一种测算废钢金属收得率的方法及步骤

　　本发明涉及钢铁生产制造领域，尤其涉及一种测算废钢金属收得率的方法。

　　背景技术：

　　废钢作为转炉炼钢最重要的入炉金属炉料之一，废钢金属收得率的高低直接影响着转炉的钢铁料耗与入炉金属料成本等技术经济指标，也决定着采购废钢的性价比。

　　目前，炼钢企业对各类废钢的金属收得率一般靠估计或参考其它钢铁企业的情况，部分具备条件的炼钢企业采用中频感应炉或电炉熔炼的方式实际测试废钢的金属收得率。对于采用转炉炼钢的钢铁企业而言，废钢的金属收得率受废钢料源状况、冶炼装备、冶炼工艺和操作等因素的影响，采用上述测试方法不能真实反映废钢在转炉冶炼模式下的金属收得率情况。

　　在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：不能真实反映废钢在转炉冶炼模式下的金属收得率。

　　技术实现要素：

　　本发明实施例提供一种测算废钢金属收得率的方法，其具有反映废钢在转炉冶炼中的金属回收情况，有助于指导钢铁企业合理调整废钢采购定价，科学优化废钢配比等优点。

　　本发明实施例提供了一种测算废钢金属收得率的方法，所述测算废钢金属收得率的方法包括：

　　在转炉中加入固定量的废钢和铁水，按照固定的冶炼工艺和操作要求冶炼连铸成铸坯；

　　测试转炉中废钢金属收得率；

　　废钢金属收得率测算公式为：废钢金属收得率＝(铸坯重量-入炉铁水重量×铁水收得率-冷却剂加入量×冷却剂金属收得率-合金消耗量×合金收得率-调温废钢加入量)/入炉废钢重量×100％，铸坯重量、入炉铁水重量、冷却剂加入量、合金消耗量和调温废钢加入量的单位均为千克。

　　优选的，所述测算废钢金属收得率的方法的步骤包括：

　　测试废钢配斗及入炉：既定入炉金属料结构条件下将测试废钢按照要求重量配入废钢斗并进入转炉；

　　铁水兑入转炉：既定入炉金属料结构条件下将要求重量的铁水兑入转炉；铁水的化学成分和温度应满足转炉冶炼工艺要求并保持相对稳定；

　　转炉冶炼：根据钢种冶炼工艺要求和终点控制目标进行冶炼；冶炼过程控制稳定，无喷溅；

　　出钢：转炉终点控制达到目标要求时出钢；出钢采用滑板挡渣，避免下渣；

　　脱氧合金化：根据钢种出钢成分和目标成分加入固定种类的脱氧剂和合金进行脱氧和合金化；

　　氩站吹氩：按照钢种吹氩强度和吹氩时间执行，以均匀其成分和温度，并促进钢中夹杂物上浮；

　　大包浇注：大包下渣检测系统报警后及时关死大包钢流，避免提前关钢水或大包下渣；

　　中间包浇注：测量中间包渣层厚度并根据实际情况执行中间包排渣操作；避免提前关钢水或中间包下渣；

　　铸坯按定尺切割并称重；

　　对中间包切头、切尾和中间包铸余称重；

　　参照废钢金属收得率测算公式求解测试废钢的金属收得率。

　　优选的，所述测算废钢金属收得率的方法的步骤在一个完整的中间包浇次内进行，中包浇次的次数大于等于50炉，每次的冶炼工艺相同。

　　优选的，所述废钢类型为冷轧五金家电板冲片压块。

　　优选的，所述入炉金属料结构为137吨铁水和30吨废钢。

　　优选的，所述铁水的重量为137吨，上下误差为2吨，废钢的重量为30吨，上下误差为1吨。

　　优选的，所述中间包浇注还包括：连浇炉第5炉开始测量中间包液渣层厚度并视情况，当液渣层厚度超过80mm时进行排渣；此外，中间包收尾严格按照相关工艺要求操作，中间包末炉余钢高度达到hrb400e系列工艺要求时停浇，避免提前关钢水或中间包下渣。

