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[摘要]：本文详细分析了炼钢、连铸工艺对钢铁料消耗的影响，有针对性的采取措施后，钢铁料消耗明显降低。
[关键词]：优化工艺 降低钢铁料
中图分类号：O224 文献标识码：O 文章编号：1009-914X（2013）01- 0064-01
前言
炼钢厂的生产成本中钢铁料消耗占生产成本的80%左右，同时钢铁料消耗是体现炼钢生产指标、经济指标、操作水平和资源利用及管理水平的一项综合性指标。降低钢铁料消耗，有利于稳产、高产和降低成本，是钢铁企业加强管理，完善管理体系，节能降耗，体现经济效益的一项重要指标。通化钢铁第二炼钢厂优化工艺操作，系统优化转炉、连铸各生产环节，强化钢铁料管理，有效降低了钢铁料消耗。
1影响钢铁料消耗的因素
1.1钢铁料结构
钢铁料消耗是指每生产一吨合格连铸坯所消耗的钢铁料。钢铁料消耗由两部分组成：一是钢铁料消耗的收入项，包括高炉铁水、外购废钢、生铁块等含铁原料；二是钢铁料消耗的支出项，包括合格连铸坯、钢铁料在冶炼过程中的化学损失和物理损失、钢水在浇注过程的损失、连铸坯质量不合格的损失等。
1.2钢铁料消耗的影響因素主要是：
1）钢铁料在冶炼过程的化学损失，主要是钢铁料中有碳、硅、锰、磷、硫、铁的氧化损失，在吹炼的整个过程，吹炼初期Si、Mn迅速被氧化到很低，继续吹炼不再氧化，尤其是Si几乎全部氧化。所以碳、铁的氧化损失对钢铁料消耗影响较大。
2）钢铁料在吹炼过程的物理损失，主要是转炉吹炼中形成乳化渣，渣中混有铁珠；其次转炉吹炼过程中的喷溅损失机及在吹炼过程中，产生大量含有氧化铁、金属铁和其它颗粒细小的铁粉与炉气一起排出炉外。
3）铁水的含渣量，铁水渣量中SiO2、S等含量较高，如果入炉铁水含渣量大，会增加白灰的消耗，造成转炉冶炼过程中渣量增大，会增加渣中的铁损，并且容易造成喷溅，增加钢铁料消耗。
2降低钢铁料消耗的途径
通过以上分析，我们可以看出影响钢铁料消耗的各因素，针对影响钢铁料消耗的因素采取措施，降低钢铁料消耗。
2.1炼钢工艺分析及措施
2.1优化入炉冷料结构
通化钢铁第二炼钢厂转炉的冷料结构为生铁和废钢，如何增加钢水量是降低钢铁料消耗的一个重要环节，为此第二炼钢厂结合实际经验，并根据热平衡的计算，对原有的冷料结构进行优化。
1）增加入炉烧结矿的量，烧结矿中含有TFe在55%左右，导入炉内的铁可以直接炼成钢，增加钢水量，同时烧结矿中含有FeO是一很好的化渣剂和氧化剂。为了尽量增加烧结矿量，提高烧结矿的还原效果，减少对吹炼过程中影响，在吹炼前期、中期，烧结矿全部加完，在保证化渣效果和减少喷溅的前提下，尽量保证烧结矿早加和均匀加入；吹炼中期，采用分批少量加入，避免中期集中加入造成喷溅；吹炼后期严禁加烧结矿，避免烧结矿加入过晚，造成熔化、还原效果差，炉渣的氧化性强，降低脱氧合金化效果，目前烧结矿消耗达到17kg/t以上，对降低钢铁料消耗和石灰消耗有很大的促进作用。
2）少量增加入炉渣钢量，转炉冶炼过程中产生15%左右的钢渣，由于钢渣中含有6%—8%的钢粒和大块钢渣，经磁选等方式可以回收其中的80%以上的废钢，磁选出的废钢可以作为转炉原料，降低钢铁料消耗。
2.2采用高拉补吹工艺
转炉炼钢的终点控制通常有“高拉补吹法”和“增碳法”两种操作方法，通化钢铁第二炼钢厂原转炉终点碳采用拉低碳操作工艺，一次性拉碳至0.04—0.05%，通过增加渣中的TFe含量来提高脱磷的效果，操作比较简单，此种方法钢水的过氧化现象严重，渣中的【FeO】含量相对高，铁耗高。如果终点温度偏低，或者P、S含量高时，需要补吹，将进一步增加渣中的TFe含量，增加金属铁的氧化，降低钢水收得率。通化钢铁第二炼钢厂推行高拉补吹工艺，此工艺的吹炼终点是按照钢种的碳含量进行拉碳，根据取样结果，决定点吹的时间，以达到终点要求。这种操作使终点钢水氧含量和终渣（FeO）低，转炉渣中（FeO）含量每降低1%，钢铁料消耗就会相应的降低0.78kg/t，提高终点碳含量，减少后吹炉次。通化钢铁第二炼钢厂首先在优碳钢（20、35、45钢）上实行高拉补吹工艺，终点碳含量按照钢种碳含量进行拉碳，拉碳情况见图1。
