1 概述

　 南京钢铁集团目前老区炼铁厂高炉五座，总容积约2000M³，每昼夜出铁量为6000吨左右，铁水成份：

　 [P]：0.110～0.130％;[S]：0.040～0.080％；Si：0.50～0.90％

　 炼钢厂600吨混铁炉两座；两套乌克兰技术脱S装置；三座30吨LD转炉；两座LF钢包精炼炉；两台方坯连铸机，一台超低头板坯连铸机；年产量为220万吨钢；钢种约分为三大类：低碳低硅系列；低合金系列；中、高碳系列。

2 现状

　 为大力开发低S品种，我厂在2002年6月投资建成两套乌克兰技术脱S设备装置。投入生产后给低硫品种钢的生产带来了便利，但在生产过程中成本较高，主要反映在：一、金属镁粉消耗量较大；二、炉前在冶炼钢种[S]含量要求低于0.030％以下的仍然比较困难；三、石灰消耗居高不下。以冶炼16MnR为例：一、提前16小时进行铁水脱S分装；二、不断脱S，不断对混铁炉进行冲洗；三、混铁炉内铁水S达到0.010％以下，开始安排16MnR；四、要求炉前炉渣碱度按4.0左右配加石灰，在连续生产达到20炉左右以后，冶炼难度增大，炉前首次倒炉[S]就上升到0.022—0.025％，高时达到0.030％，这样炉前多次补后吹才能达到出钢[S]≤0.018％；五、扎后探伤合格率只有65～70％。具体数据如下：

表1　　 铁水脱S数据

脱S前[S]	镁粉用量	脱S后[S]	混铁炉内[S]
0.050%	0.7Kg/T	0.004-0.006%	≤0.10%

　 注：均为平均值

　

表2　　 炉前冶炼

装入量		平均首次倒炉[S]	平均补吹次数	吨钢石灰消耗	钢铁料消耗	扎后探伤合格率
铁水	废钢	0.024%	2.7次	81Kg/T	1120Kg/T	68%
33.5T	5.5T

　 注：均为平均值

3 分析

　 自铁水预处理脱S系统投入运行后，在生产实践中，我厂在生产船用钢、35#～50#钢等钢种[S]要求在0.035％以下时，为生产提供了极大的方便，无论从炉前冶炼，成本以及成品材的机械性能上得到了充分体现。但是在冶炼[S]低于0.025％的钢种时，即使进行了脱S分装，把混铁炉内铁水[S]降到0.010％以下，也不能达到钢种终点要求，后吹比较严重。为此，分析认为：虽然进行脱S，且铁水S含量较低，但是由于脱S后的产物仍然带入混铁炉；在向转炉提供所谓的低[S]铁水时，铁水渣还是带入转炉所至。因此，对铁水渣进行取样分析。结果如下(平均值)：

表3　　 铁水渣分析数据

项目	SiO2	CaO	S	FeO	Al2O3	MnO	MgO	R
脱S前	34.55	38.13	1.175	0.62	15.68	0.18	8.03	1.104
脱S后	34.47	38.32	3.714	0.48	15.65	0.17	12.14	1.106

　

　 从铁水渣以及脱S后的铁水渣来看，含硫量非常高，故脱S后铁水虽然[S]含量较低，但是仍然带入转炉，结果导致终点倒炉达不到预期目标。这样就失去脱S的真正目的，必须将铁水渣去除。

4 论证

　 调研：目前，对铁水除渣两种装置：一种是铁水扒渣机；一种是铁水捞渣机。

4.1 铁水扒渣机

　 扒渣机技术目前比较成熟的一是美国产品，一是日本产品。而从我厂两套脱S系统来看，是在老厂房的基础上改造的，如果使用扒渣机存在以下几个难点：一、从设备布置来看脱S平台标高不够，需改造，就相当于脱S设备重新安装；脱S系统是离线进行，原有脱S大罐等必须改造成自带倾动装置；投资两台扒渣机工程概算需1100万元；二、从目前考察来看，使用扒渣机的厂家，铁损较大，扒渣后的铁损量达到10Kg/T铁。