　　优选的，所述转炉终点控制达到目标要求的碳的含量为0.06％～0.12％，磷的含量≤0.037％；温度为1630℃～～1645℃。

　　优选的，所述铁水兑入转炉还包括，造渣剂种类及造渣制度：造渣剂为冶金石灰和生白云石，转炉终渣二元碱度2.5～3.5；造渣剂加入量及加入时机执行hrb400e系列吹炼模型。

　　优选的，所述入炉铁水重量：7588.8吨，入炉废钢重量：1694.31吨，冷却剂加入量：129029kg，调温废钢加入量：8510kg，复合脱氧合金剂18975kg，硅锰、硅铁、高碳锰铁、增碳剂和铌铁总加入量分别为122314kg、34739kg、43995kg、5114kg、3318kg，合金消耗量即复合脱氧合金剂、硅锰、硅铁、高碳锰铁、增碳剂和铌铁的总重量，铸坯总重量为一个完整中间包浇次的铸坯重量和中间包切头、切尾和中间包铸余重量之和，一个完整中间包浇次的铸坯重量为8843.04吨，中间包切头、切尾和中间包铸余重量为9.07吨；参照废钢金属收得率测算公式求解冷轧五金家电板冲片压块的金属收得率如下：

　　测试废钢金属收得率＝[(8843.04+9.07)×1000-7588.8×1000×99.3％×92.7％-129029×43％-(18975+122314+34739+43995+5114+3318)×95％-8510]/(1694.31×1000)×100％＝93.04％。

　　具体实施方式

　　下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

　　本发明实施例提供了一种测算废钢金属收得率的方法，所述测算废钢金属收得率的方法包括：

　　在转炉中加入固定量的废钢和铁水，按照固定的冶炼工艺和操作要求冶炼连铸成铸坯；测试基于转炉冶炼操作实践进行的，能直接将测试废钢熔炼用于常规生产。它无需额外增加中频感应炉或电炉等测试设备、测试场地和测试人员，不额外消耗水、电、气等资源，因此它能有效节省投资；将冶炼工艺固定，且每次连铸工艺都严格按照操作要求冶炼，保证了每次工艺路线相同；

　　测试转炉中废钢金属收得率；提供了一种转炉冶炼模式下测试废钢金属收得率的方法，真实反映了在转炉冶炼中的金属回收情况；

　　废钢金属收得率测算公式为：废钢金属收得率＝(铸坯重量-入炉铁水重量×铁水收得率-冷却剂加入量×冷却剂金属收得率-合金消耗量×合金收得率-调温废钢加入量)/入炉废钢重量×100％，铸坯重量、入炉铁水重量、冷却剂加入量、合金消耗量和调温废钢加入量的单位均为千克；本发明的原理是基于一定的原辅料(主要包括入炉铁水、转炉造渣剂、转炉冷却剂等)、冶炼工艺(主要包括装入制度、造渣制度、顶底复吹工艺、终点控制等)和操作条件下对废钢进行金属收得率测试的。

