生铁块

含碳量大于2%的铁碳合金

生铁块是含碳量大于2%的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.5%--4%，并含C、SI、Mn、S、P等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。性能：生铁坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压。

杂质元素

不规则生铁块中Si、Mn、P、S、As、Ti的分析一般都采用化学分析方法，化学分析手续繁杂、工作量大、成本也高。随着炼钢冶炼水平的提高和周期的缩短，炼钢需要大量外购生铁块配合提高产量，为快速，准确地进行分析并及时报出分析结果，针对生铁块的特点，在样品制备、分析条件等方面进行了一系列试验，建立了一套能快速分析、准确度高的XRF 分析法。XRF 光谱技术具有多元素同时测定，操作简便快速，重现性好，准确度高等优点。通过对大量的生铁试样的分析证明，采用XRF 光谱粉末样品直接压片法分析生铁块中硅、锰、磷、硫、砷、钛等主要元素含量，与化学法相比较，缩短了试样的分析时间，能够及时地满足炉前炼钢生产的实际需要，适用于炼钢生产过程的质量控制。

杂质元素检测

利用X 荧光光谱仪测量生铁块中杂质元素

1) 利用X 荧光光谱仪可以摆脱烦琐的化学分析步骤，本方法经过长时间利用压片XRF 法和化学分析法进行对照实验，且对照结果良好。本方法测定生铁块中的各元素的含量，采用不同产地的生铁块和国标生铁块混合标样建立工作曲线，它消除了基体效应，粒度效应对分析结果的影响，提高了分析的准确度。本方法操作简单、成本低，能及时、准确地为生产控制提供可靠数据。

2) 由于生铁块产地及工艺差异大，造成其组成复杂，影响分析结果准确因素较多，利用化学法进行跟踪比对，实验比对消除干扰。

生铁块补炉

原理

生铁块补炉修补面为倒渣面，利用大面粘挂生铁来降低炉体机械冲刷侵蚀，达到降低补炉料消耗和提高炉衬寿命的目的。通过控制合适的炉渣成分，在转炉出钢后的高温炉渣中加入少量生铁，利用生铁与高温炉渣的温度差迅速降温形成局部“冷区”，炉渣中高熔点物质MgO、2CaO·SiO2、3CaO·SiO2 析出冷凝，炉渣黏度升高，包裹铁块粘附在炉衬上代替补炉料，从而达到了快速维护炉衬的目的。

补炉实践

铁块能否粘挂在炉壁上主要是看终渣的成分与碱度以及渣量，终点碳低、渣量大、终渣稀的时候渣粘不上，当渣稠的时候不能覆盖铁块，也粘不上；为确定合适的渣系，连续三个月对转炉终渣取样分析，对比生铁快补炉效果，最终确定最合适的渣系。

生铁块补炉的效果与终渣的碱度、MgO 和渣中FeO 含量变化相关，终渣的碱度合适，终渣氧化性不强时效果最好，此时终渣流动性较好，可以侵入铁块内部并与炉壁形成良好的共晶体，终渣在冷却凝固的过程中形成了熔点较高的硅酸钙，对炉衬的保护作用尤为明显。当炉渣黏度较高时，转炉渣稠，流动性不好，铁块与炉壁无法粘结或粘接不牢，在溅渣时容易脱落，反而效果不好。

通过实验分析最终确定转炉渣参数：补炉前一炉终点按照；8%

在实际操作中转炉出钢完成后炉长观察炉体情况，当发现炉体出现被侵蚀状况后炉长在每炉出完钢后都要进行观察，以便确认补炉时间。生铁块补炉前炉次，炉长需将本炉渣系调整至合适的状态，吹炼过程相应增加200kg 石灰，并且在出钢时候保证钢水出完，炉渣要避免高氧化性，确保补炉效果。

炉长根据炉衬侵蚀情况决定补炉炉次，并通知相关岗位做好准备，准备好2t 生铁块，该生铁块要求洁净、干燥，防止补炉时引起外来夹杂物影响补炉效果。准备生铁块时将生铁块在加料斗里面平铺，不能集中放置。当吹炼结束后转炉准备出钢，本次出钢确保出钢干净。出钢后，进行清理炉口，生铁补大面清理炉口时，要避免钢渣落入炉内影响溅渣及补炉效果。清理完毕后将炉体前倾，摇至与平台平面夹角约30°～45°，加入2t 生铁补大面。当生铁在废钢斗内开始滑落时将炉体逐步下摇，同时副摇指挥天车主钩逐步下降，主摇在操控炉体下摇过程必须听从副摇指令，避免炉口后方挂靠废钢料斗造成安全事故，铁块迅速均匀平铺后，将炉口摇到与平台夹角基本水平，吹氧4～5min 后才可进行溅渣护炉，然后冶炼下一炉。

在生产过程中优先保证溅渣护炉，利用生产间隙组织生铁护炉，只有在大面侵蚀不均匀，并有掉砖征兆时进行补炉砖、大面料补炉。

操作注意事项

在补炉前炉长检测炉底深度，在炉底>6.05m时，方可采取生铁块补炉底，补生铁块为2t/ 次。实际操作过程中班组严格执行补炉操作规程，在规定时间内完成。当班中炉况发生变化时，炉长及时汇报做调整。如果补炉前一炉次出现高温、过氧化及点吹情况，转炉不得安排生铁块补炉。生铁块加入过程关闭主控室防护板，工作人员站在安全区域，不得正对或靠近炉口。

生铁补大面后第一炉：

（1）吹炼终点倒炉时，必须要关紧挡火门，炉前人员不得正对炉口，必须站在安全区域，待炉内平稳后再进行作业，防止生铁融化沸腾造成钢渣飞溅伤人。

（2）出钢过程工作人员必须站在安全区域，不得正对或靠近炉口处，防止生铁块坍塌掉落，钢水飞溅伤人。

（3）上下挡渣车必须迅速，尽可能缩短在挡渣车上的停留时间。渣补第一炉要化好渣，不“返干”，过程温度控制合适，出钢后做好溅渣护炉工作。

补炉工艺效果

使用生铁块补炉工艺实施后因倒渣面补炉平均一月一次，该工艺每次耗时8～10min，而在实施该工艺前平均48 小时就要补炉一次，每次消耗耐火材料1～2 吨，耗时70～90min。该工艺实施不论是时间还是耐材消耗上都具有一定的经济效益。实施过程中为保证补炉效果，补炉前一次炉渣要符合要求，对炉长及主摇操作水平要求高。

技术总结

生产实践表明，转炉溅渣护炉过程中采用生铁技术具有降低耐材消耗及补炉时间，有利于均衡生产组织，提高转炉炉龄，有效降低了生产成本。在当今钢企市场竞争激烈的情况下，如何有效降低生产成本是各个企业所追求的目标，而采用生铁块进行护炉为降低生产成本提供了一种途径。

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