4.2 铁水捞渣机

　 铁水捞渣机是国内产品，每台捞渣机投资150万元，就我厂而言，它完全摆脱了使用扒渣机可出现的困难。一、从设备布置来看，原脱S系统无需任何改造，投资两台捞渣机工程概算需300万元；二、捞出的铁渣含铁量较低，从考察来看只有0.9～1.0Kg/T铁。

4.3 综合比较

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　 经过综合考虑和长期效益，决定采用烟台盛利达工程技术有限公司生产的捞渣机。

5 设计、安装

　 通过调研论证，2006年2月中旬与烟台盛利达工程技术有限公司签定合同，2006年3月25日第一台捞渣机正式进入试运行。从土建到试运行只用了50天，且更奇的是设备到厂进行安装、调试到使用只用了3天时间。

6 使用效果

　 捞渣效果:

6.1 捞渣率

　 投入生产后，对100罐铁水进行捞渣统计分析效果

　 从表四对100罐铁水进行捞渣统计来看，去渣率平均在89.5～92.0％，效果比较好。

表4　　 捞渣率比较

捞渣前罐重	捞渣后罐重	捞渣量	捞渣率
687.1T	608.74T	78.36T	89.5-92.0%

　

6.2 渣中含铁量

　 在以上100罐捞渣过程中，共取渣样20个，对含铁量进行分析，最高含铁量为7.49％，最低的含铁量为5.62％，平均铁渣中含铁量为6.54％。我厂铁水大罐用于脱s规定装入量为55～65吨，这样，如果按铁水量来计算铁损则为0.872Kg/吨铁，优于设计效果。

6.3 冶炼效果

　 4月份利用捞渣机投产使用进行16MnR的冶炼，采取铁水脱S、捞渣，共计生产16MnR容器钢60炉，产钢2030吨。并进行了数据统计。

表5　　 采用铁水：脱S、捞渣

脱S前[S]	镁粉用量	脱S后[S]	混铁炉内[S]
0.052%	0.54Kg/T	0.010-0.015%	0.014-0.016%

　 注：均为平均值

　

表6　　 炉前冶炼情况

装入量		平均首次倒炉[S]	平均补吹次数	吨钢石灰消耗	扎后探伤合格率
铁水	废钢	0.017%	1.02次	59.4Kg/T	95.4%
33.5	5.5

　

7 效益分析

7.1 减少铁损效益

　 (铁水价格：1850元/吨；铁水大罐铁水量：55-65T/罐)

　 效益=(扒渣机铁损-捞渣机铁损)×铁水单价÷1000=(10-0.872)×1850÷1000=16.89(元/吨铁)

　 则扒渣与捞渣相比可以增加效益为16.89元/吨铁水。

　 根据我厂生产条件，今后两台捞渣机可对40％左右的铁水进行捞渣，按一年计算，我厂产钢为220万吨，耗铁202.4万吨，则全年可增益2024000×40％×16.89=1367.144(万元)。

7.2 脱S减少镁粉消耗效益

　 (镁粉单价：15730元/吨)

　 脱S减少镁粉效益(吨铁)=(捞渣前用量-捞渣后用量)×镁粉单价=(0.71-0.54)×15730÷1000=2.67(元/吨)

　 我厂低S品种占总产量的30％，则全年降低镁粉效益为：

　 年降镁粉消耗效益=220×30％×2.67=176.22(万元)

7.3 降低石灰消耗效益

　 (1、石灰单价：400元/吨；2、按低S品种产量计算)

　 年降石灰消耗效益=220×30％×(81-59.4)×400÷1000=570.24(万元)

7.4 全年总效益=减少铁损效益+降低镁粉消耗效益+降低石灰消耗效益=1367.144+176.22+570.24=2113.604(万元)

8 结论

8.1 铁水捞渣机铁损量较小

8.2 捞渣率达到设计目标值