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铁水捞渣与钢铁企业降本增效 毕宏伟 盛富春 宋文涛 杨东道 （烟台盛利达工程技术有限公司， 烟台 264670）
摘要：
铁水捞渣机已应用十年， 本文对铁水捞渣机对钢铁企业降本增效进行了总结， 介绍了铁水捞渣在转炉、 电炉炼钢上的应用， 阐述出铁水捞渣对当前钢铁企业降本增效的重要作用。
关键词：
铁水捞渣机 全量捞渣 在线捞渣 降本增效
Dragging Iron Slag and the Cost Reduction of Iron and Steel Enterprises Bi Hongwei
Sheng Fuchun
Song Wentao
Yang Dongdao （ Yan Tai SHENGLIDA
Engineering
Co.,Ltd, Yan Tai P R China 264670）
Abstract：
The dragging iron slag has been applied for 10 years, this article summarizes the influence of reducing the cost and increasing the benefit, it also introduce the application of the dragging iron slag in the converter and electric furnace steelmaking and explain the important role for the iron and steel enterprises. Key words：
Dragging Iron Slag, overall slag, online slag, cost reduction and efficiency boost
1 前言 进入 2014 年钢铁企业的境况仍然不容乐观， 效益继续下滑， 钢铁产品的利润已进入到 1 元时代。
随着各钢铁企业几年来想尽了各种办法来降本增效， 到了今天， 办法越来越少， 潜力越来越小。
捞渣机作为国际钢铁业近年来涌现出的清渣新技术， 已有近百台设备， 在四十多家钢铁企业应用， 每年仅从减少扒渣带铁、 高炉渣入炼钢炉两项， 所带来的经济效益就在 30 亿元左右（折合吨钢 10-15元）
。
另外还减排钢渣 50 万吨， 可谓经济、 环保效益双丰收， 因此受到越来越多的应用及关注。
实践证明， 捞渣是钢铁企业降本增效的新途径。
铁水带渣量过大， 是目前我国大部分钢铁企业、 50%以上的钢铁产量所存在的问题， 它直接造成 10 元/吨钢左右的成本增加， 和每年上千万吨的钢渣排放。
所以， 从高炉到转炉（电炉）
的中间处理工序， 是目前我国钢铁企业降本增效的重要环节， 特别是对中小钢企。
2、 铁水捞渣机在转炉车间的应用 高炉铁水进到转炉车间后， 一般分三种线路进入转炉：
一、 经铁水预处理脱硫进入转炉； 二、 先进入混铁炉再进入转炉； 三、 直接进入转炉。
在这三条线路上均可采用捞渣机， 针对每条线路采用捞渣机的效果是不同的。
具体线路见图（一）
。
图（一）
线路一：
对于已经拥有铁水预处理脱硫及扒渣机的钢铁企业， 可采用捞渣机替代扒渣机， 通过多年的实践及实际测量， 捞渣机捞渣带铁在 1. 5kg/吨铁以下， 而扒渣机扒渣带铁均在 6-8kg/吨铁， 因此， 对于预处理率较高的钢铁企业， 仅仅采用捞渣机替代扒渣机即可实现降低约 5kg/吨铁的钢铁料消耗， 带来约15 元/吨铁的经济效益。
由于脱硫成本较高， 对于一些非低硫钢种， 可不脱硫， 直接对铁水捞渣后进转炉， 主要目的是降低消耗提高效益。
特别是因捞渣铁损少， 又使这种方法效益尤为显著。
应用实例：
邢钢， 泰钢。
1）
、 邢台钢铁 65 吨铁水罐在线脱硫捞渣 该工艺是在高炉与转炉之间的铁水运输线上新建脱硫捞渣车间。
铁水罐运输列车将铁水由炼铁厂运至该车间的脱硫捞渣处理工位。
在此过程中运用动态电子轨道衡对铁水罐进行计量， 并根据钢种对铁水S的要求决定是否脱硫， 如不需脱硫， 只进行铁水捞渣， 然后运至转炉车间。
如需脱硫， 先捞前渣， 脱硫后再次捞渣， 最后将铁水运至转炉车间［1］ 。
布置方案， 见图（二）
图（二）
应用实效：
邢钢铁水脱硫捞渣工程 2008 年 11 月 15 日开始热负荷试车， 11 月 22 日正式生产。
截至 2014 年 4 月捞渣机已使用 5 年多。