图12010年、2011年优碳钢拉碳率情况
2.3优化造渣工艺，降低石灰消耗
石灰是转炉造渣的主要原料，石灰熔化需要大量的FeO和热量，石灰用量大，钢铁料消耗自然会增加，因此降低石灰消耗是降低钢铁料消耗的一种手段。
1）石灰加入量的控制，为了精确控制石灰加入量，避免不必要的浪费和加入量的不准确，首先提高计量系统的准确性，其次是根据铁水的温度和Si含量及钢种计算石灰的加入量，规范石灰加入制度，有效的避免了石灰的浪费和提高了石灰加入量的准确性，降低了石灰消耗。2011年的石灰消耗见图2。
图22011年白灰消耗情况
2）降低渣量，在渣中的FeO含量不变的情况下，渣量降低，钢铁料消耗会随之降低。通化钢铁第二炼钢厂采用了留碳操作工艺，一方面可以显著地加速下一炉初期渣的成渣过程，提高吹炼前期的去除磷、硫能力，节省石灰用量；另一方面又可以带入大量的物理热，提高转炉的热来源。采用少渣量操作以后，吨钢造渣材料消耗减少9kg，在终点炉渣（%FeO）不变（约为13%）的情况下，吨钢可减少钢铁料消耗1kg左右。
3效果
通化钢铁第二炼钢厂通过优化冷料结构，加入含铁冷却剂，提高终点碳含量，降低石灰消耗，降低出钢温度，提高连浇炉数工艺技术指标的改进，促进了钢铁料消耗的降低。钢铁料消耗如图3
图3钢铁料消耗情况
4结束语
1）冷料中增加烧结矿，不仅能促进化渣，改善化渣效果，而且能把烧结矿中铁还原出来，增加钢水量，降低钢铁料消耗。
2）优化操作工艺，采用高拉碳工艺，降低石灰消耗，降低渣量，降低出钢温度是降低钢铁料消耗的有效途径。
参考文献
[1]陈家祥钢铁冶金学；（炼钢部分）冶金工业出版社
作者简介：
吕宝科1992年9月毕业于通钢职工大学，学历：大专，职务：科员，从事工作：炼钢工艺，职称：炼钢工程师，手机号：13069279975单位座机：0435—3793840，邮编：134003，通信地址：吉林省通化钢铁股份公司技术中心质量监察科。
[关键词]：优化工艺 降低钢铁料
中图分类号：O224 文献标识码：O 文章编号：1009-914X（2013）01- 0064-01
前言
炼钢厂的生产成本中钢铁料消耗占生产成本的80%左右，同时钢铁料消耗是体现炼钢生产指标、经济指标、操作水平和资源利用及管理水平的一项综合性指标。降低钢铁料消耗，有利于稳产、高产和降低成本，是钢铁企业加强管理，完善管理体系，节能降耗，体现经济效益的一项重要指标。通化钢铁第二炼钢厂优化工艺操作，系统优化转炉、连铸各生产环节，强化钢铁料管理，有效降低了钢铁料消耗。
1影响钢铁料消耗的因素
1.1钢铁料结构
钢铁料消耗是指每生产一吨合格连铸坯所消耗的钢铁料。钢铁料消耗由两部分组成：一是钢铁料消耗的收入项，包括高炉铁水、外购废钢、生铁块等含铁原料；二是钢铁料消耗的支出项，包括合格连铸坯、钢铁料在冶炼过程中的化学损失和物理损失、钢水在浇注过程的损失、连铸坯质量不合格的损失等。
1.2钢铁料消耗的影響因素主要是：
1）钢铁料在冶炼过程的化学损失，主要是钢铁料中有碳、硅、锰、磷、硫、铁的氧化损失，在吹炼的整个过程，吹炼初期Si、Mn迅速被氧化到很低，继续吹炼不再氧化，尤其是Si几乎全部氧化。所以碳、铁的氧化损失对钢铁料消耗影响较大。
2）钢铁料在吹炼过程的物理损失，主要是转炉吹炼中形成乳化渣，渣中混有铁珠；其次转炉吹炼过程中的喷溅损失机及在吹炼过程中，产生大量含有氧化铁、金属铁和其它颗粒细小的铁粉与炉气一起排出炉外。
3）铁水的含渣量，铁水渣量中SiO2、S等含量较高，如果入炉铁水含渣量大，会增加白灰的消耗，造成转炉冶炼过程中渣量增大，会增加渣中的铁损，并且容易造成喷溅，增加钢铁料消耗。
2降低钢铁料消耗的途径
通过以上分析，我们可以看出影响钢铁料消耗的各因素，针对影响钢铁料消耗的因素采取措施，降低钢铁料消耗。
2.1炼钢工艺分析及措施
