白志坤 李 波 王生金 王 淼

(河北钢铁集团唐钢公司)

钢铁料消耗影响因素的分析与探讨

白志坤 李 波 王生金 王 淼

(河北钢铁集团唐钢公司)

对影响钢铁料消耗的因素进行了分析，通过采取技术改造、回收处理各种含铁料、优化转炉和连铸的各个生产环节等措施有效降低了全厂钢铁料消耗，取得了显著的经济效益。

转炉 钢铁料 消耗

0 前言

钢铁料消耗是指冶炼1吨钢水需要多少千克钢铁料，它是炼钢厂的主要经济指标之一。在炼钢生产中，钢铁料成本占炼钢生产总成本的80%以上，因此抓好钢铁料消耗是控制炼钢生产成本的关键[1]。唐钢长材部共有3座55 t转炉和3台六机六流小方坯连铸机，通过技术改造、回收处理各种含铁料、优化转炉和连铸的各个生产环节，钢铁料消耗得到了有效的控制，增加了企业的经济效益和社会效益。

1 钢铁料消耗的计算

钢铁料消耗是指每冶炼1 t合格铸坯所消耗的钢铁料数量，公式如下：

钢铁料消耗=铁水消耗+废钢消耗

铁水消耗=调入铁水量/合格铸坯产量*1000

废钢消耗=(入炉的废钢量-钢区回收的废钢量)/合格铸坯产量*1000

2 工艺参数

2.1 转炉

转炉车间共有3座55 t转炉，采用顶底复吹工艺，炉容比0.92 m3/t，采用干法除尘系统。冶炼周期约32 min～34 min，吹氧时间13 min～15 min，出钢时间3 min；转炉炉龄在8 000炉～10 000炉。采用Ф219氧枪，喷孔夹角11.5°，供氧强度达3.5 m3/t·min(压力0.85 MPa)，氧枪全长约18.75 m (不包括吊具)。

2.2 连铸

连铸车间共有3台六机六流小方坯连铸机，均采用弧型半径设计，其主要工艺参数见表1。

表1 连铸机主要工艺参数

3 影响钢铁料消耗的因素

钢铁料消耗是调入的铁水加厂外废钢与合格铸坯产量之比。炼钢主要由转炉和连铸工序构成，因此钢铁料消耗大致可分为转炉消耗和连铸消耗。影响钢铁料消耗的因素很多，要想降低消耗就应该先把影响因素找出，然后针对每一个因素采取相对应的措施，根据这一想法制定出了唐钢长材部钢铁料消耗因果分析图，钢铁料消耗因果分析图如图1所示。

3.1 转炉消耗影响因素

影响转炉钢铁料消耗的因素包括原料中化学元素的损失、烟尘损失、炉渣中的铁损、喷溅、炉内剩钢及倒渣带钢造成的铁损等。为了降低钢铁料损耗，应采取合理的原料结构、合适的装入制度和造渣工艺、提高终点控制水平、减少回炉事故和后吹炉次、稳定转炉操作水平、降低出钢温度等措施来实现。

图1 钢铁料消耗因果分析图

3.2 连铸消耗影响因素

影响连铸钢铁料消耗的因素包括各种甩坯大块浇余及设备耐材故障导致的停流拉下等事故，连铸火焰切割铸坯时也会有一定的切损。

(1)头尾坯：正常开浇拉下规定头坯不超过2 m，尾坯不超过1.5 m。

(2)事故甩坯：分为设备故障、换水口、钢水粘、温低等。

(3)中包大块：连铸机正常拉下时为保证尾坯的铸坯质量中包中要求剩余一部分钢水，规定高度不超过100 mm(约3.6 t)，另外钢水粘、温低、非正常拉下等会造成超标大块。

(4)浇余：温低、成分不合等因素造成钢水不可浇而回炉。

(5)计量系统准确率：包括铁区运往钢区的铁水磅、吊铁水包与钢水包的天车称、铸坯的定重系统、连铸坯的计产方式等。

4 降低钢铁料消耗的措施

通过上述的分析后，本部对各个工序进行了有针对性的技术工艺优化：

4.1 转炉工序

(1)本部充分利用顶底复吹转炉底吹优势，提高转炉终点高拉碳(C≧0.08%)率，减少后吹炉次，提高摇炉工摇炉水平，在保证整个吹炼过程化好渣的前提下有效降低转炉终渣氧化铁含量。

