《煉鋼用冷固鋼渣精粉造塊壓球的技術(shù)論證》

編制說明

二〇一四年一月

1. 煉鋼使用鋼渣精粉冷固技術(shù)項(xiàng)目編制的背景和目的

1.1 煉鋼使用鋼渣精粉冷固技術(shù)項(xiàng)目的編制背景

1.2 技術(shù)項(xiàng)目編制的必要性

1.2 項(xiàng)目編制的必要性 

1.2.1  鋼渣中間含鐵物質(zhì)的分布特點(diǎn)

1.2.2 項(xiàng)目編制的必要性  

1.3 推進(jìn)鋼渣精粉冷固技術(shù)的意義和目的

1.3.1推進(jìn)鋼渣精粉冷固技術(shù)的意義：

1.3.2 推進(jìn)鋼渣精粉冷固技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)估  

2 項(xiàng)目技術(shù)編制的原則、術(shù)語、方法和技術(shù)依據(jù)    

2.1 編制說明 

2.1.1 編織過程中的術(shù)語和規(guī)范  

2.1.2 編織過程中的規(guī)范     

2.1.2.1 鋼渣精粉造塊的主成分和主要理化指標(biāo)要求

2.1.2.2 鋼渣精粉造球的主成分和主要理化指標(biāo)要求

3、鋼渣精粉團(tuán)塊在煉鋼工序的使用

3.1、鋼渣精粉造塊隨廢鋼斗子內(nèi)廢鋼加入的使用方法和規(guī)范

3.2、鋼渣精粉球團(tuán)在轉(zhuǎn)爐高位料倉使用的方法和規(guī)范。

3.3、向鐵水包加入

4、參考文獻(xiàn)

《煉鋼用冷固鋼渣精粉造塊壓球的技術(shù)論證》編制說明

1. 煉鋼使用鋼渣精粉冷固技術(shù)項(xiàng)目編制的背景和目的

1.1 煉鋼使用鋼渣精粉冷固技術(shù)項(xiàng)目的編制背景

2013年起，新疆超過100萬噸以上產(chǎn)能規(guī)模的鋼鐵企業(yè)達(dá)到5家以上，加上新疆是一個(gè)工業(yè)薄弱、現(xiàn)代化建設(shè)起步較晚的落后省份，可供八鋼采購的廢鋼資源逐漸萎縮，煉鐵的原料情況惡化，體現(xiàn)在鐵水成分中間的P、S、V、Ti呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，煉鋼的成本壓力較大，同時(shí)八鋼的環(huán)保壓力也與日俱增。這些問題必須使用技術(shù)的手段直面解決，在煉鋼工序采用石灰石煉鋼、少渣煉鋼和回收利用從鋼渣中間回收的含鐵原料，在內(nèi)地的廠家已經(jīng)成為目前鋼企取得效益的破冰之舉。

根據(jù)鞍鋼集團(tuán)、濟(jì)鋼、攀鋼、沙鋼等企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合第二煉鋼廠2012～2013年現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐結(jié)果，結(jié)合佳域公司熱悶渣廠的特點(diǎn)，編制本技術(shù)項(xiàng)目的論證報(bào)告，供領(lǐng)導(dǎo)決策參考。

1.2 技術(shù)項(xiàng)目編制的必要性

隨著疆內(nèi)鋼鐵企業(yè)的迅猛發(fā)展，隨之而來的就是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量的渣、塵、泥等廢棄物, 產(chǎn)生總量占鋼產(chǎn)量的16％～18％，其中煉鋼工序的含鐵原料的成分?jǐn)?shù)據(jù)如下表1～4：

表1：噴吹脫硫渣的成分

表2：KR脫硫渣的成分

表3：轉(zhuǎn)爐鋼渣的成分

表4：轉(zhuǎn)爐除塵灰的成分

八鋼由于近幾年以來的產(chǎn)能迅速的擴(kuò)張，但是對(duì)于煉鋼工序的廢棄物的利用率與先進(jìn)廠家的應(yīng)用情況相比，還存在一定的差距。第二煉鋼廠的金屬鐵料的配合圖如下圖1：