2.1优化入炉冷料结构
通化钢铁第二炼钢厂转炉的冷料结构为生铁和废钢，如何增加钢水量是降低钢铁料消耗的一个重要环节，为此第二炼钢厂结合实际经验，并根据热平衡的计算，对原有的冷料结构进行优化。
1）增加入炉烧结矿的量，烧结矿中含有TFe在55%左右，导入炉内的铁可以直接炼成钢，增加钢水量，同时烧结矿中含有FeO是一很好的化渣剂和氧化剂。为了尽量增加烧结矿量，提高烧结矿的还原效果，减少对吹炼过程中影响，在吹炼前期、中期，烧结矿全部加完，在保证化渣效果和减少喷溅的前提下，尽量保证烧结矿早加和均匀加入；吹炼中期，采用分批少量加入，避免中期集中加入造成喷溅；吹炼后期严禁加烧结矿，避免烧结矿加入过晚，造成熔化、还原效果差，炉渣的氧化性强，降低脱氧合金化效果，目前烧结矿消耗达到17kg/t以上，对降低钢铁料消耗和石灰消耗有很大的促进作用。
2）少量增加入炉渣钢量，转炉冶炼过程中产生15%左右的钢渣，由于钢渣中含有6%—8%的钢粒和大块钢渣，经磁选等方式可以回收其中的80%以上的废钢，磁选出的废钢可以作为转炉原料，降低钢铁料消耗。
2.2采用高拉补吹工艺
转炉炼钢的终点控制通常有“高拉补吹法”和“增碳法”两种操作方法，通化钢铁第二炼钢厂原转炉终点碳采用拉低碳操作工艺，一次性拉碳至0.04—0.05%，通过增加渣中的TFe含量来提高脱磷的效果，操作比较简单，此种方法钢水的过氧化现象严重，渣中的【FeO】含量相对高，铁耗高。如果终点温度偏低，或者P、S含量高时，需要补吹，将进一步增加渣中的TFe含量，增加金属铁的氧化，降低钢水收得率。通化钢铁第二炼钢厂推行高拉补吹工艺，此工艺的吹炼终点是按照钢种的碳含量进行拉碳，根据取样结果，决定点吹的时间，以达到终点要求。这种操作使终点钢水氧含量和终渣（FeO）低，转炉渣中（FeO）含量每降低1%，钢铁料消耗就会相应的降低0.78kg/t，提高终点碳含量，减少后吹炉次。通化钢铁第二炼钢厂首先在优碳钢（20、35、45钢）上实行高拉补吹工艺，终点碳含量按照钢种碳含量进行拉碳，拉碳情况见图1。
图12010年、2011年优碳钢拉碳率情况
2.3优化造渣工艺，降低石灰消耗
石灰是转炉造渣的主要原料，石灰熔化需要大量的FeO和热量，石灰用量大，钢铁料消耗自然会增加，因此降低石灰消耗是降低钢铁料消耗的一种手段。
1）石灰加入量的控制，为了精确控制石灰加入量，避免不必要的浪费和加入量的不准确，首先提高计量系统的准确性，其次是根据铁水的温度和Si含量及钢种计算石灰的加入量，规范石灰加入制度，有效的避免了石灰的浪费和提高了石灰加入量的准确性，降低了石灰消耗。2011年的石灰消耗见图2。
图22011年白灰消耗情况
2）降低渣量，在渣中的FeO含量不变的情况下，渣量降低，钢铁料消耗会随之降低。通化钢铁第二炼钢厂采用了留碳操作工艺，一方面可以显著地加速下一炉初期渣的成渣过程，提高吹炼前期的去除磷、硫能力，节省石灰用量；另一方面又可以带入大量的物理热，提高转炉的热来源。采用少渣量操作以后，吨钢造渣材料消耗减少9kg，在终点炉渣（%FeO）不变（约为13%）的情况下，吨钢可减少钢铁料消耗1kg左右。
3效果
通化钢铁第二炼钢厂通过优化冷料结构，加入含铁冷却剂，提高终点碳含量，降低石灰消耗，降低出钢温度，提高连浇炉数工艺技术指标的改进，促进了钢铁料消耗的降低。钢铁料消耗如图3
图3钢铁料消耗情况
4结束语
1）冷料中增加烧结矿，不仅能促进化渣，改善化渣效果，而且能把烧结矿中铁还原出来，增加钢水量，降低钢铁料消耗。
2）优化操作工艺，采用高拉碳工艺，降低石灰消耗，降低渣量，降低出钢温度是降低钢铁料消耗的有效途径。
参考文献
[1]陈家祥钢铁冶金学；（炼钢部分）冶金工业出版社
作者简介：
吕宝科1992年9月毕业于通钢职工大学，学历：大专，职务：科员，从事工作：炼钢工艺，职称：炼钢工程师，手机号：13069279975单位座机：0435—3793840，邮编：134003，通信地址：吉林省通化钢铁股份公司技术中心质量监察科。