铸造铁生产炉外增硅实践

第35卷第3期2013年6月甘肃冶金GANSUMETALLURGYVO135NO3JUN20L3文章编号16724461201303001602铸造铁生产炉外增硅实践韩宝松，王尊信圣戈班徐州管道有限公司，江苏徐州221000摘要铸造铁生产时，为降低成本和提高炉况顺行度，常采用炉外增硅的方式达到生产高牌号铸造铁的目的；由生产实践数据得出硅粉的回收率，对影响回收率的因素分析；增硅经济分析。关键词炼铁；炉外增硅；回收率中图分类号TF593文献标识码APRACTICEOFADDINGSILICONINLIQUIDIRONINCASTINGIRONMAKINGHANBAOSONG，WANGZUNXINSAINTGOBAINXUZHOUPIPELINECOLTD，XUZHOU221000，CHINAABSTRACTFERROSILICONISADDEDTOLIQUIDIRONINCASTINGIRONMAKINGFORDECREASINGCOSTANDIMPROVEMENTOFFURNACECONDITION；THERECOVERYRATIOISCALCULATEDWITHPRODUCTIONDATA；ANALYSISOFAFFECTINGFACTORANDGAINSWEREMADEKEYWORDSIRONMAKING；ADDINGSILICON；RECOVERYRATIO1引言圣戈班管道有限公司是一家以生产球铁、铸造铁为主企业，其铁水部分用来生产优质球墨铸铁管，其余铁水生产优质小块铸铁，其客户主要是高端铸造企业。因外部市场条件变化，生产成本压力非常大，不得不寻求降低成本的途径，为此，炉外增硅技术被提了出来。2炉外增硅机理铁水增硅过程就是固体硅铁在铁水中熔化溶解的过程。因为硅铁的熔点含SI的硅铁熔点1290，含SI的熔点13001330C【均低于高炉铁水的温度1450，所以高炉铁水能够熔化适量的硅铁。液态硅溶于液态铁中，当硅浓度为1时，其标准自由能为SI1SI，AG。一28500609T，可见硅的溶解始终是放热效应，它能补偿增硅过程中硅铁熔化吸热和散热损失，减少温降，不至于发生浇注的困难。据有关资料提供的数据，SI的熔化热为一4226KJMOL，比热为063KJKG，每公斤SI的总摩尔数为30，固态SI的温度取常温25。计算结果列于表1。表1热平衡计算表热收入AHA，KJKG一422630一12678综合热平衡HH热支出H，KJKG0631结果表明，每加入1公斤SI硅粉，将放出370KJ的热量，减缓了铁水散热所造成温降的速度。3炉外增硅实践31原料一硅粉硅粉粒度和化学成分取样测定结果如表2。表2硅粉成分及粒度组成32硅粉加入量为达到经济效益最大化，铁水增硅时，需对铁水硅粉加入量进行计算，公式如下舞嚣馨瓣ETE1IGSLYJLI26ICOM第3期韩宝松，等铸造铁生产炉外增硅实践17MT盟L11式中M一需加入的硅粉量，KG；T一铁水重量，T；ASI一铁水增硅幅度，；SI一硅粉含硅量，；11一硅粉的利用率。33数据分析试验时取炉前未增硅铁样一个，在铸铁机取增硅后铁样一个，分别化验铁样成分。硅粉加入方式为人工炉前铁沟加入。试验共进行50炉次，对数据分析整理，结果见表3。表3铁水SI与硅粉回收率的关系由上表看，炉前铁水含SI较低时，铁水增硅，硅粉回收率基本在73左右，但铁水含SI较高时，对炉前铁水增硅，硅粉回收率明显下降。另外，按相同的增硅方法，增硅幅度随铁水含硅量的升高而降低。因此，实施炉外增硅应在较低炉温下进行。4影响硅粉回收率的因素41增硅方式本试验采用人工方式增硅，增硅的均匀性欠佳，影响了增硅效果；硅粉在铁沟加入，没有搅拌手段，硅粉只是漂浮在铁水面上，两者的接触面积小，硅粉不能很好的融入铁水，降低了硅粉的回收率；另外，铁口出铁不稳定，铁流时大时小，对加入硅粉量把握带来一定难度，也影响到增硅效果。42硅粉成分硅粉硅含量升高其熔点也升高，如SI45的熔点1290OC，SI的熔点1320，含硅高的硅粉其在铁水中熔化的难度也会加大。另一方面，含硅量低的硅粉其回收率相对较高。经查阅铁水增硅相关资料和其他钢厂经验，并结合当地市场情况，本次试验选用了含硅75的硅粉。43硅粉粒度本次实验使用的为粉状硅铁粉，相对颗粒状物料，粉状物料与铁水接触的比表面积和反应界面较大，但因其粒度很细，加入时随扬尘带走也很明显，因此影响了回收率。实验之所以采用粉状物料，一是采购量小，就近取材；二是考虑将来使用增硅设备，该设备要求为粉状物料。44铁水如前所述，铁水含SI低时，炉外增硅回收率较高，本实验中铁水SI约13时回收率最高。综上所述，硅铁含硅量和粒度，加入方式，炉温基础等因素都影响回收率，因此对于冶炼铸造铁的厂家而言，炉外增硅时最好先实验，找出最佳回收率。5经济效益51财务结算单价及计算标准1焦炭采购价1520YV_T。2硅粉采购价6000元T。3炼钢铁净利润100T；炼钢铁增硅至铸造铁增加的利润约150T。4高炉铁水硅降低1，焦比下降40KGT铁，增产约7。5增硅幅度按045计算；回收率按73计算。52效益分析1节约焦炭0454015202736元。2增产效益0457100315元。3炼钢铁转化为铸造铁后可增加利润约150T。4硅粉消耗045100072390738516KG8516600010005110元。5人工及材料费增加约08O元T。6炉外铁水增硅净利润2736315150511008012861T。上述经济效益分析时，没考虑增产后固定费用分摊的减少以及可变成本的减少，如这些因素考虑在内，增硅效益更大。6结语实验时没刻意降低炉温，铁水含硅较高，因此增硅幅度较小，