圖1：第二煉鋼廠轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)線的鐵平衡圖

從以上的分析可知，轉(zhuǎn)爐的部分的鐵料，OG泥、二次除塵灰全部在燒結(jié)利用，鋼渣中間的產(chǎn)生的含鐵金屬料的產(chǎn)品有四種：大塊渣鋼、中塊鋼渣、粒鋼和鋼渣精粉。其中大塊渣鋼、中塊鋼渣、粒鋼直接供應(yīng)給煉鋼返回利用，鋼渣精粉大部分的供應(yīng)給燒結(jié)利用。以上的這種流程和模式，對(duì)于大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)來講是不合理的。

1.2 項(xiàng)目編制的必要性 

1.2.1  鋼渣中間含鐵物質(zhì)的分布特點(diǎn)

鋼渣中間的鐵以以下幾種形式存在：

從鋼渣含鐵物相分析結(jié)果可以看出，鋼渣全鐵品位為23.39%，含鐵相主要以金屬態(tài)Fe、簡(jiǎn)單化合態(tài)（FeO、Fe₃O₄、Fe₂O₃、Fe₂O₃·nH₂O和FeCO₃等）、鐵酸鹽（2CaO·Fe₂O₃等）和固溶體（MgO·2FeO）４種形式存在，分布比較分散。轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中爐渣中鐵的氧化物在熔融狀態(tài)下主要以FeO形式存在，其中液渣下層與鋼液接觸，主要是二價(jià)鐵；而渣的上層與爐氣接觸，主要是三價(jià)鐵。然而FeO在室溫并不穩(wěn)定，低于527℃時(shí)則分解為Fe₃O₄，同時(shí)析出鐵，但在鋼渣中由于相平衡而與Fe和Fe₂O₃共存，并被CaO和MgO等二價(jià)氧化物所穩(wěn)定。

鋼渣中間的全鐵含量在20%～ 30%，其中FeO 和Fe₂O₃含量約為20%，MFe含量約為5%～10%。其中金屬鐵珠的存在量與渣量有關(guān)，渣量越大，吹氧的氧氣射流沖擊起來的鐵珠飛向熔池上部，在重力的作用下重新掉入渣層，彌散在鋼渣中間的鐵珠越是難以沉降到熔池，根據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)介紹，我廠噸鋼渣量低于130kg的情況下，鐵珠的含量為5%，大于此值為7%～10%。鐵液中間的[P]含量越高，鐵酸鹽越多（渣中的氧化鐵決定脫磷的效果），其可以回收的量越低。

  故從鋼渣中間選取的含鐵物質(zhì)主要是以物理鐵為主成分的大塊渣鋼、中塊渣鋼，同時(shí)含物理鐵和氧化鐵的粒鋼，以及含少量物理鐵和較多氧化鐵，以及含鐵的尖晶石相的鋼渣精粉。從歷時(shí)2年的成分抽檢來看，鋼渣精粉中間的磷硫含量較高，從物料循環(huán)利用的角度講，不適合燒結(jié)使用，這也是近年來國內(nèi)流行的含鐵固廢長流程處理和短流程處理的實(shí)踐比較結(jié)果。鋼渣精粉的典型成分如下表：

1.2.2 項(xiàng)目編制的必要性

  鋼渣廠產(chǎn)生的鋼渣精粉，拉運(yùn)到燒結(jié)分廠使用，存在以下的問題：

1)        從鋼渣廠拉運(yùn)到燒結(jié)分廠的運(yùn)距大于從鋼渣廠拉運(yùn)到煉鋼的運(yùn)距，運(yùn)輸費(fèi)用較高。

