转炉炼钢用废钢的质量控制

陈尚聪

（粤裕丰钢铁公司技术质量部）

摘 要 本文简要说明了废钢在转炉中使用情形，废钢质量对炼钢生产可能造成的阻碍因素，以及如何去操纵这些因素也进行了一定的阐述，并对一些关键因素的操纵、判定方法进行了说明，对爆炸品、密封容器、机械生铁进行了详细的说明。本文可作为钢铁厂炼钢工作人员、废钢采购验收人员的学习参考资料。

关 键 词 废钢 转炉炼钢 回收率 密封容器 机械生铁

1 引言

废钢在冶金行业来说是最要紧的原材料之一，在一样钢铁公司废钢的配用量差不多都占到钢铁料总量的10%以上，但目前关于废钢的一些技术性资料却不多，对废钢的检验手段也差不多差不多上靠人工评估进行，各钢铁公司该如何科学地对废钢质量进行操纵对减少安全事故、减少质量事故、降低消耗等意义重大。

珠海粤裕丰钢铁公司自2005年炼钢投产以来，先后成立了废钢验收领导小组、废钢验收小组，组织了各职能部门的技术人员对废钢在转炉炼钢中的技术条件进行了研究，取得了一定的成果，本文将结合粤裕丰钢铁的技术研究及个人的一些见解来谈谈废钢在转炉炼钢中的应用。

2 废钢在各类冶炼工艺中的应用情形

废钢要紧用于铸造、转炉、电炉等熔炼工艺当中。铸造工艺，由于其没有氧化及精练这些工艺工程，往往是通过使用不同外购钢铁件的搭配使用来保证化学成分达到所需的要求，因此，铸造工艺对废钢铁的成分及尺寸操纵是专门严格的，一样来说铸造工艺中所使用废钢铁的质量等级要远远好于电炉冶炼、转炉冶炼工艺。电炉炼钢一样较少使用铁水，一些铁水富裕的钢铁公司一样会在电炉中使用30%以下的高炉铁水，废钢的使用量会达到70%以上，因此废钢质量的优劣直截了当关系到电炉炼钢的成本、质量，电炉炼钢往往为了降低电耗一样需要废钢件的尺寸轻、薄、小，同时为了减少电炉吹氧的压力，电炉废钢中一样为含碳量低的钢件。而转炉炼钢需要使用约80%的高炉铁水，废钢用量一样在20%左右，在转炉中废钢要紧起到冷却剂的作用，因此转炉炼钢对各类废钢的技术要求跟铸造、电炉相比，也是大不一样的。

3 转炉冶炼用废钢应操纵的几大因素

依照在粤裕丰钢铁2年多的验收工作来看，在转炉炼钢中要紧要操纵好以下几个方面的质量因素：

3．1危险品。

危险品要紧分为3类：

A. 爆炸品，如地雷、子弹、军用物资等。

B. 密闭容器，如氧气瓶、乙炔瓶、千斤顶、封闭的空心容器等。

C. 放射性物质。

3． 2各类废钢铁件化学成分对成品的阻碍

废钢来自不同的地点，有不同的用途、不同的化学成分，还不泛有各类废品，如废生铁、渣钢、渣铁，各种废钢中含有的有害元素都会对成品的化学成分产生阻碍，甚至导致化废。合金钢、有色金属中含有的多种元素在冶炼过程中是专门难去除的，如Cu、Ni等元素，另外废生铁、渣铁、渣钢往往是S、P元素严峻超标，如在转炉冶炼过程操纵不行，这些会成为有害元素导致生产的钢材不合格。

3．3 回收率对成本的阻碍

各类废钢铁件会对回收率产生阻碍，从而增加了钢铁料消耗，增加成本，如杂质、铁锈。另外生铁中自身C含量占3%以上，会减少回收率。

3．4 所引起的冶炼过程消耗

转炉冶炼过程中，杂质多会引起渣量增大，增加石灰等的消耗。机械生铁中的C含量会引起氧气消耗等等，机械生铁过多还会使得冶炼终点温度过高S高甚至导致合金用量增加。

3． 5 尺寸、单重对转炉冶炼操作的阻碍

在转炉工艺中，废钢是通过废钢桶加入到炉内的，假如废钢单重大，会严峻撞击炉衬，破坏炉衬，甚至导致穿炉事故，尺寸太长会导致废钢桶卡料，或者引起炉内卡料，单重和尺寸也会对废钢的堆比重产生阻碍，导致废钢桶装料不足，阻碍出钢量或者增加装料次数。

在生产中，生产单位对此专门关注。依照粤裕丰钢铁公司炼钢厂的调查研究说明，板状钢铁件在吹练过程中的危害还包括：钢件容易随气流翻动，引起粘枪、烧枪，阻碍氧气流及生产的进度。

