高炉低硅冶炼知识.ppt

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1、低硅冶炼理论探讨高炉车间一、低硅生铁冶炼的意义随着科学技术和社会经济的发展，社会要求冶金行业提供的是更多的优质钢材。日本从提高精炼效果和节能两方面考虑，提出了无渣或少渣的炼钢法。这种炼钢方法减少渣量的着眼点是将铁水中Si含量降低到一定值。由于铁水中Si含量的减少，炼钢过程中Si的氧化产物SiO2也就相应降低。炼钢渣中的CaO的活度得到提高，导致脱P效果改善。因此，脱P用的CaO与渣量大大降低。根据统计，铁水中含Si量每降低1%，将使吨钢渣量减少8~13kg，而且这种炼钢过程平稳、周期短、铁损与热量损失减少。随着渣量

2、的减少，对耐火材料的侵蚀减弱，延长了炉龄。从高炉转炉联合工序的能量利用角度来看，将高硅铁水加入转炉导致了严重的浪费。研究与统计表明，铁水中Si含量每增加0.1%，高炉将多耗209.02MJ/t，相当焦比4~6kg/t，在转炉中，每降低铁水[Si]0.1%，可少加石灰7~10kg/t，可以多加废钢，而且缩短了吹炼时间，节省了氧量，延长了炉龄。因此，高炉冶炼低硅铁水从能源利用与经济效益都是比较合理的。例：1987年国家组织杭钢高炉冶炼低硅铁，经过冶金部组织验收时，铁水含硅[Si]0.41%降至0.27%，焦比降低11

3、kg/t，不但炼铁经济效益明显，而且炼钢经济效益更加明显。冶炼低硅铁,一方面可以为新的炼钢工艺提供合适的优质铁水,使得炼钢过程少加熔剂,并使吹炼时间大为缩短,改善转炉终点控制和提高炉衬寿命,对炼钢十分有利。另一方面，采用低硅冶炼提高高炉生产和效益也是非常有益的。根据一些统计与分析得出，生铁中硅含量降低0.1%，高炉焦比可降低4~6kg/t，产量也相应增加。因此冶炼低硅铁水经济效益显著，而且也势在必行。二、国内外低硅铁冶炼水平国外情况日本是研究低硅冶炼技术最早的国家。日本在低硅冶炼机理研究以及操作技术均处于领先地位。

4、日本高炉铁水含Si已由上世纪70年代的0.5~0.6%水平降至目前的0.3~0.4%水平，并且部分高炉降至0.15~0.25%左右。欧洲一些国家生铁含Si量也在降低。北美国家铁水含Si量稍微高一些，但近年来也有所降低，但与日本相比，仍有较大差距。国内情况我国从1979年开始推广冶炼低硅低硫生铁的先进经验，1978年8月为0.76%，82年6月为0.62%，84年9月为0.54，马钢、首钢、重钢等厂高炉一般含Si量维持0.30~0.50%左右。目前，我国大型钢铁厂如宝钢在1999年已降至0.30~0.33%左右，20

5、03年上半年已降到0.27%，达到世界先进水平。首钢、武钢、鞍钢大高炉分别在0.4~0.6%，与国外先进高炉还有0.2%左右的差距。地方企业如杭钢，300m3级高炉自1979年长期冶炼低硅铁水，努力降低焦比和提高产量，创造了中、小高炉冶炼低硅生铁的先进经验。生铁含Si长期稳定在0.2~0.4%，1983年9月3#高炉月平均[Si]量为0.22%，年均0.39%，进入世界先进水平。我国低硅生铁冶炼技术从低硅冶炼机理、操作技术、数据统计分析、现场数据计算、风口渣铁取样与测试等诸多方面取得较大进展。三、最佳硅含量的选择铁

6、水含硅不一定越低越好，要综合考虑冶炼效果。特别是在炉况不正常、原料条件大幅度波动或炉役后期，很难做到维持铁水含[Si]不波动，同时考虑到原料准备等诸方面付出的代价和操作人员精神紧张程度，倒不如采取低硅冶炼与炉外处理相结合更为合理。我国精料水平近年来虽然有大幅度提高，但原料条件差，炉容不大，顶压也较低，热损失大，铁水温度也比日本低，要实现生铁含硅量在0.25%左右困难太大，而且硅含量在0.25%左右时经济效益也不一定就好。就我国目前情况而言，铁水含[Si]普遍偏高，就现阶段来看，铁水含[Si]可能在0.3~0.4%左

7、右为宜。四、高炉内[Si]变化规律与研究4.1根据国内外研究,控制高炉铁水含[Si]量主要考虑三个方面的情况:一是控制硅源,因为硅主要来自矿石中脉石与焦炭灰分中的SiO2，只有减少SiO2挥发生成的（SiO）量或者降低SiO2的活度才能降低生铁中的含[Si]量。二是控制滴落带的高度，因为铁水中吸收的硅量是通过随煤气上升的SiO气体与滴落铁水中[C]反应而还原出来的，降低滴落带高度可以减少铁水中[C]与SiO相接触的机会，故有利于冶炼低硅铁水。三是增加炉缸渣中的氧化性，以促进铁水脱硅反应的进行，因而有利于降低铁水含[

8、Si]量。根据杭钢300m3级高炉低硅冶炼研究结果，铁水中含[Si]在风口水平达到最高，故可以这样来划分，在风口线水平以上，主要是硅的还原，铁水中含[Si]不断升高的过程（增硅），因此称为硅的还原区，铁水吸硅区又叫做增硅区；在风口水平线以下，由于各种氧化作用的结果，铁水含[Si]不断减少，形成一个脱硅过程，因此可以叫做硅的氧化区，铁水脱硅区又叫降硅区。该结论