半钢

一种含碳极高(1.4%～2.4%)的过共析铸钢，这类高碳铸钢实际已伸入铸铁范畴，故俗称半钢。长期以来，我国冶金工作者就如何在转炉内优质低耗、高产地吹炼半钢积累了较多的经验。铁水预处理也日益受到重视，经过脱磷、脱硫、脱硅的“三脱”铁水。也同样具有了半钢的特征。

介绍

我国内蒙、四川、云南等地蕴藏着极为丰富的多元素共生铁矿资源，为了更好地利用这些宝贵资源、攀钢、马钢等钢厂都先后采用喷雾提钒、转炉提钒等工艺，提取钒钛等金属。经过这样处理后的铁水，硅、锰含量少，同时碳也有一定的炼损，即所谓半钢。长期以来，我国冶金工作者就如何在转炉内优质低耗、高产地吹炼半钢积累了较多的经验。铁水预处理也日益受到重视，经过脱磷、脱硫、脱硅的“三脱”铁水，也同样具有了半钢的特征。

冶炼的特点

半钢的一般成份

高炉铁水经。“提钒”或“三脱”等预处理以后成为半钢，钒、钛硅等易氧化元素呈微量，锰有所降低，碳也降低0.5～1%。

炼钢热源减少

半钢和常规铁水相比，发热元素碳、硅、锰烧损较大，转炉冶炼化学热会有较大损失。对转炉冶炼的升温、化渣、多吃废钢都带来了一定的困难。就铁水及半钢成份为例，半钢冶炼中的化学反应热将比铁水减少20% (以二次燃烧率为10%计算)。

化渣困难

在常规铁水的冶炼中，炉渣是一个多组元体系。除CaO、SiO2、FeO外，还有MnO、Al2O3、MgO等组元，使炉渣组成一个复杂的多元体系，促使了炉渣熔点的降低，并能尽快成渣及减缓中期返干的发生。而对于半钢，如仍用常规方法冶练，炉渣则基本为CaO-FeO体系。其结果将会导致炉渣熔点升高，成渣慢，脱除磷、硫困难，并造成易粘枪、粘炉口等一系列不利问题。

有利于少渣冶炼

“三脱铁水由于杂质古量已经根低，使转炉冶炼负荷大为减轻。使转炉的复杂冶炼过程，成为简单的脱碳及升温，为转炉少渣冶炼剖造丁必要的条件。转炉使用。“三脱”铁水采用少渣炼钢工艺，石灰耗量由传统的90kg/t钢降至40kg/t钢。缩短了冶炼时间，提高了金属收得率的转炉炉村寿命。

为氯化物直接入炉创造了条件在转炉冶炼中加入贫锰矿提高终点残锰，可以节约锰铁舍金由于贫锰矿中SiO2及其他杂质较多，在冶炼常规高炉铁水时，如果加入了贫锰矿。为了保持一定的碱度而必须大量造渣，带来了工艺上的种种不利影响。

而在半钢冶炼中由于熔池中Si含量已经很低，加入贫锰矿后其中的Si将会有利于化渣。因此在半钢冶炼中加锰矿，既利于造渣也可为提高终点残锰创造了条件。

冶炼工艺措施

温度补偿

由于冶炼半钢时的化学热减少，使后续转炉炼钢热源趋于紧张。缓和温度紧张的最简单措施之一就是减少半钢钢包的温降。例如：红包出半锕，缩短等待时间及在钢包砌筑材质上采用轻质绝热材料等。采用绝热型半钢钢包是减少温降的有效手段之一。

采用复合吹炼双流道氧枪热补偿工艺，也可以在一定程度上弥补半钢冶炼温度的不足。采用上述工艺后与LD工艺相比，化渣、脱硫效果改替、吹炼时间明显缩短，渣料、氧气等消耗不同程度降低。补偿冶炼温度约30℃。采用炉内加块状古碳材料冶炼半钢也可补偿热源不足、提高废钢比。

当加入混合碳材(焦丁、煤)加入量为17.46kg/t时，废钢比可达10%上。提高了废钢比3%左右，但同时也延长了供氧时间2～3min。并且由于提高于终点碳含量，降低了终渣FeO含量，吹损减步，提高了钢铁料收得率。

改善化渣条件

众所周知，由于半钢中硅、锰已氧化到微量，给化渣带来很多不利影响。被迫采用大量萤石化渣，这又带来了侵蚀炉衬的副作用。多年来，我国广大冶金工作者为从多方寻求各种新的化渣助溶剂做了大量的工作。采用回转窑石灰代替竖窑石灰吹炼半钢试验取得了一定的效果。

采用活性石灰，化渣时间可提前1～2min，脱磷率提高了5%，吨钢石灰耗量减少了25～32kg，废钢比也提高了4%～5%。采用多组元造渣，也可有效地改善半钢冶炼中的化渣状况。

生产结果表明，采用这些助熔材料可使初期渣的成渣时间缩短2min，终渣硅酸三钙增加了20%，游离CaO也有所减少。

少渣冶炼

使用普通铁水的转炉传统练钢工艺，由于脱除磷、硫被迫采用了较大渣量操作，带来了金属收得率低，渣料消耗高、冶炼时间长等一系列不良影响。转炉采用“三脱”铁水炼钢，吹练负荷大为减轻。采用少渣冶炼，锰矿直接入炉的条件已趋成熟。采用“三脱”铁水炼钢后石灰等渣料消耗降低50%左右。钢铁料，氧气和渣料消耗及吹损也明显降低。

锰含量

低硅铁水炼钢的最佳锰含量为0.5%～0.7%，因而半钢炼钢则必须配加MnO，以利于初期渣的快速形成，并可改善脱硫，减少金属喷溅及稠化终渣。在半钢练钢生产中使用锰矿和废锰渣造渣，加入量为6～8kg/t钢，终渣氧化锰达到2%～3%，脱硫效率提高约2%。钢水残锰相应增加了0.03%～0.05%。日本采用复吹工艺，锰矿加入量为7～15kg/t钢，回收率为45%～60%。并减少了过程喷溅。

总结

由于铁水预处理工艺的不断普及和提高，以及我国伴生元素铁中的现实，将有更多地转炉厂采用半钢炼钢。广大冶金工作者经过不懈地努力已摸索出解决半钢冶炼化渣和温度控制两大难题的很多宝贵经验。例如，采用绝热钢包、炉内加碳材料，采用双流道氧枪吹炼，多组元造渣等等，这些都为我国大面积采用铁水预处理-转炉复吹-炉外精练，优化冶炼工艺，莫定了基础。在今后的有关半钢冶炼中。根据我国已取得的半钢炼钢经验，结合本厂的现实情况，来制定更加完善、合理的工艺制度，将是十分必要而有益的。

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