2)        鋼渣精粉中間高濃度的P、S在燒結(jié)環(huán)節(jié)S被部分的氧化進(jìn)入氣相，在煙氣脫硫環(huán)節(jié)被捕集，增加了燒結(jié)的成本，P在鐵廠高爐內(nèi)的還原性氣氛下被全部還原進(jìn)入鐵液，鐵液又被運(yùn)輸?shù)戒搹S利用，為此需要增加額外的渣輔料消耗，增加了脫磷的難度，相應(yīng)的增加了煉鋼的脫磷成本。

3)        鋼渣精粉轉(zhuǎn)化為球團(tuán)過程中，需要熱量和能源消耗才能夠?qū)崿F(xiàn)成球，并且使用不當(dāng)，對(duì)于燒結(jié)的生產(chǎn)有一定的影響，對(duì)于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的整體效益來講是增加成本的。

基于以上原因，合理的利用鋼渣精粉，是目前八鋼降本增效的重要突破口之一。

從鋼渣中間磁選出的鋼渣精粉的處理，目前有短流程處理模式和長流程的處理模式兩種模式，其概念如下：

1、鋼渣精粉提供給燒結(jié)廠使用回流到煉鋼工序，經(jīng)過鋼渣精粉在鋼渣廠→制球→燒結(jié)→煉鐵→煉鋼三個(gè)工序；

2、鋼渣精粉造塊制球直接提供給煉鋼廠使用，經(jīng)過鋼渣精粉在鋼渣廠→冷固壓塊造球→煉鋼一個(gè)工序；

由以上可知，鋼渣精粉壓塊造球提供給煉鋼使用中間經(jīng)過的環(huán)節(jié)只有造球壓塊這一個(gè)環(huán)節(jié)，提供給燒結(jié)使用，再回流到煉鋼需要燒結(jié)的造球、燒結(jié)和煉鐵三個(gè)環(huán)節(jié)，所以將鋼渣精粉提供給煉鋼使用的流程低于提供給燒結(jié)使用的流程，所以將鋼渣精粉提供給煉鋼稱為短流程處理模式，將鋼渣精粉提供給燒結(jié)分廠稱為長流程的模式。

將鋼渣精粉冷壓成塊或者造球，直接提供給煉鋼使用，也叫做冷固技術(shù)。

目前冶金企業(yè)內(nèi)產(chǎn)生的鋼渣精粉、高爐粉塵、氧化鐵皮、轉(zhuǎn)爐粉塵和污泥、電爐塵等，處理效率不高，在燒結(jié)使用，影響燒結(jié)的生產(chǎn)穩(wěn)定性，燒結(jié)廠提供給煉鋼廠的球團(tuán)礦的核算價(jià)格為990元/噸（Fe₂O₃：63%），顯然成本較高，與此同時(shí)形成對(duì)比的是，目前冶金資源越來越匱乏。如何高效科學(xué)綜合利用這些寶貴的二次資源，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的高效利用，既實(shí)現(xiàn)了廢棄物循環(huán)利用，又降低了生產(chǎn)成本，是鋼鐵企業(yè)亟待考慮和解決的問題。

轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、MF、DSM技術(shù)處理高鋅含鐵塵泥，幾種處理方式各有其優(yōu)勢(shì)，但它們都需要廣闊的場(chǎng)地和數(shù)億元的設(shè)備投資，建設(shè)周期長，投資回收率相對(duì)較低。目前，多數(shù)鋼鐵企業(yè)對(duì)鋼渣和除塵灰系統(tǒng)中間產(chǎn)生的含鐵原料的處理，仍然在燒結(jié)系統(tǒng)作為燒結(jié)混料處理，但經(jīng)燒結(jié)造塊制球、高爐煉鐵工序最后到煉鋼使用，工序流程長，能耗高、處理成本高。

