[发明专利]一种炉渣热浸法预热废钢节约辅材的降本增效系统工艺

说明书

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体公开了一种炉渣热浸法预热废钢节约辅材的降本增效系统工艺，所述系统工艺包括工艺1和工艺2两种废钢预热和加入工艺，针对钢铁企业现实问题，结合炼钢工艺特点，通过炉渣和废钢特性，深层次挖掘降本增效潜力，通过若干现有的设备选择、废钢的特殊加工、废钢与炉渣直接接触的方式以及工艺路线的合理设计，以最小的投入和便捷的方式达到高效低成本预热废钢、利用炉渣显热、打破天车和生产组织缺陷对废钢预热和热渣循环的限制。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种炉渣热浸法预热废钢节约辅材的降本增效系统工艺。

背景技术

第一，目前，各钢铁企业都在积极探索废钢资源合理化利用，以便提高金属收得率或降低金属料结构成本，一种方式是将收得率较差的废钢转换金属形式以减少转炉吹损，例如废钢预先变铁水，轻薄料变压块；另一种方式就是创造热量条件，在炉后加入废钢，减少转炉直接使用废钢的比例，以便减少炉内吹损，降低钢铁料消耗。创造热量条件的方式除了钢包加盖和保温改善（设计上和耐材方面的）外，要增大在转炉之后使用废钢的比例，就须将废钢预热以减少钢液的温降，从而减少精炼电耗，使得废钢合理利用带来的金属收得率提高的效益超过温度损失的负面效应，实现真正降本增效。传统的废钢预热方式无非三种：一是高温炉气换热，二是煤气预热（或氧气+燃气式预热），三是电加热。以上预热方式存在的问题是，前两者的缺点是煤气容易泄露而影响人员和设备安全。煤气是企业的宝贵能源，用于加热废钢还是略显投入大；使用电加热，固然清洁并易于实施，但对于电价较高的地区也就增加了一笔可观的费用。基于以上原因有必要开发一种简洁高效的废钢预热方式，解决以上问题。而目前大多数企业的渣热都未利用。

第二，转炉炼钢系统每生产1吨钢约产生0.12吨渣，这些冶金渣机车运输至冶金渣厂后采用热泼（热闷或滚筒法）+磁选+球磨的工艺进行渣铁分离。钢渣出炉温度一般在1500℃以上，热焓巨大，每千克钢渣从1500℃冷却至800℃释放的热量约为870KJ（高温段高品质余热），能在1atm下将2千克0℃的水煮沸，而多数企业对这部分显热未加利用，即使利用也仅限于换取蒸汽、热水和热风等利用方面，而还原、预热等更加高效应用方面的研究或利用鲜有报道，大部分企业的炉渣显热只能散失于大气中，浪费可观，不复合节能减碳的绿色发展要求。因此钢渣显热高效利用有巨大的节能减排潜力。另外，转炉渣中含有20-25%左右的铁氧化物、氧化锰和数量显著的游离铁，经过高温淬炼的炉渣还是一种化渣快、反应能力强的优质回用料。现有钢渣利用技术仅局限于选取游离铁在炼钢回用并利用尾渣作为建材原料，而渣中的化合铁尚不能有效回收，这种熟渣的反应优势也未能发挥。

第三，钢铁企业一般是转炉+精炼+连铸模式，连铸后的热态的钢包注余渣含有大量显热、活性氧化钙和金属，冶金效果优良。目前大部分企业没有利用注余渣本身和它所携带的显热，而是待渣凝固后倒出厂房外并用列车运输至冶金渣场选铁。少数企业虽然实施了连铸后钢包注余顶渣重新倒入进精炼站钢包的精炼热渣循环工艺，但因跨间天车还要从事别的作业而不能从天车作业上和生产组织上确保全部炉次实现精炼热渣循环，好的企业热渣循环比仅40%，制约了热渣循环这一工艺的充分使用和精炼成本的进一步降低。

基于以上原因，迫切需要开发一种易于实施、普适性强的系统工艺，这种工艺既能高效低成本预热废钢、又能利用炉渣的优势（高显热、高碱度、优异的冶金性能和较高的金属含量），还能解决产线布置不合理（例如少了一个跨间，钢车不能一路开向后续跨间，导致天车繁忙）天车没有空闲和生产组织对废钢预热作业和注余热渣或转炉热渣循环利用的制约。

发明内容