2024年5月13日发(作者：睦运菱)
榔镟轉截
技术论坛
LF
钢包精炼炉加废钢试验
袁杰，陈友操，杜国利（转炉炼钢厂）
废钢是一种可循环的再生资源，其回收和
利用具有较高的环保、经济和社会效益。用废
钢炼1 t钢可减少近1.6 t碳排放和1 t原煤消耗，
同时大幅度降低吨钢综合能耗。“十三五”规
划提出，到2020年，要把炼钢废钢比提高到
20%;工信部出台的《钢铁行业政策调整计划》
提出，到2025年要把废钢应用比例提高到
30%。对于钢铁厂，提高转炉废钢比，可以提高
转炉生产效率，降低原材料生产成本，增加公
司经济效益。因此，无论是从国家大政方针上，
还是企业自身的经营效益上，提高废钢比是未
来钢铁行业发展的趋势。目前，柳钢主要在转
炉炼钢过程中加人废钢以降低铁水耗增创效益，
转炉炼钢厂当前铁水耗约870 kg/t,在全国处于
中等水平。为进一步降低铁耗，转炉炼钢厂尝
试在LF钢包精炼炉加入废钢。本文进行总结。
工艺试验
原材料
LF精炼炉处理过程中试验用废钢的品种和
规格主要为直径<20 mm的圆片冲子废钢和长度
100 mm以内的钢筋切头废钢。两类废钢主要化
学成分见表1。
表1LF精炼炉用废钢成分w/%
TFe
C
Si
Mn
P
S
Alt
圆片冲子
钢筋切头
98.7 ~ 98.8
97.3 ~ 97.4
矣0.10
«0.25
矣0.1
(0.75
矣0.15
矣 1.60
矣0.015
矣0.045
<0.020
« 0.045
矣0.050
矣0.005
表2
方案及要求
将圆片冲子废钢和钢筋切头废钢分别上料
至2号LF精炼站的高位料仓中，称重后由皮带
传送至钢包上方下料口加进钢包里，试验钢种
为冷轧板铝镇静钢。废钢加人时机选择在LF精
炼第二次通电过程中，除了废钢，不加人其它
物料。通电前1 min内测量钢水温度，通电后强
吹氩3 min后再一次测量钢水温度。
方案1作为对比试验，第二次通电过程中不
加人废钢和其它物料，测算单位时间内的电耗及
升温效率。方案2、3分别在第二次通电过程中加
人相应的废钢，废钢必须在通电结束前加完。在
方案设计的基础上综合考虑进站温度、生产节奏、
第二次通电时长等因素调整废钢加人量。
具体方案见表2。
40|
2021年第1期
试验方案
方案1
方案2
方案3
废钢种类
无
圆片冲子
钢筋切头
废钢试验方案
炉数/炉
5
11
8
加料次数/单次加人
次 量
/kg
0
^5
彡5
0
彡500
彡500
试验结果分析
废钢加入对周期的影响
废钢单次称重为500 kg,称重时间为32 s。
开始称重至废钢加到钢包需要115s。电弧流稳定
后开始加入废钢，废钢连续加4次需要5 ~ 7 min。
方案2、3中废钢在第二次通电过程中完成加人，
对精炼总周期及工艺无影响，且期间顶渣已成渣，
柳银鹑銨---------------------
钢水温度也较高，废钢易于熔化。
废钢加人造成的温降需要增加通电时间来补
偿。加人每吨圆片冲子废钢需要多通电1.8 min,
加人每吨钢筋切头废钢需要多通电1.5 min。
温降
方案1在第二次通电过程中不加人废钢和其
---------------------------0技术论坛
它物料，单位电耗为326.7kW»h/min，升温效率为
4.3 t/min。单位电耗与升温效率成正比。方案2
加入圆片冲子废钢单位电耗为318.5 kW*h/min,
按升温效率4.19 t/min测算，圆片冲子废钢的温
降为7.7 t/t。方案三加人钢筋切头废钢单位电耗
为323.1 kW.h/min,按升温效率4.25 T/min测算，
圆片冲子废钢的温降为6.6尤/t 表3)。
表3通电过程中温度情况
通电前温度
/
X
.