國內(nèi)的一些鋼鐵企業(yè)將鋼渣精粉、氧化鐵皮、轉(zhuǎn)爐塵泥等廢棄物制成團(tuán)塊，利用冶金過程的余熱進(jìn)行含鐵廢棄物處理，回收鐵，既節(jié)約了大量的投資，又利用了余熱，節(jié)約能源，又能夠快速實(shí)施，省去建設(shè)時(shí)間；既高效利用廢棄物中的鐵，又能利用其中的碳；既實(shí)現(xiàn)了短流程處理，又降低了能耗；既回收利用了含鋅含鐵塵泥，又不會(huì)引起高爐結(jié)瘤和順行。

另外一方面，在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中為了造好渣，早化渣及控制適宜溫度，需要加冷卻、造渣劑、助熔劑。傳統(tǒng)的冷卻、助熔劑，包括塊狀鐵礦石、廢鋼、螢石、石灰等。以塊狀鐵礦石為冷卻助熔劑時(shí)，由于主要成份為難還原的氧化鐵，而且多為酸性礦，不但金屬收得率低，還會(huì)使渣量增加，爐襯壽命降低，也起不到較好的助熔劑作用。以廢鋼、石灰和螢石為冷卻、助熔劑時(shí)，一方面廠內(nèi)廢鋼供應(yīng)不足，外購時(shí)價(jià)格、成分變化較大，成本較高；另一方面石灰和螢石的大量加入不僅增加了成本，而且螢石還會(huì)腐蝕爐襯，影響轉(zhuǎn)爐壽命。

隨著鋼鐵企業(yè)對(duì)節(jié)能減排的日益重視，冶金廢料加工產(chǎn)品作為轉(zhuǎn)爐冷卻、助熔劑使用，既能節(jié)約冶金廢棄物企業(yè)外循環(huán)利用所需的設(shè)備、場(chǎng)地投資，又能減少廢棄物排放量，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益明顯，具有很好的推廣前景，但這類產(chǎn)品至今沒有形成產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法，致使由于產(chǎn)品質(zhì)量差而無法推廣使用。這一點(diǎn)國內(nèi)鋼鐵業(yè)經(jīng)過數(shù)年的探索，已經(jīng)規(guī)�；瘜�(shí)施的經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果，證明短流程的處理鋼渣精粉的方式，其降本增效效果顯著，典型的成功經(jīng)驗(yàn)如下：

1)        首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司使用的冷固球團(tuán)技術(shù)，按照全年鋼產(chǎn)量860萬t計(jì)算，每年可節(jié)省成本1.4(億元)。

2)        鞍鋼集團(tuán)的經(jīng)驗(yàn)是利用魚雷罐將含鐵塵泥再資源化，也就是在魚雷罐在鐵廠受鐵過程中和在煉鋼工序的倒罐過程中，分別向魚雷罐和鐵水包內(nèi)加3t的塵泥團(tuán)塊不影響其容鐵量和高爐出鐵速度，鐵水溫度滿足脫硫和煉鋼的要求，可部分或全部代替普通廢鋼、渣鋼使用，緩解廢鋼資源緊張的局面。

3)        攀鋼30t轉(zhuǎn)爐的使用效果表明，使用煉鋼污泥球后轉(zhuǎn)爐全年產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益為180萬元以上。

鑒于鋼渣精粉的冷固球團(tuán)技術(shù)，產(chǎn)品符合國家所倡導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)環(huán)保發(fā)展方向，結(jié)合第二煉鋼廠2012年年底和2013年年初規(guī)�；�利用鋼渣精粉的生產(chǎn)結(jié)果，我們很慎重也很負(fù)責(zé)的向公司提出，首先實(shí)施鋼渣精粉的造塊壓球的冷固技術(shù)，用于煉鋼，在取得應(yīng)用效果的同時(shí)，拓展八鋼含鋅粉塵、含碳粉塵的造球壓塊技術(shù)，為八鋼的清潔化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1.3 推進(jìn)鋼渣精粉冷固技術(shù)的意義和目的