　　优选的，所述测算废钢金属收得率的方法的步骤包括：

　　测试废钢配斗及入炉：既定入炉金属料结构条件下将测试废钢按照要求重量配入废钢斗并进入转炉；该步骤将废钢的配比以及重量确定；

　　铁水兑入转炉：既定入炉金属料结构条件下将要求重量的铁水兑入转炉；铁水的化学成分和温度应满足转炉冶炼工艺要求并保持相对稳定；该步骤将入炉铁水的重量确定；

　　转炉冶炼：根据钢种冶炼工艺要求和终点控制目标进行冶炼；冶炼过程控制稳定，无喷溅；将转炉冶炼工艺的各步骤固定，做到工艺路线相同；

　　出钢：转炉终点控制达到目标要求时出钢；出钢采用滑板挡渣，避免下渣；

　　脱氧合金化：根据钢种出钢成分和目标成分加入固定种类的脱氧剂和合金进行脱氧和合金化；将脱氧剂和合金的重量确定；

　　氩站吹氩：按照钢种吹氩强度和吹氩时间执行，以均匀其成分和温度，并促进钢中夹杂物上浮；

　　大包浇注：大包下渣检测系统报警后及时关死大包钢流，避免提前关钢水或大包下渣；

　　中间包浇注：测量中间包渣层厚度并根据实际情况执行中间包排渣操作；避免提前关钢水或中间包下渣；

　　铸坯按定尺切割并称重；

　　对中间包切头、切尾和中间包铸余称重；铸坯总重量为一个完整中间包浇次的铸坯重量和中间包切头、切尾和中间包铸余重量之和；

　　参照废钢金属收得率测算公式求解测试废钢的金属收得率；该方法可以客观真实地反映废钢在转炉冶炼中的金属回收情况。它有助于指导钢铁企业合理调整废钢采购定价、科学优化废钢配比，显著降低炼钢成本，增加企业的经济效益。

　　优选的，所述测算废钢金属收得率的方法的步骤在一个完整的中间包浇次内进行，中包浇次的次数大于等于50炉；该测试试验数据典型且数据量较大，能客观真实地反映测试废钢在转炉实际冶炼条件下的金属回收情况。

　　优选的，所述废钢类型为冷轧五金家电板冲片压块；采用单一料源。

　　优选的，所述入炉金属料结构为137吨铁水和30吨废钢；将入炉金属料结构的重量确定。

　　优选的，所述铁水的重量为137吨，上下误差为2吨；废钢的重量为30吨，上下误差为1吨；该误差在可控范围内。

　　优选的，所述中间包浇注还包括：连浇炉第5炉开始测量中间包液渣层厚度并视情况，当液渣层厚度超过80mm时进行排渣；此外，中间包收尾严格按照相关工艺要求操作，中间包末炉余钢高度达到hrb400e系列工艺要求时停浇，避免提前关钢水或中间包下渣。

　　优选的，所述转炉终点控制达到目标要求的碳的含量为0.06％～0.12％，磷的含量≤0.037％；温度为1630℃～～1645℃；将参数确定，采用相同的参数。

　　优选的，所述铁水兑入转炉还包括，造渣剂种类及造渣制度：造渣剂为冶金石灰和生白云石，转炉终渣二元碱度2.5～3.5；造渣剂加入量及加入时机执行hrb400e系列吹炼模型；通过以上工艺步骤和参数，做到不同来料的金属收得率的测试能有相同的对比基础，测量结果可比性较强，参考价值较大。

　　优选的，所述入炉铁水重量：7588.8吨，入炉废钢重量：1694.31吨，冷却剂加入量：129029kg，调温废钢加入量：8510kg，复合脱氧合金剂18975kg，硅锰、硅铁、高碳锰铁、增碳剂和铌铁总加入量分别为122314kg、34739kg、43995kg、5114kg、3318kg，合金消耗量即复合脱氧合金剂、硅锰、硅铁、高碳锰铁、增碳剂和铌铁的总重量，铸坯总重量为一个完整中间包浇次的铸坯重量和中间包切头、切尾和中间包铸余重量之和，一个完整中间包浇次的铸坯重量为8843.04吨，中间包切头、切尾和中间包铸余重量为9.07吨；参照废钢金属收得率测算公式求解冷轧五金家电板冲片压块的金属收得率如下：

　　测试废钢金属收得率＝[(8843.04+9.07)×1000-7588.8×1000×99.3％×92.7％-129029×43％-(18975+122314+34739+43995+5114+3318)×95％-8510]/(1694.31×1000)×100％＝93.04％；此为本申请的一个具体实施例，以一个完整的中间包浇次作为统计对象，测得最终转炉冶炼工艺下的废钢金属收得率。

　　本发明的原理是基于一定的原辅料(主要包括入炉铁水、转炉造渣剂、转炉冷却剂等)、冶炼工艺(主要包括装入制度、造渣制度、顶底复吹工艺、终点控制等)和操作条件下对废钢进行金属收得率测试的，即测试废钢和铁水执行固定入炉金属料结构进入转炉后按照既定冶炼工艺和操作要求冶炼、出钢、脱氧合金化并连铸成铸坯。

