金屬球團(tuán)在煉鋼過程中的應(yīng)用 目前鋼鐵價(jià)格震蕩并呈下行趨勢，出現(xiàn)虧損的企業(yè)也越來越多，如何降低生產(chǎn)成本，成為鋼鐵企業(yè)抵御寒冬的頭等大事。一、區(qū)域差異對煉鋼配料結(jié)構(gòu)的影響 由于我國南北方地域資源的差異，煉鋼配料結(jié)構(gòu)對生產(chǎn)成本的影響也存在較大差異。例如：北方因鐵礦和煤炭資源比較豐富，其鐵水成本比較低，但是廢鋼資源比較匱乏，廢鋼價(jià)格比較高；而南方因?yàn)閺U鋼資源比較豐富，但因煤炭資源比較匱乏，并且運(yùn)輸成本較高，就造成目前北方鐵水成本比南方低，而南方廢鋼成本比北方低的局面。 根據(jù)煉鋼兩大主料的價(jià)格變化，通過配料結(jié)構(gòu)的調(diào)整尋找最佳平衡點(diǎn)成為影響成本的主要因素。很多北方企業(yè)因廢鋼資源的匱乏，開始采用提高鐵耗（少加廢鋼多兌鐵水）甚至全鐵冶煉的方式進(jìn)行成本控制。但也帶來了一系列的問題，使得轉(zhuǎn)爐冶煉過程中熱量嚴(yán)重富裕，不得不采用加燒結(jié)礦、多加石灰、石灰石、生白云石等來達(dá)到平衡轉(zhuǎn)爐熱量的效果。而多加渣料就會造成轉(zhuǎn)爐爐渣量增大，造成鋼鐵料消耗的增加，控制不好反而會導(dǎo)致成本升高，得不償失。尋找新的配料結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)熱量合理利用就成了企業(yè)急需解決的問題。 煉鋼過程中產(chǎn)生的各種除塵灰（一次除塵、二次除塵、三次除塵）、氧化鐵皮、鋼渣磁選鐵粉、粒子鋼珠等是一種寶貴的二次資源。目前鋼鐵企業(yè)主要是送到燒結(jié)廠或高爐回收利用。1、用于燒結(jié)工段時(shí)，由于轉(zhuǎn)爐除塵灰粒度較細(xì)，使用不好會造成燒結(jié)料透氣性惡化，影響燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并使燒結(jié)礦質(zhì)量下降。2、用于高爐煉鐵時(shí)，由于煉鋼一次除塵灰中含鋅量在4—6%，尤其二次除塵灰中含鋅量最高可以達(dá)到13%。眾所周知，鋅在高爐冶煉中是有害元素，在高爐生產(chǎn)過程中形成爐內(nèi)和爐外雙循環(huán)富集，嚴(yán)重影響高爐的產(chǎn)量、焦比以及爐況的順行。鋅作為一種有害元素對高爐生產(chǎn)具體危害如下：1）氧化鋅的還原增加焦比，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際跟蹤，當(dāng)燒結(jié)礦中鋅含量達(dá)到0.025%時(shí)，噸鐵焦比升高20—30公斤，并且高爐產(chǎn)量降低3.7%。2）在高爐低溫區(qū)冷凝成細(xì)小顆粒或再被氧化成ZnO，沉積于爐料孔隙中，使?fàn)t料透氣性變差，破壞煤氣分布，使煤氣流分布紊亂，煤氣流決定爐料下降的難易程度，導(dǎo)致高爐生產(chǎn)過程中塌料、滑料、甚至懸料。3）高爐原料中含鋅會造成高爐結(jié)瘤（如廣鋼、三明及柳鋼等冶煉含鋅礦時(shí)，結(jié)瘤多出現(xiàn)在爐身上部的塊狀帶區(qū)域，爐喉及煤氣上升管等不可能出現(xiàn)液相的區(qū)域）。因此煉鋼污泥、除塵灰等物料雖然其中的鐵元素是有價(jià)值的回收元素，但是因鋅含量高而對高爐產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，使其使用有了很大的局限性。 根據(jù)目前環(huán)保要求，鋼鐵企業(yè)所產(chǎn)生的污泥、各種除塵灰、鋼渣等固廢嚴(yán)禁銷售和出廠，因此此類固廢的消耗給鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營造成相當(dāng)大的壓力。 為了將煉鋼生產(chǎn)過程中的煉鋼除塵灰、氧化鐵皮、鋼渣磁選鐵粉等含鐵固廢變廢為寶，經(jīng)過試驗(yàn)和實(shí)踐，將煉鋼生產(chǎn)過程中的固體含鐵廢料深加工成含鐵金屬球團(tuán)供轉(zhuǎn)爐使用，充分吸收轉(zhuǎn)爐富余熱，達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效益已成為另一種有效的降本手段。