半鋼

我國內蒙、四川、雲南等地藴藏着極為豐富的多元素共生鐵礦資源，為了更好地利用這些寶貴資源、攀鋼、馬鋼等鋼廠都先後採用噴霧提釩、轉爐提釩等工藝，提取釩鈦等金屬。經過這樣處理後的鐵水，硅、錳含量少，同時碳也有一定的煉損，即所謂半鋼。長期以來，我國冶金工作者就如何在轉爐內優質 低耗、高產地吹煉半鋼積累了較多的經驗。鐵水預處理也日益受到重視，經過脱磷、脱硫、脱硅的“三脱”鐵水，也同樣具有了半鋼的特徵 ^[1]  。

半鋼的一般成份

高爐鐵水經。“提釩”或“三脱”等預處理以後成為半鋼，釩、鈦 硅等易氧化元素呈微量，錳有所降低，碳也降低0.5～1%。

鍊鋼熱源減少

半鋼和常規鐵水相比，發熱元素碳、硅、錳燒損較大，轉爐冶煉化學熱會有較大損失。對轉爐冶煉的升温、化渣、多吃廢鋼都帶來了一定的困難。就鐵水及半鋼成份為例，半鋼冶煉中的化學反應熱將比鐵水減少20% (以二次燃燒率為10%計算)。

化渣困難

在常規鐵水的冶煉中，爐渣是一個多組元體系。除CaO、SiO₂、FeO外，還有MnO、Al₂O₃、MgO等組元，使爐渣組成一個複雜的多元體系，促使了爐渣熔點的降低，並能儘快成渣及減緩中期返乾的發生。而對於半鋼，如仍用常規方法冶練，爐渣則基本為CaO-FeO體系。其結果將會導致爐渣熔點升高，成渣慢，脱除磷、硫困難，並造成易粘槍、粘爐口等一系列不利問題。

有利於少渣冶煉

“三脱 鐵水由於雜質古量已經根低，使轉爐冶煉負荷大為減輕。使轉爐的複雜冶煉過程，成為簡單的脱碳及升温，為轉爐少渣冶煉剖造丁必要的條件。轉爐使用。“三脱”鐵水採用少渣鍊鋼工藝，石灰耗量由傳統的90kg/t鋼降至40kg/t鋼。縮短了冶煉時間，提高了金屬收得率的轉爐爐村壽命。

為氯化物直接入爐創造了條件在轉爐冶煉中加入貧錳礦提高終點殘錳，可以節約錳鐵舍金 由於貧錳礦中SiO₂及其他雜質較多，在冶煉常規高爐鐵水時，如果加入了貧錳礦。為了保持一定的鹼度而必須大量造渣，帶來了工藝上的種種不利影響。

而在半鋼冶煉中由於熔池中Si含量已經很低，加入貧錳礦後其中的Si將會有利於化渣。因此在半鋼冶煉中加錳礦，既利於造渣也可為提高終點殘錳創造了條件 ^[2]  。

由於冶煉半鋼時的化學熱減少，使後續轉爐鍊鋼熱源趨於緊張。緩和温度緊張的最簡單措施之一就是減少半鋼鋼包的温降。例如：紅包出半錒，縮短等待時間及在鋼包砌築材質上採用輕質絕熱材料等。採用絕熱型半鋼鋼包是減少温降的有效手段之一。

採用複合吹煉雙流道氧槍熱補償工藝，也可以在一定程度上彌補半鋼冶煉温度的不足。採用上述工藝後與LD工藝相比，化渣、脱硫效果改替、吹煉時間明顯縮短，渣料、氧氣等消耗不同程度降低。補償冶煉温度約30℃。採用爐內加塊狀古碳材料冶煉半鋼也可補償熱源不足、提高廢鋼比。

當加入混合碳材(焦丁、煤)加入量為17.46kg/t時，廢鋼比可達10%上。提高了廢鋼比3%左右，但同時也延長了供氧時間2～3min。並且由於提高於終點碳含量，降低了終渣FeO含量，吹損減步，提高了鋼鐵料收得率。

眾所周知，由於半鋼中硅、錳已氧化到微量，給化渣帶來很多不利影響。被迫採用大量螢石化渣，這又帶來了侵蝕爐襯的副作用。多年來，我國廣大冶金工作者為從多方尋求各種新的化渣助溶劑做了大量的工作。採用迴轉窯石灰代替豎窯石灰吹煉半鋼試驗取得了一定的效果。

採用活性石灰，化渣時間可提前1～2min，脱磷率提高了5%，噸鋼石灰耗量減少了25～32kg，廢鋼比也提高了4%～5%。採用多組元造渣，也可有效地改善半鋼冶煉中的化渣狀況。

生產結果表明，採用這些助熔材料可使初期渣的成渣時間縮短2min，終渣硅酸三鈣增加了20%，遊離CaO也有所減少 ^[3]  。

使用普通鐵水的轉爐傳統練鋼工藝，由於脱除磷、硫被迫採用了較大渣量操作，帶來了金屬收得率低，渣料消耗高、冶煉時間長等一系列不良影響。轉爐採用“三脱”鐵水鍊鋼，吹練負荷大為減輕。採用少渣冶煉，錳礦直接入爐的條件已趨成熟。採用“三脱”鐵水鍊鋼後石灰等渣料消耗降低50%左右。鋼鐵料，氧氣和渣料消耗及吹損也明顯降低。

低硅鐵水鍊鋼的最佳錳含量為0.5%～0.7%，因而半鋼鍊鋼則必須配加MnO，以利於初期渣的快速形成，並可改善脱硫，減少金屬噴濺及稠化終渣。在半鋼練鋼生產中使用錳礦和廢錳渣造渣，加入量為6～8kg/t鋼，終渣氧化錳達到2%～3%，脱硫效率提高約2%。鋼水殘錳相應增加了0.03%～0.05%。日本採用復吹工藝，錳礦加入量為7～15kg/t鋼，回收率為45%～60%。並減少了過程噴濺 ^[2]  。

由於鐵水預處理工藝的不斷普及和提高，以及我國伴生元素鐵中的現實，將有更多地轉爐廠採用半鋼鍊鋼。廣大冶金工作者經過不懈地努力已摸索出解決半鋼冶煉化渣和温度控制兩大難題的很多寶貴經驗。例如，採用絕熱鋼包、爐內加碳材料，採用雙流道氧槍吹煉，多組元造渣等等，這些都為我國大面積採用鐵水預處理-轉爐復吹-爐外精練，優化冶煉工藝，莫定了基礎。在今後的有關半鋼冶煉中。根據我國已取得的半鋼鍊鋼經驗，結合本廠的現實情況，來制定更加完善、合理的工藝制度，將是十分必要而有益的 ^[2]  。