1.3.1推進(jìn)鋼渣精粉冷固技術(shù)的意義：

（1）鋼渣精粉的高效利用是八鋼實(shí)現(xiàn)綠色制造、可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)措施之一。

將含鋼渣精粉制成煉鋼用冷固球團(tuán)作為煉鋼造渣劑、冷卻劑和助熔劑的原料,不經(jīng)過燒結(jié)、煉鐵等工序直接回轉(zhuǎn)爐, 對(duì)降低能耗有明顯效果, 同時(shí)回收了其中的鐵, 又降低了石灰、螢石的消耗量�；�渣快，促進(jìn)造渣, 金屬收得率增加。本標(biāo)準(zhǔn)的制訂促進(jìn)含鐵塵泥資源合理、高效的利用。

（2）發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要特征是廢物的減量化、資源化和無害化。通過資源流程環(huán)節(jié)成本的節(jié)約和有效利用，以減少資源投入，實(shí)現(xiàn)廢物減量化，對(duì)廢物進(jìn)行綜合利用達(dá)到資源化和循環(huán)利用。本技術(shù)的實(shí)施，對(duì)于鋼渣精粉的高效利用、加快鋼鐵企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

（3）鋼渣精粉的冷固技術(shù)，是減少煉鋼環(huán)節(jié)原料增加，有利于鋼鐵冶金過程中的低碳經(jīng)濟(jì)。

（4）促進(jìn)八鋼各個(gè)工序含鐵塵泥和固廢利用技術(shù)的推廣應(yīng)用和發(fā)展。

（5）鋼渣精粉如果直接在煉鋼使用，鋼渣精粉中間含有較多的FeOn，在隨著廢鋼加入以后，兌加鐵水，鐵水中間的C與FeOn反應(yīng)，形成噴濺，反應(yīng)的方程式如下：

[C]+(FeO)=[Fe]+{CO}

△G⁰=23300－21.87T

為了抑制上述反應(yīng)的發(fā)生，必要的熱力學(xué)條件是：

上述反應(yīng)不發(fā)生的條件是：T<847℃。由此可以看出要確保加入鋼渣精粉的粉末操作兌鐵時(shí)不發(fā)生大噴濺，必要條件是爐膛的殘留終渣溫度低于847℃即可，但是實(shí)際的生產(chǎn)過程中，由于鋼渣精粉的粒度極小，及其容易與鐵水中間的碳反應(yīng)發(fā)生噴濺。所以解決隨廢鋼加入精粉引發(fā)轉(zhuǎn)爐兌鐵噴濺的難題瓶頸是將其造塊或者造球。

（6）鋼渣精粉直接在煉鋼使用，從高位料倉加入，由于顆粒極細(xì)，容易被風(fēng)機(jī)抽吸進(jìn)入OG系統(tǒng)；加入廢鋼斗子時(shí)，電磁盤吸取過程中，粉塵污染嚴(yán)重，部分鐵的氧化物不具備磁性，難以全量的加入廢鋼斗子。

基于以上的原因，鋼渣精粉在煉鋼使用，必須采用冷固技術(shù)，進(jìn)行造球或者造塊。

1.3.2 推進(jìn)鋼渣精粉冷固技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)估

  鋼渣精粉冷固在煉鋼使用，具有以下的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

1)        在煉鋼工序的成本比較

  煉鋼使用球團(tuán)礦，TFe的對(duì)比：

  A：球團(tuán)礦，Fe₂O₃：63%，TFe：63%×56×2÷（56×2+16×48）=0.441噸的Fe元素，價(jià)格990元。

B：鋼渣精粉造球壓塊以后，其中采用合適的粘結(jié)劑，其中的TFe可以達(dá)到30%以上，按照國內(nèi)氧化鐵皮壓球機(jī)的壓球成本，每噸280元，加上鋼渣廠的成本，冷固鋼渣精粉團(tuán)塊的價(jià)格可以控制在350元/噸。