4 如何在废钢验收过程中进行操纵

4．1 危险品的操纵

A．爆炸品

a. 对废钢验收人员进行必要的培训是操纵危险品的有效的措施，让验收人员识别地

雷、手雷、炸弹、各类炮弹是专门重要的。另外进行风险意识的培训也相当关键，比如：什么缘故废钢中不承诺有无药子弹壳，无药子弹壳是可不能爆炸的，但假如承诺无药子弹壳的话就会带来有药子弹爆炸的风险。

b. 对军用废钢的采购严格操纵，军用废钢的采购一定要有专用的技术协议，并有相

关部门监督。如此就提高了各部门，包括供货商的重视程度，能有效地减小风险。

B． 密闭容器

最新废钢的国家标准中规定废钢中不得混有两端封闭的管状物，密封容器，国标重点强调了“密封”，这是专门必要的，能够通过理想气体状态的方程来说明：

假设密封容器是在1个大气压设为且正常温度下（假设25℃）下进行密封的，设压力、体积、温度分别为：P1，V，T1，设那个密封容器加热到1500℃后的压力、体积、温度分别为：P2，V，T2

由理想气体状态方程：PV=nRT

能够得出：P2=P1×T2/T1

由于T1=273+25=298K，P1=1×105，T2=273+1500℃=1773K

那么P2=1×105×1773/298=5.94×105Pa

可见当密封容器在高温下产生的压强是相当高的，一旦发生爆炸的能量也非同小可。

4．2 劣质废钢的操纵

在废钢中往往掺杂有劣质钢铁件，包括：各类合金钢铁件、地下管道、生铁块、渣铁、渣钢等，依照广东的废钢资源来看，大部分废钢铁供应厂家存在劣质废钢件是难以幸免的，依照粤裕丰钢铁公司的有用情形，一样应操纵在2%以内。

合金钢铁件中含有的Ni、Cr、Cu等元素对冶炼常规钢种会带来不利的阻碍，阻碍钢的清洁度，因此在特种钢厂为了降低成本有时也需要采购已知元素含量的钢铁件。

地下管道一样只是起到密封和液态物质的支撑作用，不需要好的强度和韧性，又需要一定的厚度保证不被锈穿，因此，此类废钢铁件多为生铁件。

依照取样检验发觉废钢中的生铁块一样为严峻S高或P高，其中P高的比较普遍，在外购废钢中如发觉生铁块一定要引起重视。

4．3 杂质、铁锈的操纵

杂质包括：橡胶、泥土、陶瓷、珐琅等一些非钢铁材料。在粤裕丰钢铁公司一样操纵在2%以内。

4． 4机械生铁的判定

机械生铁对转炉炼钢阻碍不大，要紧是考虑回收率的阻碍。大部分机械底座、机械箱体、轧辊等都能够直截了当辨论出来是属于机械生铁，一样来说机械生铁有明显的特点：大、厚、重，这跟制造成本有关系，一样来说钢的成本比铁的成本低，因此一些对材质要求低的部位采纳生铁材质能够减少成本。但专门多机械生铁与废钢件在外形上是专门难区别的，这时能够通过以下几个方面进行判定：

a. 观看断开的截面。机械生铁一样有比较粗糙的断面，而且一样容易显现断开的断面，因为生铁C含量高，导致韧性差，容易断裂。而一样低碳钢、合金钢的韧性较好，不易断裂，断裂后的断面有比较比较细的晶粒。

b. 听声音。能够大致进行判定，一样相互撞击的声音清脆响亮，而机械生铁件比较浑浊。

c. 判定使用用途。如齿轮，承担强度大的齿轮一样需要有好的强度和韧性，生铁件专门难满足韧性的要求，专门是齿峰较细长的，一样这类机械齿轮能够判定为钢件，因此专门多齿轮是通过表面渗碳来保证耐磨性的，耐磨性是阻碍齿轮寿命的重要因素。 另外汽车发动机的汽缸，在运转时需要高速来回磨擦，汽缸只是需要做高速来回的运动，那么耐磨性成为这种零件的最重要性能，那么判定它是碳含量高的生铁，而球磨铸铁在耐磨性方面又是最好的，通过现场取样检验，汽车发动机的活塞和汽缸的材质为球墨铸铁。

5 终止语

GB 4223-2004对废钢铁的技术标准标准作了要求，这是国家对废钢铁的纲领性标准，对其中具体的操作方法并没有形成相关的文件，因此各使用单位在采购废钢中对废钢的验收方法也大不相同，在废钢验收工作中制定严格的执行标准是每个废钢使用单位必须重视的问题，一样即要依照市场资源的情形，又要考虑到在本单位的具体情形而定，以保证验收的可行性，这对操纵好废钢质量、提高炼钢产量、降低成本是相当重要的一个环节。