方案1
方案2
方案3
1 568
1 575
1 570
加入量
/kg
通电后温度
/°C
1 589
1 589
1 590
通电时长
/min
4.7
6.8
7.8
电耗 / (
kW
-
h
.
min
-1)
升温效率/
(Xl
•
min
-1)
4.3
4.19
4.25
废钢温降/
(
Ti
-
r
1)
—
326.7
318.5
323.1
1 852
2004
7.7
6.6
废钢使用成本
圆片冲子废钢温降为7.7 1/1,按4.19丈
/min的升温效率计算，需要通电约1.8 min/t进
行升温补偿；钢筋切头废钢温降为6.6 ^/t,按
4.25 T/min的升温效率计算，需要通电约1.5
min/t进行升温补偿。对应的升温所需电耗为
587.5 kW.h/t和498.0kW_h/t。每千瓦时电价按
0.58元计，电耗成本分别为，圆片冲子废钢
340.8元/吨，钢筋切头废钢288.8元/吨。转炉
厂每月耗电量平均为1.93xl07kW*h,电极成本
为267.7万元，其中电极单价为每吨1.4万元。
因此，通电过程的电极消耗成本为0.14元/(千
瓦•时)。圆片冲子废钢升温补偿电极消耗成本为
82.3元/吨；钢筋切头废钢升温补偿电极消耗成本
为69.7元/吨。废钢外购成本统一按3 030元/吨。
转炉厂钢水浇注及钢包耐材消耗成本为26.5元/
吨，其中钢包耐材耗22元/吨，屮间包耐材耗4.5
元/吨。按11废钢的回收率为98%,则能生产0.98
I钢水对应的钢水浇注及钢包耐材消耗成本为26
元/吨。因此，LF精炼炉加人圆片冲子废钢的综
合成本为3 479.0元/吨，钢筋切头的综合成本为
3414.5元/吨 CP1 表4)。
按照当前钢坯市场价格3 580元/吨计算，
使用每吨圆片冲子废钢的效益为29.4元/吨。
使用每吨钢筋切头废钢的效益为93.9元/吨。
表4精炼炉废钢使用成本
升温补偿时间/
(min
T
1)
圆片冲子
钢筋切头
1.8
1.5
升温补偿电耗/
(
kW
-
h
-
f
')
587.5
498.0
吨电耗
成本/元
340.8
288.8
吨电极耗
成本/元
82.3
69.7
吨废钢
成本/元
3 030.0
3 030.0
吨耐材
成本/元
26
26
吨综合
成本/元
3 479.0
3 414.5
总结
钢包LF精炼炉使用废钢，可以进一步降低
铁耗，尤其是在目前高炉产能不能满足转炉产
能的情况下，更是转炉厂提高钢产量的重要手
段。通过选择最佳的废钢加入时机，最大程度
的减少对LF精炼节奏和精炼工艺的影响，通过
对比试验，得出了不同废钢的温降及使用成本。
对比当前钢坯价格，提高钢产量的同时，仍然
有一定的经济效益。
2021年第1期
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2024年5月13日发(作者：睦运菱)
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LF
钢包精炼炉加废钢试验
袁杰，陈友操，杜国利（转炉炼钢厂）
废钢是一种可循环的再生资源，其回收和
利用具有较高的环保、经济和社会效益。用废
钢炼1 t钢可减少近1.6 t碳排放和1 t原煤消耗，
同时大幅度降低吨钢综合能耗。“十三五”规
划提出，到2020年，要把炼钢废钢比提高到
20%;工信部出台的《钢铁行业政策调整计划》
提出，到2025年要把废钢应用比例提高到
30%。对于钢铁厂，提高转炉废钢比，可以提高
转炉生产效率，降低原材料生产成本，增加公
司经济效益。因此，无论是从国家大政方针上，
还是企业自身的经营效益上，提高废钢比是未
来钢铁行业发展的趋势。目前，柳钢主要在转
炉炼钢过程中加人废钢以降低铁水耗增创效益，
转炉炼钢厂当前铁水耗约870 kg/t,在全国处于
中等水平。为进一步降低铁耗，转炉炼钢厂尝
试在LF钢包精炼炉加入废钢。本文进行总结。
工艺试验
原材料
LF精炼炉处理过程中试验用废钢的品种和
规格主要为直径<20 mm的圆片冲子废钢和长度
100 mm以内的钢筋切头废钢。两类废钢主要化
学成分见表1。
表1LF精炼炉用废钢成分w/%
TFe
C
Si
Mn
P
S
Alt
圆片冲子
钢筋切头
98.7 ~ 98.8
97.3 ~ 97.4
矣0.10
«0.25
矣0.1
(0.75
矣0.15
矣 1.60
矣0.015
矣0.045
<0.020
« 0.045
矣0.050
矣0.005
表2
方案及要求
将圆片冲子废钢和钢筋切头废钢分别上料
至2号LF精炼站的高位料仓中，称重后由皮带
传送至钢包上方下料口加进钢包里，试验钢种
为冷轧板铝镇静钢。废钢加人时机选择在LF精
炼第二次通电过程中，除了废钢，不加人其它