三、金屬球團(tuán)在轉(zhuǎn)爐中的應(yīng)用 金屬球團(tuán)的原料由煉鋼除塵灰、連鑄產(chǎn)生的氧化鐵皮、鋼渣磁選鐵粉、低品位鐵礦粉等煉鋼生產(chǎn)過程中的全部鐵耗固廢組成。理化指標(biāo)含全鐵50%以上，轉(zhuǎn)爐內(nèi)的冷卻效應(yīng)和廢鋼為1：3的關(guān)系，加入100Kg的金屬球團(tuán)相當(dāng)于噸鋼加入300Kg的廢鋼，因此可以實(shí)現(xiàn)全鐵煉鋼過程中的熱平衡，并且確保渣料加入量不增加。金屬球團(tuán)在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中產(chǎn)生冶金原理和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)總結(jié)如下： 從冶金原理上講，因金屬球團(tuán)主要成份為FeO和Fe203約占70%，CaO含量10%—15%，加入金屬球團(tuán)在煉鋼碳氧反應(yīng)高峰期其含的FeO和Fe203在還原過程中吸熱可以消耗轉(zhuǎn)爐的富裕熱量，還原后的鐵進(jìn)入金屬中降低鋼鐵料消耗。根據(jù)理論計(jì)算，噸鋼每加入10kg/噸鋼污泥球團(tuán)可以降低鋼鐵料消耗4.0Kg/噸鋼以上；金屬球團(tuán)熔點(diǎn)比較低，可以促進(jìn)轉(zhuǎn)爐前期快速成渣，對于轉(zhuǎn)爐熱量富裕時(shí)中期出現(xiàn)的返干現(xiàn)象可以通過加入金屬球團(tuán)進(jìn)行消除。從煉鋼的動力學(xué)條件來看，加入金屬球團(tuán)可以增加渣中的氧化鐵和消耗熔池的富裕熱量，可以促進(jìn)爐內(nèi)各種鋼渣反應(yīng)，尤其對脫磷比較有利。煉鋼過程中脫磷的化學(xué)反應(yīng)方程式是：2[P]+5[FeO]+4[CaO]=CaO4P2O9+5[Fe]從上式可以看出促進(jìn)脫磷反應(yīng)的條件為:(3)適當(dāng)?shù)脑黾釉浚?/span>(4)因上述反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，在保證爐渣化透的情況下，應(yīng)避免熔池溫度過高，因此低溫有利于化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。 使用金屬球團(tuán)造渣，可以滿足脫P的四個(gè)條件，而且有利干提高轉(zhuǎn)爐脫P率。 因金屬球團(tuán)的主要成份是FeO和Fe203 ，因此在熱量賦予的煉鋼過程中可以減少吹氧時(shí)間，縮短冶煉周期。2、金屬球團(tuán)在轉(zhuǎn)爐煉鋼使用優(yōu)點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)效益：1）加快成渣。在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中增加了前期渣中的FeO含量，加快成渣速度，提高了前期渣的形成速度及中期渣的物化性能，改善了冶煉過程中的脫P、脫S效果，提高了倒?fàn)tC-T-P三命中比例；2）冷卻效果較好，改善渣料結(jié)構(gòu)。由于渣中分批加入金屬球團(tuán)，其溶解吸熱可相應(yīng)減少其他渣料的投入。加入轉(zhuǎn)爐后，石灰熔化率的提高，金屬球團(tuán)帶入的一部分CaO可減少石灰的消耗；3）可使轉(zhuǎn)爐煉鋼初期爐渣堿度提高，使MgO在渣中的溶解度降低，減少爐襯侵蝕，有利于提高轉(zhuǎn)爐爐齡；4）提高金屬收得率，成品球中TFe含量在50~55%，使轉(zhuǎn)爐除塵灰中的金屬得到有效回收。5）根據(jù)理論計(jì)算噸鋼每加入1Kg金屬球團(tuán)可以降低鋼鐵料消耗0.40Kg/噸鋼，成本降低1元/噸鋼。如果搭配爐渣還原劑使用，在全鐵煉鋼過程中污泥球團(tuán)噸鋼可以加到100公斤計(jì)算，即鋼鐵料消耗可以降低40Kg，噸鋼成本降低100元。6）煉鋼除塵灰、氧化鐵皮、鋼渣磁選鐵粉等通過加工成金屬球團(tuán)煉鋼廠自行消耗，避免因除塵灰含鋅高給高爐生產(chǎn)過程帶來的影響。 綜上所述：煉鋼過程中產(chǎn)生的各種除塵灰、氧化鐵皮、鋼渣磁選鐵粉等，通過加工成金屬球團(tuán)結(jié)合還原劑供轉(zhuǎn)爐使用，是目前煉鋼過程中有效利用途徑，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