(2)根据理论计算与现场生产实际相结合，技术人员开发了转炉计算机模型化炼钢，有效的控制了造渣料的消耗，降低了炉渣量、终渣FeO含量和碱度。

(3)有数据表明出钢温度每升高1 ℃，钢铁料消耗增加0.24 Kg/t，所以降低出钢温度可降低转炉消耗，在满足生产的前提下，长材部采取了多项措施来降低出钢温度：减少投入的钢包数量，尽可能缩短钢包循环使用过程中的等待时间；提高合金料烘烤温度；增加大包套管保护浇注，有效阻止钢液表面的热辐射；连铸对二冷区进行技术改造，增加拉钢速度，保全流浇钢，缩短钢水镇静时间。

(4)对转炉二次除尘系统实施改造，将回收的除尘灰压制成球，充当冷料，有效降低了钢铁料消耗。

(5)用电磁吊筛选回收炉坑和渣场的渣钢，回收金属含量较高的部分和废钢一起入炉，提高炼钢废金属回收率。

4.2 连铸工序

(1)对连铸火焰切割、铸坯表面脱落的氧化铁皮进行回收，制成铁皮球运往高位料仓加入转炉，降低转炉钢铁料消耗。

(2)对连铸结晶器进行技术改造，增设了结晶器液面自动控制系统、自动加保护渣、中包连续测温等设备降低了漏钢堵流事故的发生率，减少了废品的产生。

(3)尽量使用长寿命中包，减少二开次数，从而减少头尾坯和中包大块所占的吨钢比例，提高连铸收得率。

(4)对连铸火焰切割枪进行改造，割口由以前的5 mm降低到3.1 mm以下，降低了连铸坯的切割损失。

(5)当连铸机停浇时，合理安排检修，尽量减少浇注时设备故障引起的非计划拉下和甩坯等。

通过采取以上各项措施，钢铁料消耗显著降低，2016年上半年钢铁料消耗表见表2。

表2 2016年上半年钢铁料消耗表

由表2可以看出2016年上半年钢铁料消耗从1月份的1 066.07 kg/t降低到6月份的1 054.06 kg/t，全厂消耗降低了12.01 kg/t，同比成本下降了15.61 元/t，按月产量10万吨计算月节约成本156.1万元。

5 结语

(1)钢铁料消耗几乎涉及到了钢区每一道工序，是一个综合性指标，要降低全厂钢铁料消耗需进行综合管理。

(2)尽最大可能回收含铁料，减少废弃物的产生量，有利于降低企业成本，显著提升企业的经济效益和社会效益。

(3)根据某厂经验，钢区钢铁料损耗约5%发生在原料工序(含铁水预处理)，约83%发生在转炉工序，约12%发生在连铸工序[2]。所以减少转炉喷溅、渣中铁损及提高转炉摇炉水平可有效降低钢铁料消耗。

[1] 何先庆.系统优化降低钢铁料消耗[J].山西冶金，2009(5):26-27

[2] 彭峰，李晓.转炉钢铁料消耗分析与对策[J].技术经济，2008(4):16-18

ANALYSIS AND DISCUSSION ON INFLUENCING FACTORS OF THE STEEL MATERIAL CONSUMPTION

Bai Zhikun Li Bo Wang Shengjin Wang Miao

(Tangshan Iron and Steel Company,Hebei Iron and Steel Group)

The factors which affected the steel material consumption are analyzed, the consumption of steel material is effectively reduced by adapting technical reconstruction, recycling and processing of iron-containing materials, optimizing the various production processes of converter and continuous casting, the remarkable economic benefits have been obtained.

converter steel material consumption

2016-10-12

*联系人：白志坤，助理工程师，河北.唐山(06300)，河北钢铁集团唐钢公司长材部；