关于铁水铬、镍等残余元素升高对炼钢生产的影响分析
自2011年2月23日起公司成品钢坯出现铬、镍等合金元素呈逐步上升之势，尤其是6月5日～6月15日，钢坯的铬含量达到0.35%以上，镍含量达到0.15%以上，在转炉冶炼过程中出现转炉渣脱磷能力下降、粘氧枪、粘炉帽严重，钢水流动性变差，钢铁料消耗上升。分析如下：
一、 高铬铁水中Cr、Ni在转炉冶炼的氧化能力
通过对铁水中Cr、Ni在转炉中冶炼跟踪（6月16日-7月1日），并将跟踪的数据进行统计分析，发现铁水中的Ni在转炉冶炼过程中基本不氧化，铁水中的Cr含量在转炉冶炼过程中随着铁水中的Cr增加氧化率提高，在转炉吹炼过程中铁水中Cr的最大氧化比例为72.80%，最小氧率为17.08%，平均氧化率为52.17%，见表1和图1并且当铁水中的Cr含量达到0.40%以上时，Cr的氧化率达到60%以上。
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表1 高铬铁水使用情况跟踪表高炉铁水含量，%日期炼铁炉号铁水Cr铁水Ni6.201-2801-260.260.0636.243-1204-200.2670.0676.211-2817-130.2710.0696.242-2799-220.2750.0776.221-2833-80.2810.0786.213-1153-50.3020.0736.241-2683-90.3140.0796.214-2751-160.3160.0816.212-2750-20.3360.0836.223-1170-60.3380.0886.222-2767-160.3390.0877.13-1320-120.3520.0796.302-2893-50.3650.0876.224-2766-230.3830.0987.12-2905-220.4090.0986.301-2958-60.4250.1067.14-2903-40.4290.16.303-1306-200.4340.17.11-2970-10.4440.1036.304-2889-30.4950.1246.194-2720-20.2350.0606.204-2735-130.2460.0686.191-2783-50.2590.0636.193-1126-260.2650.0686.203-1144-220.2730.0726.244-2795-70.2750.0736.192-2714-200.2890.0756.202-2733-70.2970.0726.271-2915-30.3220.0826.183-1108-250.3260.0816.182-2700-70.3330.0876.181-2767-120.3520.0846.272-2852-60.3530.0856.273-1258-260.3580.0876.174-2687-210.3660.0976.172-2683-80.3670.0956.171-2751-120.3700.0956.274-2845-70.3750.0976.184-2702-160.4390.1066.173-1091-160.4460.116平均0.3520.087转炉冶炼残余量，%对比炼钢炉号残余Cr残余NiCr氧化率Ni氧化第12-058270.1290.07850.38%-23.81%12-059800.1260.07952.81%-17.91%12-058710.1030.08461.99%-21.74%11-056640.1550.07543.64%2.60%11-056010.2330.09817.08%-25.64%12-058740.1130.06962.58%5.48%11-056680.1630.07848.09%1.27%11-055560.1250.07660.38%6.17%12-058770.1100.01167.26%86.75% 12-059140.1630.09051.78%-2.27%11-055990.2090.09738.35%-11.49%12-062240.1090.10269.03%-29.11%11-058890.2800.10123.29%-16.09%11-056020.1750.09954.31%-1.02%12-062230.1750.09857.21%0.00%11-058880.2560.11239.76%-5.38%11-059280.2140.10850.12%-8.00%11-058820.2270.11047.70%-10.00%11-059270.2880.09935.14%3.88%12-062050.2830.11642.83%6.45%11-054980.1480.07637.02%-26.67%12-058360.1400.07443.09%-8.82%11-054930.1220.07752.90%-22.22%11-054950.1500.08243.40%-20.59%12-058340.1470.07446.15