　　本发明的有益效果是：

　　1、测试基于一定的原辅料(主要包括入炉铁水、转炉造渣剂、转炉冷却剂等)、冶炼工艺(主要包括装入制度、造渣制度、顶底复吹工艺、终点控制等)和操作条件下进行的，影响废钢金属收得率测试结果的除废钢本身以外的其它可变因素相对固定，因此测试试验数据相对准确可靠。

　　2、测试基于转炉冶炼操作实践并在一个完整的中间包浇次(≥50炉)内进行的，相较于中频感应炉或电炉熔炼的测试方法，该测试试验数据典型且数据量较大，能客观真实地反映测试废钢在转炉实际冶炼条件下的金属回收情况。

　　3、它有助于指导钢铁企业合理调整废钢采购定价，科学优化废钢配比，有效降低炼钢成本，增加企业的经济效益。

　　4、测试基于转炉冶炼操作实践进行的，能直接将测试废钢熔炼用于常规生产。它无需额外增加中频感应炉或电炉等测试设备、测试场地和测试人员，不额外消耗水、电、气等资源，因此它能有效节省投资。

　　以下是本发明的一个实施例：

　　测试废钢料型：冷轧五金家电板冲片压块(单一料源)。

　　冶炼钢种：hrb400e含铌系列。

　　入炉金属料结构：137吨铁水+30吨测试废钢。

　　铁水重量：137吨±2吨。

　　铁水成分及温度：见表1

　　表1本发明实施例的入炉铁水成分和温度

　　废钢重量：30吨±1吨。

　　造渣剂种类及造渣制度：造渣剂为冶金石灰和生白云石，转炉终渣二元碱度2.5～3.5。造渣剂加入量及加入时机执行hrb400e系列吹炼模型。

　　顶底复吹工艺：hrb400e系列吹炼模型。

　　冷却剂种类及加入量：冷却剂为烧结矿，其加入量执行hrb400e系列吹炼模型。

　　终点控制目标：c：0.06％～0.12％，p≤0.037％，温度：1630℃～1645℃。

　　出钢：滑板挡渣出钢，钢水务必出尽并严防下渣。

　　脱氧合金化：出钢前向钢包加入固定数量的复合脱氧合金剂，出钢过程中加入硅锰、硅铁、高碳锰铁、增碳剂、铌铁进行脱氧和合金化。

　　氩站吹氩：按照hrb400e系列吹氩工艺要求(吹氩强度和吹氩时间)执行，均匀其成分和温度，并促进钢中夹杂物上浮。当出钢温度较高时，在氩站加入一定数量的调温废钢确保出站温度满足相关工艺要求。

　　大包浇注：按照大包浇注相关工艺要求执行。大包下渣检测系统报警后关死大包钢流。

　　中间包浇注：按照中间包浇注相关工艺要求执行。连浇炉第5炉开始测量中间包液渣层厚度并视情况(液渣层厚度超过80mm)进行排渣；此外，中间包收尾严格按照相关工艺要求操作，中间包末炉余钢高度达到hrb400e系列工艺要求时停浇，避免提前关钢水或中间包下渣。

　　铸坯按定尺切割并称重，并对中间包切头、切尾和中间包铸余称重。

　　测试试验数据(以一个完整的中间包浇次作为统计对象)：

　　入炉铁水总重量：7588.8吨，测试废钢总重量：1694.31吨，烧结矿总加入量：129029kg，调温废钢总加入量：8510kg，复合脱氧合金剂18975kg，硅锰、硅铁、高碳锰铁、增碳剂、铌铁总加入量分别为122314kg、34739kg、43995kg、5114kg、3318kg，一个完整中间包浇次的铸坯总重量为8843.04吨，中间包切头、切尾和中间包铸余总重量为9.07吨。

　　参照废钢金属收得率测算公式求解冷轧五金家电板冲片压块(单一料源)的金属收得率如下：

　　测试废钢金属收得率＝((8843.04+9.07)×1000-7588.8×1000×99.3％×92.7％-129029×43％-(18975+122314+34739+43995+5114+3318)×95％-8510)/(1694.31×1000)×100％＝93.04％。

　　以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。