物料。通电前1 min内测量钢水温度，通电后强
吹氩3 min后再一次测量钢水温度。
方案1作为对比试验，第二次通电过程中不
加人废钢和其它物料，测算单位时间内的电耗及
升温效率。方案2、3分别在第二次通电过程中加
人相应的废钢，废钢必须在通电结束前加完。在
方案设计的基础上综合考虑进站温度、生产节奏、
第二次通电时长等因素调整废钢加人量。
具体方案见表2。
40|
2021年第1期
试验方案
方案1
方案2
方案3
废钢种类
无
圆片冲子
钢筋切头
废钢试验方案
炉数/炉
5
11
8
加料次数/单次加人
次 量
/kg
0
^5
彡5
0
彡500
彡500
试验结果分析
废钢加入对周期的影响
废钢单次称重为500 kg,称重时间为32 s。
开始称重至废钢加到钢包需要115s。电弧流稳定
后开始加入废钢，废钢连续加4次需要5 ~ 7 min。
方案2、3中废钢在第二次通电过程中完成加人，
对精炼总周期及工艺无影响，且期间顶渣已成渣，
柳银鹑銨---------------------
钢水温度也较高，废钢易于熔化。
废钢加人造成的温降需要增加通电时间来补
偿。加人每吨圆片冲子废钢需要多通电1.8 min,
加人每吨钢筋切头废钢需要多通电1.5 min。
温降
方案1在第二次通电过程中不加人废钢和其
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它物料，单位电耗为326.7kW»h/min，升温效率为
4.3 t/min。单位电耗与升温效率成正比。方案2
加入圆片冲子废钢单位电耗为318.5 kW*h/min,
按升温效率4.19 t/min测算，圆片冲子废钢的温
降为7.7 t/t。方案三加人钢筋切头废钢单位电耗
为323.1 kW.h/min,按升温效率4.25 T/min测算，
圆片冲子废钢的温降为6.6尤/t 表3)。
表3通电过程中温度情况
通电前温度
/
X
.
方案1
方案2
方案3
1 568
1 575
1 570
加入量
/kg
通电后温度
/°C
1 589
1 589
1 590
通电时长
/min
4.7
6.8
7.8
电耗 / (
kW
-
h
.
min
-1)
升温效率/
(Xl
•
min
-1)
4.3
4.19
4.25
废钢温降/
(
Ti
-
r
1)
—
326.7
318.5
323.1
1 852
2004
7.7
6.6
废钢使用成本
圆片冲子废钢温降为7.7 1/1,按4.19丈
/min的升温效率计算，需要通电约1.8 min/t进
行升温补偿；钢筋切头废钢温降为6.6 ^/t,按
4.25 T/min的升温效率计算，需要通电约1.5
min/t进行升温补偿。对应的升温所需电耗为
587.5 kW.h/t和498.0kW_h/t。每千瓦时电价按
0.58元计，电耗成本分别为，圆片冲子废钢
340.8元/吨，钢筋切头废钢288.8元/吨。转炉
厂每月耗电量平均为1.93xl07kW*h,电极成本
为267.7万元，其中电极单价为每吨1.4万元。
因此，通电过程的电极消耗成本为0.14元/(千
瓦•时)。圆片冲子废钢升温补偿电极消耗成本为
82.3元/吨；钢筋切头废钢升温补偿电极消耗成本
为69.7元/吨。废钢外购成本统一按3 030元/吨。
转炉厂钢水浇注及钢包耐材消耗成本为26.5元/
吨，其中钢包耐材耗22元/吨，屮间包耐材耗4.5
元/吨。按11废钢的回收率为98%,则能生产0.98
I钢水对应的钢水浇注及钢包耐材消耗成本为26
元/吨。因此，LF精炼炉加人圆片冲子废钢的综
合成本为3 479.0元/吨，钢筋切头的综合成本为
3414.5元/吨 CP1 表4)。
按照当前钢坯市场价格3 580元/吨计算，
使用每吨圆片冲子废钢的效益为29.4元/吨。
使用每吨钢筋切头废钢的效益为93.9元/吨。
表4精炼炉废钢使用成本
升温补偿时间/
(min
T
1)
圆片冲子
钢筋切头
1.8
1.5
升温补偿电耗/
(
kW
-
h
-
f
')
587.5
498.0
吨电耗
成本/元
340.8
288.8
吨电极耗
成本/元
82.3
69.7
吨废钢
成本/元
3 030.0
3 030.0
吨耐材
成本/元
26
26
吨综合
成本/元
3 479.0
3 414.5
总结
钢包LF精炼炉使用废钢，可以进一步降低
铁耗，尤其是在目前高炉产能不能满足转炉产
能的情况下，更是转炉厂提高钢产量的重要手
段。通过选择最佳的废钢加入时机，最大程度
的减少对LF精炼节奏和精炼工艺的影响，通过
对比试验，得出了不同废钢的温降及使用成本。
对比当前钢坯价格，提高钢产量的同时，仍然
有一定的经济效益。
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