熔点。同时，由于铁与铬互相溶解，使还原反应更易进行。
2我国铬铁合金业现状
2.1配碳量对微波冶炼铬铁合金的影响
配碳量为1.0-1.2时，冶炼的铬铁合金中Ｃｒ含量在56.17％-58.38％、Ｃｒ回收率为92.01％-94.4％。配碳量为1.1时，铬铁合金Ｃｒ含量和回收率均较高。配碳量为1.0时，Ｃｒ回收率较低，可能是升温过程中少量碳烧损，导致达到反应温度时，还原剂不足造成的；当配碳量为1.2时，过量的碳阻碍了固固反应过程中还原产物的流动聚集，使液态金属包裹于矿料表面，使矿料与碳难以进一步接触，从而阻碍反应的继续进行。
2.2合金的持久缺口敏感性
经自耗生产的合金在高固溶温度的标准热处理状态下存在明显缺口敏感，在低固溶温度下合金的缺口敏感减弱，但持久性能较差。而相同热处理制度下采用电渣生产的合金光滑缺口持久寿命明显提高，且无缺口敏感性。这是因为经电渣生产的试验合金在相同热处理制度下δ相含量高，使得该合金的缺口持久寿命提高、缺口敏感性降低。
2.3温度对铁含量的影响
把温度按照从低到高的顺序排列，在同一个温度下，对应着一个或多个铁含量的数据，把这些铁含量的数值取平均数，并保留一位小数，得到了每个温度下对应的一个铁含量的数值。然后，以温度为自变量，铁含量为因变量
3我国铬铁合金产业发展趋势
3.1完善废钢加工与配送体系
（1）废钢的破碎。废钢料场在线配备5台废钢破碎机，总破碎能力为7320t/d。破碎机布置在11×104m2废钢封闭料场内，具备废钢破碎、磁选、筛分等功能，破碎后的废钢用皮带输送到厂内废钢运输站，装车送至各废钢用户。（2）废钢筛分。配备废钢筛分设备1套，对钢渣水洗料进行筛分，保证不划伤运输皮带和不堵料仓。
废钢筛分机底筛孔50～80mm，由原料仓、输送废钢皮带机、振动给料机、振筛等设备组成，筛分能力50t/h，如果筛分水洗钢粒可以达到120t/h。
3.2生球均匀布料
生球的干燥和预热过程发生在链箅机箅床上，合理的布料方式是实现生球料层具有良好均匀性和透气性的前提条件。在项目生球布料工艺中，采用了先进的成品生球带式输送机+摆动皮带+宽皮带+辊式布料器+溜料板组成的布料系统，对每一个落差都精细计算，针对摆动皮带本身结构所带来的布料不对称问题进行算法研究，研究合理的摆动皮带运行轨迹，使摆动皮带沿宽皮带宽度方向的不同位置停留的时间一致，保证了布料的均匀性，使链箅机箅床上的料层达到理想的布料效果，为生球均匀干燥和预热提供了保障，红外测厚仪检测结果料厚长期稳定在170mm左右。生球均匀布料研究，有效减少生球的转运次数和落差，提高生球粒度合格率，布料均匀两侧无堆积，保证在链箅机上生球层均匀一致，具有较好的透气性;同时降低了厂房高度和占地面积。
3.3预热球团筛分工艺
链箅机－回转窑法球团生产中，回转窑结圈是常见故障，结圈预防或处理不及时，将造成球团矿减产或生产中断，严重浪费人力、物力，对创建高效、资源节能型企业极其不利，因结圈严重而导致耐火材料损坏已成为抑制回转窑顺行的首要因素。根据近20年铁矿链箅机－回转窑球团生产的经验，造成回转窑结圈的主要原因是入窑预热球团中夹杂粉末过多、低熔点物质过多、回转窑温度控制不当三个方面，其中，入窑预热球团中夹杂的粉末过多，是导致回转窑结圈的首要因素。目前，科研工作者把预防结圈的重点放在了减少入窑粉末的措施上。基于入窑粉末是导致回转窑结圈的主要因素，因此，研究与应用预热球团筛分新工艺。
3.4出钢口耐材结构的优化
出钢过程中，高温的钢水对出钢口内壁产生较强的冲刷，对出钢口造成机械破坏。另外钢水和炉渣中的氧对镁碳质出钢口的氧化，使耐火材料结构疏松、强度变差、寿命下降。目前使用的出钢口与内水口配合处容易被钢水冲刷侵蚀，限制了出钢口寿命，因此在此位置安装一支可更换的碗砖，当碗砖出现严重的侵蚀熔损时，可以在更换内水口的同时更换一支碗砖，采用此种方法有望增加出钢口的整体寿命。
结语
（１）相同热处理下电渣生产的平均晶粒度尺寸要小于自耗生产的合金平均晶粒度尺寸，固溶温度升高，合金晶粒尺寸增大。２种冶炼工艺生产的棒材晶粒度拐点温度分别为1100和1050℃，经1100℃固溶加时效热处理后，平均晶粒度尺寸趋于稳定。（２）合金中强化相主要为大尺寸立方形γ＇强化相和小尺寸近球形γ＇强化相。自耗生产的试验合金γ＇强化相平均尺寸明显小于电渣生产的试验合金。(3)铬矿球团工艺技术研究，球磨与润磨相结合，保证了原料的成球性能;生球布料研究，有效减少了生球的转运次数和落差，保证了布料均匀和箅床透气性;全新的生球干燥预热工艺，保证了预热效果并实现了窑头热风助燃，利于降低能耗;预热球团筛分研究，减少了回转窑结圈几率。使得低铁耗模式下转炉废钢加入时间不但没有增加，还降低了1min。另外通过优化氧枪设计参数、优化出钢口内孔尺寸、优化出钢口耐材的结构、优化辅助时间等措施，提高了转炉供氧效率、优化了出钢工艺、降低了冶炼辅助时间，转炉冶炼周期从平均35.25min降低到平均23.43min，提高转炉效率33.5%，实现了低铁耗模式下的高效冶炼，取得良好的产量效益和经济效益。
参考文献
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