%-2.78%11-056660.1770.07935.64%-8.22%12-057910.1450.08249.83%-9.33%12-058330.1400.07552.86%-4.17%11-057830.1930.09840.06%-19.51%12-057520.1800.11444.79%-40.74%11-054650.1600.09751.95%-11.49%11-054670.1700.10151.70%-20.24%12-060910.1710.08751.56%-2.35%11-057870.1600.09355.31%-6.32%12-057190.1600.10856.28%-11.34%11-54290.1290.10964.85%-14.74%11-054270.2000.11245.95%-17.89%11-057810.1020.09972.80%-2.06%11-054660.1400.10068.11%5.66%12-057170.1600.11164.13%4.31%0.1680.09152.17%-4.23% 第 2 页 共 5 页
图1 高铬铁水Cr在转炉冶炼氧化趋势图80%70%转炉冶炼氧化率，%60%50%40%30%20%10%0%0.20.240.260.270.270.280.380.300.310.320.330.340.350.350.370.370.480.410.430.445铁水中Cr含量，%
二、 高铬铁水影响钢铁料消耗2.92kg/t
以上统计分析，高铬铁水中的铬、镍在转炉中的氧化能力不一，Cr的氧化能力约52.17%，Ni基本不氧化。2011年6月份高铬铁水在转炉冶炼后钢水残余Cr、Ni成分分别为0.224%和0.111%，反推铁水中Cr成分含量为0.468%，则铁水中Cr的氧化量为（0.468×52.17%=0.244%， 2011年6月份使用的铁水量为162547吨，钢坯量为173198吨，影响转炉钢铁料消耗为：
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（1）铁水Cr元素在转炉中氧化造成钢铁料损失M1： M1=0.244%×1000×162547÷173198=2.29kg/t
（2）铁水Cr元素在转炉中氧化后渣量（即Cr2O3）增加，转炉渣含量量为18.90%，则Cr氧化后成渣带走的钢铁料M2： M2=2.10×[（52×2+16×3）÷（52×2）]×18.9%=0.63kg/t 以上合计：M=M1+M2=2.29+0.63=2.92kg/t 三、 高铬铁水对转炉脱磷能力的影响
由于 Cr 能显著降低磷的活度，铁水中的铬氧化生成大量的Cr203，使脱磷渣“硬化”，不利于脱磷反应的进行。通过对6月份2100炉钢水倒炉成分统计分析，当转炉倒炉钢水中残余Cr含量≤0.10%时，转炉的脱磷能力大于80%，当倒炉钢水残余Cr含量≥0.30%时，转炉脱磷能力呈线性下降，当转炉钢水中残余Cr含量≥0.50时，转炉脱磷能力下降到50%以下，见图2所示，从图中看以看出，高铬铁水在转炉中冶炼时，随着钢水残余量的增加，转炉炉渣脱磷能力下降。
图2 转炉冶炼钢水残余Cr对应的脱磷能力趋势图100%90%83.96%脱磷率，%80%78.29%77.39%76.13%74.50%73.33%70.18%65.50%70%60%57.66%50%48.65%40%系列1<0.1083.96%0.11-0.1578.29%0.16-0.2077.39%0.21-0.2576.13%0.26-0.3074.50%0.31-0.3573.33%0.36-0.4070.18%0.41-0.4565.50%0.46-0.5057.66%>0.5048.65%残余Cr含量，%第 4 页 共 5 页
四、 高铬铁水在转炉中冶炼对氧枪、烟罩、炉口的影响
在6月6日，转炉倒炉残余Cr含量高达0.35%以上，1#转炉粘枪严重，平时每班打氧枪2次左右，但因炉渣粘枪严重，每2-3炉就必须打氧枪一次，从打氧枪情况看，炉渣较粘，清理时间长，甚至当班因粘枪严重，在线割氧枪一支，影响生产时间85min，第二天因同样原因在线割氧枪1支，另一支粘枪严重在线移枪，同时因溢出的炉渣粘度大，炉口、围裙粘结严重，清理时间长达25min/次。因使用高铬铁水造成转炉炉渣粘度大，炉渣中金属含量高，每天影响生产时间至少90min以上，非计划铸铁500吨/天。 五、 高铬钢水对钢材性能的影响 六、 总结与建议
通过以上分析，高铬铁水在转炉冶炼时，给炼钢脱磷、钢材性能、生产组织以及钢铁料消耗都带来一定影响，总结建议如下：
1． 当钢水残余Cr含量小于0.15%时，对炼钢基本无大影响； 2． 当钢水残余Cr含量大于0.20%时，转炉渣脱磷能力下降、
粘氧枪、炉帽、转炉吹损大等；
3． 当钢水残余Cr含量大于0.30%时，造成钢材性能不稳定，
如脆断等；
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