目前设备仍运行良好， 具体生产指标见表（一）
表（一）
项目 指标 年处理铁水量
70 万吨 捞渣率
90% 捞渣时间
6min/包 脱硫捞渣周期 ＜40min/4 包（4 包为一列车， 效率是离线的两倍）
捞渣带铁 ＜1. 0kg/吨铁 渣耙寿命
350 包/付 铁水回硫 0. 003% 捞渣费用 1. 6 元/吨铁 经济效益 年均 1000 万以上 降本增效指数：
**** 2）
、 泰山钢铁 200 万吨铁水全量捞渣 2005 年泰山钢铁厂针对炼钢厂的工艺流程， 实施技术改造， 完善生产工艺， 扩大规模又要充分利用现有空间与资源， 实现一种“短、 平、 快” 短流程的铁水处理工艺方法， 以尽量少投资， 达到完善生产工艺， 提高产品质量与作业率的目的， 先后采购 3 台铁水捞渣机， 其中两台离线捞渣机， 1 台在线捞渣机，对全厂 200 万吨铁水进行全量捞渣， 其中脱硫捞渣和不脱硫捞渣各占 50%。
应用实效：
不脱硫捞渣的铁水， 因带入转炉的高炉渣减少， 转炉总渣量， 石灰消耗、 氧气消耗、 生产 1 炉钢周期等多项指标都有不同程度的减少。
表（二）
为泰钢炼钢厂在其它条件相同下全面捞渣后几项重要炼钢月度指标比没捞渣时的月度指标优化数：
表（二）
钢铁料消耗 氧气消耗 石灰消耗 生产周期 —4Kg/吨钢 —4. 9M3/吨钢 —7. 63Kg/吨钢 —0. 48 分钟 泰钢公司年捞渣 200 万吨铁水， 用捞渣工艺因钢铁料消耗降低， 节约为吨钢 12 元， 氧气按 0. 55 元/M3、 石灰按 450 元/吨计算， 吨钢成本合计减少 18 元。
吨铁捞渣成本是 1. 9 元。
合计吨铁捞渣综合节约16. 1 元。
降本增效指数：
***** 线路二：
对于拥有混铁炉的钢铁企业， 可在铁水进混铁炉前对其进行捞渣。
捞渣后进入混铁炉的渣量减少， 一方面可以提高混铁炉炉衬寿命， 另一方面可以保持炉容， 大大延长混铁炉的维护周期。
实例：
东海钢铁 65 吨铁水包， 混铁炉前捞渣 东海钢铁为了解决铁水带渣量大， 混铁炉集渣严重的问题， 分别于 2011 年 4 月、 9 月上两台捞渣机对混铁炉前铁水进行捞渣。
由于采用铁水全量捞渣， 捞渣后铁水包结壳现象基本消失， 混铁炉粘渣现象明显减轻， 工人清渣工作量大大降低。
同时进入转炉渣量减少， 石灰加入量大幅降低， 经济效益显著。
具体生产数据见表（三）
：
表(三)
年处理铁水量 捞渣率 捞渣时间 捞渣带铁 200 万吨 ＞80% 5min 0. 5kg/吨铁 石灰节省量 10kg/吨钢 综合效益 12 元/吨钢 降本增效指数：
***** 线路三：
对于不需要铁水预处理和混铁炉的钢铁企业， 高炉铁水可以先捞渣再兑入转炉或电炉炼钢。为了便于倒运， 转炉车间进铁水线一般为两条， 可以采用两台捞渣机分别对每条线上的铁水进行在线捞渣， 从而实现对铁水全量捞渣。
具体布置方案见图（三）
。
渣罐渣池捞渣机捞渣机 图（三）
应用实例：
无锡雪峰钢铁、 阿城钢铁、 西林钢铁、 衡阳钢管 1）
无锡雪丰钢铁 40 吨铁水包在线捞渣 2006 年无锡雪丰钢铁开始采用铁水在线捞渣。
设备一经投产就收到良好效果， 其他厂家也纷纷上马， 使在线捞渣得以全面推广。
雪丰钢铁转炉车间共有两条进铁水线， 为了实现铁水全量捞渣， 进入车间
的铁水运输车先进入捞渣线， 捞完渣的铁水会经车间外道岔运至另一条铁水线， 到达炼钢炉。
具体布置图见图（四）
。
雪丰钢铁高炉铁水平均带渣量是 5-8 ㎏/吨铁， 80%捞渣后入炉渣量减至 1-1. 6 ㎏。
图（四）
2）
阿城钢铁 80 吨铁水罐离线捞渣 阿城钢铁高炉铁水带渣量一直很大， 罐口结壳现象较严重， 清理困难， 影响生产的正常进行。
为解决罐口结壳问题， 2011 年在转炉车间新上一台捞渣机， 对带渣量较大的铁水罐进行捞渣， 对于出铁量较小的罐， 先兑铁再捞渣。
捞渣机投运 1 个月， 铁水罐罐口结壳明显减轻， 同时转炉喷吹过程中的溅渣也有很大程度减轻。
不仅保证生产正常进行， 铁水罐修罐费用月节省 5 万元以上， 同时转炉炼钢消耗降低， 节约 8-10 元/吨钢。
具体布置见图（五）
10000R500012000760024006000捞渣机轨道捞渣机 图（五）
3）
西林钢铁 80 吨铁水包全量捞渣 西林钢铁目前使用的石灰均为活性石灰， 转炉石灰消耗量较大， 2011 年平均石灰消耗达 52. 34kg/t，不仅石灰成本升高， 而且渣量大， 钢铁料消耗高， 转炉炼钢生产成本增加。
为此， 进行降低石灰消耗的攻关。