C:在煉鋼工序使用，增加運(yùn)力和人工成本等，每噸額外增加成本30元。

由以上的比較可知，就回收鐵元素的角度講，回收1噸的鐵元素，需要1000÷0.35=2.857噸的鋼渣精粉，需要1000÷0.65=1.53噸的球團(tuán)礦，即在回收鐵元素的角度上講，回收1噸的鐵元素節(jié)約：1.53×990-2.857×（350+30）=428元  

鋼渣廠平均每月產(chǎn)生鋼渣精粉18000噸，考慮到鋼渣精粉團(tuán)塊在第二煉鋼廠工藝過程中的加入量每月最大為4000噸，全量回收其中的鐵元素，相當(dāng)于回收4000×0.30=1200噸的鐵元素，節(jié)約：1200×428=513600，全年降本增效：1132200×12= 6163200元

2)        在整體的工序上比較，鋼渣精粉在燒結(jié)廠使用，鋼渣精粉中間的磷在煉鐵的工序，全部還原進(jìn)入鐵液，在煉鋼工序脫磷，這些磷有80%的被固定在磷酸三鈣中間，每噸的鋼渣精粉中間的磷(按照0.3%計(jì)算)，在煉鋼工序需要額外的增加石灰的量為W：

3CaO+ P₂O₅=3 CaO·P₂O₅

             W=3×56×6000×0.3%×0.8÷（2×31）=3901

按照目前成本核算價(jià)，石灰每噸390元計(jì)算，需要增加石灰費(fèi)用：3901×390=1521390

如果鋼渣精粉冷固團(tuán)塊直接應(yīng)用于煉鋼，鋼渣精粉在轉(zhuǎn)爐的工藝環(huán)節(jié)，磷存在于鋼渣中間，只是減弱了鋼渣的脫磷能力，只要保證爐渣的堿度和渣中的氧化鐵，就可以完成脫磷，按照堿度3.2的理想值的計(jì)算，需要石灰：3.2×6000×[12%（鋼渣精粉中間二氧化硅的平均值）+0.3%（鋼渣精粉團(tuán)塊中間的磷含量）]=2880

兩種工藝使用，全年相當(dāng)于節(jié)約石灰成本：（3901-2880）×390×12=398190元

3)        在燒結(jié)廠使用燃?xì)庵魄蛟靿K，其熱能損失由于數(shù)據(jù)處理的問題，在此不做對(duì)比。

綜上所述，在煉鋼工序使用鋼渣精粉的造塊技術(shù)，全年節(jié)約：6163200+398190=6561390元

2 項(xiàng)目技術(shù)編制的原則、術(shù)語、方法和技術(shù)依據(jù)    

2.1 編制說明 

編制本標(biāo)準(zhǔn)主要目的就是統(tǒng)一鋼鐵企業(yè)用含鐵廢料制成的煉鋼團(tuán)塊的技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)塵泥團(tuán)塊制造單位生產(chǎn)的產(chǎn)品滿足煉鋼需要，從而促進(jìn)煉鋼的使用，為鋼鐵行業(yè)提高含鐵固體廢物資源綜合利用水平、實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降本、增效提供技術(shù)支撐，為清潔生產(chǎn)管理體系的進(jìn)一步完善提供技術(shù)保障。隨著本標(biāo)準(zhǔn)制訂實(shí)施和國家環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約與綜合利用等有關(guān)法律、法規(guī)和政策的完善，冶金固體廢物污染防治與綜合利用的市場(chǎng)在不長的時(shí)間內(nèi)，將會(huì)有一個(gè)大的發(fā)展，市場(chǎng)空間廣闊。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益的統(tǒng)一，具有很好的推廣使用價(jià)值。

