生鐵塊

不規則生鐵塊中Si、Mn、P、S、As、Ti的分析一般都採用化學分析方法，化學分析手續繁雜、工作量大、成本也高。隨着鍊鋼冶煉水平的提高和週期的縮短，鍊鋼需要大量外購生鐵塊配合提高產量，為快速，準確地進行分析並及時報出分析結果，針對生鐵塊的特點，在樣品製備、分析條件等方面進行了一系列試驗，建立了一套能快速分析、準確度高的XRF 分析法。XRF 光譜技術具有多元素同時測定，操作簡便快速，重現性好，準確度高等優點。通過對大量的生鐵試樣的分析證明，採用XRF 光譜粉末樣品直接壓片法分析生鐵塊中硅、錳、磷、硫、砷、鈦等主要元素含量，與化學法相比較，縮短了試樣的分析時間，能夠及時地滿足爐前鍊鋼生產的實際需要，適用於鍊鋼生產過程的質量控制 ^[1]  。

利用X 熒光光譜儀測量生鐵塊中雜質元素

1) 利用X 熒光光譜儀可以擺脱煩瑣的化學分析步驟，本方法經過長時間利用壓片XRF 法和化學分析法進行對照實驗，且對照結果良好。本方法測定生鐵塊中的各元素的含量，採用不同產地的生鐵塊和國標生鐵塊混合標樣建立工作曲線，它消除了基體效應，粒度效應對分析結果的影響，提高了分析的準確度。本方法操作簡單、成本低，能及時、準確地為生產控制提供可靠數據。

2) 由於生鐵塊產地及工藝差異大，造成其組成複雜，影響分析結果準確因素較多，利用化學法進行跟蹤比對，實驗比對消除干擾。

生鐵塊補爐修補面為倒渣面，利用大面粘掛生鐵來降低爐體機械沖刷侵蝕，達到降低補爐料消耗和提高爐襯壽命的目的。通過控制合適的爐渣成分，在轉爐出鋼後的高温爐渣中加入少量生鐵，利用生鐵與高温爐渣的温度差迅速降温形成局部“冷區”，爐渣中高熔點物質MgO、2CaO·SiO2、3CaO·SiO2 析出冷凝，爐渣黏度升高，包裹鐵塊粘附在爐襯上代替補爐料，從而達到了快速維護爐襯的目的 ^[2]  。

鐵塊能否粘掛在爐壁上主要是看終渣的成分與鹼度以及渣量，終點碳低、渣量大、終渣稀的時候渣粘不上，當渣稠的時候不能覆蓋鐵塊，也粘不上；為確定合適的渣系，連續三個月對轉爐終渣取樣分析，對比生鐵快補爐效果，最終確定最合適的渣系。

生鐵塊補爐的效果與終渣的鹼度、MgO 和渣中FeO 含量變化相關，終渣的鹼度合適，終渣氧化性不強時效果最好，此時終渣流動性較好，可以侵入鐵塊內部並與爐壁形成良好的共晶體，終渣在冷卻凝固的過程中形成了熔點較高的硅酸鈣，對爐襯的保護作用尤為明顯。當爐渣黏度較高時，轉爐渣稠，流動性不好，鐵塊與爐壁無法粘結或粘接不牢，在濺渣時容易脱落，反而效果不好。

通過實驗分析最終確定轉爐渣參數：補爐前一爐終點按照；8%<w（Fe0）<10%，8%<w (MgO)<10%，爐渣鹼度2.9～3.2。

在實際操作中轉爐出鋼完成後爐長觀察爐體情況，當發現爐體出現被侵蝕狀況後爐長在每爐出完鋼後都要進行觀察，以便確認補爐時間。生鐵塊補爐前爐次，爐長需將本爐渣系調整至合適的狀態，吹煉過程相應增加200kg 石灰，並且在出鋼時候保證鋼水出完，爐渣要避免高氧化性，確保補爐效果。

爐長根據爐襯侵蝕情況決定補爐爐次，並通知相關崗位做好準備，準備好2t 生鐵塊，該生鐵塊要求潔淨、乾燥，防止補爐時引起外來夾雜物影響補爐效果。準備生鐵塊時將生鐵塊在加料斗裏面平鋪，不能集中放置。當吹煉結束後轉爐準備出鋼，本次出鋼確保出鋼乾淨。出鋼後，進行清理爐口，生鐵補大面清理爐口時，要避免鋼渣落入爐內影響濺渣及補爐效果。清理完畢後將爐體前傾，搖至與平台平面夾角約30°～45°，加入2t 生鐵補大面。當生鐵在廢鋼鬥內開始滑落時將爐體逐步下搖，同時副搖指揮天車主鈎逐步下降，主搖在操控爐體下搖過程必須聽從副搖指令，避免爐口後方掛靠廢鋼料斗造成安全事故，鐵塊迅速均勻平鋪後，將爐口搖到與平台夾角基本水平，吹氧4～5min 後才可進行濺渣護爐，然後冶煉下一爐。

在生產過程中優先保證濺渣護爐，利用生產間隙組織生鐵護爐，只有在大面侵蝕不均勻，並有掉磚徵兆時進行補爐磚、大面料補爐。

在補爐前爐長檢測爐底深度，在爐底>6.05m時，方可採取生鐵塊補爐底，補生鐵塊為2t/ 次。實際操作過程中班組嚴格執行補爐操作規程，在規定時間內完成。當班中爐況發生變化時，爐長及時彙報做調整。如果補爐前一爐次出現高温、過氧化及點吹情況，轉爐不得安排生鐵塊補爐。生鐵塊加入過程關閉主控室防護板，工作人員站在安全區域，不得正對或靠近爐口。

生鐵補大面後第一爐：

（1） 吹煉終點倒爐時，必須要關緊擋火門，爐前人員不得正對爐口，必須站在安全區域，待爐內平穩後再進行作業，防止生鐵融化沸騰造成鋼渣飛濺傷人。

（2）出鋼過程工作人員必須站在安全區域，不得正對或靠近爐口處，防止生鐵塊坍塌掉落，鋼水飛濺傷人。

（3）上下擋渣車必須迅速，儘可能縮短在擋渣車上的停留時間。渣補第一爐要化好渣，不“返幹”，過程温度控制合適，出鋼後做好濺渣護爐工作 ^[2]  。

使用生鐵塊補爐工藝實施後因倒渣面補爐平均一月一次，該工藝每次耗時8～10min，而在實施該工藝前平均48 小時就要補爐一次，每次消耗耐火材料1～2 噸，耗時70～90min。該工藝實施不論是時間還是耐材消耗上都具有一定的經濟效益。實施過程中為保證補爐效果，補爐前一次爐渣要符合要求，對爐長及主搖操作水平要求高 ^[2]  。

生產實踐表明，轉爐濺渣護爐過程中採用生鐵技術具有降低耐材消耗及補爐時間，有利於均衡生產組織，提高轉爐爐齡，有效降低了生產成本。在當今鋼企市場競爭激烈的情況下，如何有效降低生產成本是各個企業所追求的目標，而採用生鐵塊進行護爐為降低生產成本提供了一種途徑 ^[3]  。