经过考察， 2012 年 11 月， 在转炉车间新上两台捞渣机对入炉铁水全量捞渣。
受车间空间的限制， 西林钢铁捞渣机只能布置在一侧， 对一条铁水线进行在线捞渣， 另一条线的铁水通过天车吊至捞渣位进行捞渣。
具体布置见图（六）
图（六）
2013 年石灰消耗比 2012 年降低了 6. 87kg/t， 钢铁料消耗降低 1. 21kg/吨钢， 氧枪枪龄由 220 炉提高到 300 炉， 降低成本约 7. 81 元/t， 年创造经济效益约 780 万元。
4）
衡阳钢管 100 吨铁水罐电炉前在线捞渣 衡阳钢管厂铁水渣碱度一般在 1. 0 ～ 1. 1 之间［2］ ， 对电弧炉冶炼的影响主要表现在：
降低炉渣碱度， 加大石灰消耗，
从而使渣量增加，
影响电弧炉冶炼操作。
具体表现为：
石灰消耗增加； 冶炼电耗增加； 渣量增加带来的铁损失增加。
捞渣机投入使用后， 入炉铁水带渣量减少， 石灰用量有所减少， 冶炼过程渣况也有所改善， 同时经统计每增加 0. 1%的渣量，
电耗增加约 0. 1%。
布置方案见图（七）
：
图（七）
效益分析：
捞渣产生的经济效益主要表现在：
减少入炉渣量使得石灰消耗降低， 从而减少渣量使得渣中铁损减少， 同时也使冶炼电耗有小幅度下降。
目前铁罐平均铁水量为 80 t/罐左右， 铁水捞渣率为 90%（带渣量
由 1. 25%下降到 0. 25%， 每罐平均捞渣量 0. 81 t ）
。
物料的价格：
铁水 2 926 元/t； 电费 0. 66 元/kW· h； 石灰 265. 89 元/t。
所以经济效益主要从以下几方面计算。
（1 ）
石灰消耗减少：
75 t 入炉铁水，
其带渣量由 1. 25%降到 0. 25%， 石灰消耗减少 503kg/炉， 则吨铁节约成本量为：
0. 503 × 265. 89/75＝1. 78 元；
（2 ）
钢铁料损失减少：
电炉渣中全铁含量以 20%计， 捞渣后电炉渣量减少 594 kg/炉， 则吨铁节约成本量为：
594 × 20% × 2. 926/75＝4. 63 元；
（3 ）
节省电耗：
捞渣后电耗减少 101 kW· h/炉， 则吨铁节约成本量为：
101 × 0. 66/75＝0. 89 元。
综合效益为 1. 78＋4. 63＋0. 89＝7. 3 元，
降本增效指数：
*****
3、 铁水捞渣效益估算 3. 1 捞渣机替代扒渣机 钢铁料消耗降低按 5Kg/吨铁计算， 钢铁料按 3000 元/吨计， 捞渣替代扒渣可创造经济效益 15 元/吨铁。
3. 2 铁水不经预处理， 捞渣后直接进转炉 3. 2. 1 铁水带渣量按 8‰， 捞渣率 80%， 则吨钢减少 6. 4Kg 的石灰用量， 石灰价格按照 600 元/吨， 则吨铁捞渣可节约石灰用量为 3. 84 元。
3. 2. 2 由于吨钢渣量减少， 钢铁料消耗降低 1. 92Kg/吨钢， 钢铁料按 3000 元/吨计， 则吨铁捞渣可节约钢铁料为 5. 76 元。
3. 2. 3 由于转炉总渣量减少， 氧气消耗降低。
3. 2. 4 由于转炉总渣量减少， 吹炼时喷溅减少、 减轻。
3. 2. 5 由于转炉总渣量减少， 吹炼时间减少， 因而生产一炉钢的周期缩短。
3. 2. 6 由于高炉渣入炉减少， 碱性渣对炉衬侵蚀减少， 炉龄也有一定提高。
3. 2. 7 由于渣中含 S 较高， 捞渣后铁水 S 含量会有所下降既降低了冶炼成本也提高了钢材质量。
综合节约 15 元/吨铁以上。
4、 总结
4. 1 捞渣机布置灵活， 实现了高效率的在线捞渣， 以及窄小车间、 扒渣机改捞渣机等各种工况的使用。
4. 2 通过捞渣降低了钢铁料消耗， 提高钢铁产品质量和经济效益， 又促进了节能减排。
4. 3 对脱硫捞渣， 因铁损比扒渣减少 5 ㎏/吨铁左右， 经济效益显著。
4. 4 不脱硫捞渣主要是降低成本， 提高效益， 节能环保， 而且非常显著， 已成为钢铁企业生存发展的重要手段。
4. 5 目前国内钢铁企业 50%的铁水（约 3. 5 亿吨）
即不脱硫， 也不捞渣。
如果对其全量捞渣， 按吨铁节约12 元计算， 年效益 42 亿元， 是降本增效的重要潜力区。
参 考 文 献 [1] 盛富春. 捞渣机的布置与操作要点. 2009 年铁水预处理技术高级研讨会论文集. 2009. 107-121 [2] 陈代兵， 刘全胜等.
铁水捞渣机在电弧炉炼钢中应用实践[J].
2013 ，
42（2）
：
56-58.
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