2.1.1 編織過程中的術(shù)語和規(guī)范  

1、鋼渣精粉的短流程應(yīng)用工藝

鋼渣精粉的短流程應(yīng)用是指將鋼渣精粉添加粘結(jié)劑制作的團(tuán)塊（塊狀、球狀）直接應(yīng)用于煉鋼的工藝。

2、鋼渣精粉的長流程應(yīng)用工藝

鋼渣精粉的長流程應(yīng)用是指將鋼渣精粉提供給燒結(jié)工序，壓球燒結(jié)、然后煉鐵的工藝。

3、鋼渣精粉的造塊工藝

為了消除鋼渣精粉作為廢鋼的替代品與廢鋼一起加入轉(zhuǎn)爐，在轉(zhuǎn)爐兌加鐵水過程中產(chǎn)生的細(xì)顆粒引起的噴濺，污染等問題，將鋼渣精粉造塊，制造成為塊狀，提供給煉鋼使用的工藝。

4、鋼渣精粉的造球工藝

將鋼渣精粉添加部分的添加成分，在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中起到替代球團(tuán)礦，在轉(zhuǎn)爐過程中作為化渣、降溫的功能性材料使用，需要將鋼渣精粉制作成為能夠從料倉選擇時(shí)機(jī)加入的球狀產(chǎn)品的工藝。

5、鋼渣精粉

鋼渣精粉是指鋼渣中間的含鐵物質(zhì)，經(jīng)過磁選生產(chǎn)線選出的，粒度在5mm以下，主成分以含鐵料為的產(chǎn)品，產(chǎn)品中間含鐵的物質(zhì)大多數(shù)為鐵的氧化物。

2.1.2 編織過程中的規(guī)范     

為規(guī)范煉鋼用鋼渣精粉團(tuán)塊的生產(chǎn)和使用，引導(dǎo)鋼鐵企業(yè)高效合理利用鋼渣精粉，形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，合理的評(píng)價(jià)和指導(dǎo)生產(chǎn)，需制定煉鋼用鋼渣精粉團(tuán)塊的企業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)。

鋼渣精粉作為煉鋼的廢鋼替代品或者熔劑鐵礦石的替代品，必須能夠滿足相應(yīng)的主成分要求，加入以后起到滿足替代品的要求。

2.1.2.1 鋼渣精粉造塊的主成分和主要理化指標(biāo)要求

通過回歸的計(jì)算設(shè)計(jì)，鋼渣精粉造塊以后的主成分應(yīng)該滿足以下的要求：

1)        團(tuán)塊中間的W(TFe)>30%。

2)        團(tuán)塊中間的W(P₂O₅+SiO₂)<0.45%

3)        團(tuán)塊中間的W(S)<0.35%

4)        團(tuán)塊的物料尺寸：20×20×30～50×50×100mm

5)        強(qiáng)度：1.5 m高度自由落下粉碎率低于10%。

2.1.2.2 鋼渣精粉造球的主成分和主要理化指標(biāo)要求

3、鋼渣精粉團(tuán)塊在煉鋼工序的使用

鋼渣精粉團(tuán)塊在煉鋼工序的使用，有在鐵水包加入、轉(zhuǎn)爐高位料倉加入和廢鋼料斗子加入三種工藝。

3.1、鋼渣精粉造塊隨廢鋼斗子內(nèi)廢鋼加入的使用方法和規(guī)范

鋼渣精粉中間的P、S含量較高，在加入轉(zhuǎn)爐以后，控制不當(dāng)，造成轉(zhuǎn)爐熔池回硫，鋼渣中間的磷的濃度增加，影響鋼渣脫磷的效果，鋼渣造成熔池回硫的機(jī)理如下：

MgS+[0]=Mg0+[S]

△G₀=-177162+48.01T J／mol

CaS+[O]=Ca0+[S]

△G₀=109034+29.33T J／mol

回硫反應(yīng)的熱力學(xué)參數(shù)如下表：

故鋼渣精粉在廢鋼斗子內(nèi)加入，W（S）%<0.4%的，TFe含量較低的，適合于隨著廢鋼斗子隨廢鋼一起加入。加入量依據(jù)冶煉鋼種的硫含量確定。加入的計(jì)算依照以下的公式計(jì)算：

式中W:金屬料的總裝入量，噸；α：冶煉鋼種硫含量的上限成分，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)%；

50%：表示由鋼渣精粉帶入轉(zhuǎn)爐的硫含量不超過入爐鐵液中間硫負(fù)荷的一半。

0.4%：鋼渣精粉中間的平均硫含量，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)%。

90%：氧化期間鋼渣精粉中間的硫化鈣發(fā)生回硫的統(tǒng)計(jì)概率，%。

依照上式計(jì)算，比如鋼種的產(chǎn)品硫含量上限為0.015%，裝入量為120噸的工藝條件計(jì)算，加入的鋼渣精粉的量低于2.5噸。

3.2、鋼渣精粉球團(tuán)在轉(zhuǎn)爐高位料倉使用的方法和規(guī)范。

鋼渣精粉球團(tuán)可以在冶煉初期加入，也可以在冶煉中期，后期加入，機(jī)理如下

①       冶煉前期加入鋼渣精粉球體的作用

在轉(zhuǎn)爐冶煉前、中期加入粉塵球團(tuán)造渣劑取代大部分鐵礬土和部分鐵礦石，在爐渣中快速形成以CaO-FeO為主的脫磷渣系。由此爐渣氧化性迅速提高，因此有助于參加脫磷反應(yīng)。同時(shí)爐渣中FeO、Fe₂O₃具有化渣作用，即幫助石灰中CaO和其它氧化物、化合物等高熔點(diǎn)物質(zhì)熔化。因此，高氧化性爐渣有利于化渣造渣，快速形成流動(dòng)性好的高堿度、高氧化性的爐渣，有利于提高脫磷反應(yīng)速度。

②       吹煉中期加入鋼渣精粉球團(tuán)的化渣機(jī)理

轉(zhuǎn)爐冶煉中期，熔池溫度升高，加快C-O反應(yīng)進(jìn)行，熔池中碳大量被氧化，由于脫碳反應(yīng)限制性環(huán)節(jié)來自供氧強(qiáng)度，因此爐渣中TFe大量被消耗，爐渣中叫(FeO)、 (Fe₂0₃)迅速從初期16 ～18 降低至8 左右，反之爐渣中高熔點(diǎn)物質(zhì)(如CaO、2CaO·SiO 、MgO)等析出，造成爐渣熔點(diǎn)升高，黏度增加，流動(dòng)性差的缺點(diǎn)，即稱為“返干”。返干的爐渣不僅易發(fā)生噴濺事故，同時(shí)影響爐渣與熔池之問的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行。通過向爐內(nèi)加入T．Fe含量高的粉塵球團(tuán)，迅速調(diào)整增加渣中Fe0、Fe₂O₃含量，避免中期爐渣返干形成，改善冶煉中期爐渣熔化條件，同時(shí)也避免中期回磷的傾向發(fā)生。

③       后期加入降溫

后期加入300kg，降溫?zé)嵝��?yīng)為5～7.4℃（125噸熔池鋼水，鋼渣精粉中間30%的氧化鐵含量計(jì)算值），球團(tuán)礦為6～10.4℃。降溫效果不及球團(tuán)礦。加入球團(tuán)礦，操作不慎，容易引起噴濺，鋼渣精粉相對(duì)較為穩(wěn)定。

其加入量依據(jù)鐵水的富裕熱定量作為冷卻劑加入時(shí)，按照球團(tuán)礦的加入量的1.25倍加入。

3.3、向鐵水包加入

  向鐵水包內(nèi)加入的量，以加入量不引起鐵水發(fā)生脫碳反應(yīng)引起的溢渣為標(biāo)準(zhǔn)，加入的可以是鋼渣精粉團(tuán)塊的粉末部分。