世界上電爐鋼的生產份額在持續(xù)不斷地增長，據分析家預測，到2010年其份額將占到40%。隨著電爐煉鋼工藝的完善，對煉鋼過程中造渣制度的調整越來越受到重視。根據煉鋼生產現代化改造的規(guī)劃，2006年俄羅斯馬格尼托哥爾斯克鋼鐵公司投產了兩臺180噸交流電爐，設計年產量共為200萬噸。通過對這兩座電爐進行試驗，發(fā)現提高電爐生產率、提高鋼水質量、降低生產成本，主要由鋼水中適宜的碳含量和熔煉過程中渣的氧化度來決定。

電爐加熱不僅有手動操作，也有自動操作模式。在手動模式下，電爐的RCB燒嘴有兩個工作程序，而在自動操作模式下有5種操作類型。工藝規(guī)定了3種配料方案：100%廢鋼、75%廢鋼和25%鐵水、60%廢鋼和40%鐵水。在實際生產中，針對前兩種配料方案，煉鋼工可根據條件選擇所需要的操作類型（操作程序）。根據對不同操作類型進行的熱平衡計算，研究人員得出“不同操作類型電爐熔煉過程具有實質性差別”的結論。

為了弄清180噸電爐造渣制度的特點，選擇電爐煉鋼工藝中具有決定作用的起泡系數和渣的氧化度（反映渣中三氧化二鐵比例）這兩個參數，進行了有目的的研究。泡沫渣的主要參數用起泡指數表示，發(fā)泡有一定的時間范圍，其物理意義是表示碳氧化物氣泡經過渣層漸漸消失的持續(xù)時間。在工業(yè)生產中，必須重視渣中氣泡停留的時間和煉鋼過程中任一時刻析出一氧化碳體積。起泡系數表示在熔煉的每一時刻起泡渣與平靜渣的體積比。發(fā)泡指數和起泡系數的準確確定，能夠反映出在動態(tài)調整模式下乳狀渣液中氣泡停留的持續(xù)時間。

在實際的煉鋼過程中，一方面，渣中鐵氧化物總含量的升高，會引起對于渣起泡所必需的碳氧化物析出量增多；而另一方面，渣的氧化度提高會降低渣的黏度，這就損壞了泡沫的穩(wěn)定性，從而降低熔融物能量傳遞程度，增加電的消耗，延長熔煉時間。渣的總氧化度的適宜值是23%～26%。通常情況下，隨著三氧化二鐵含量增加，起泡系數降低。同時，渣中氧化鐵含量越少，三氧化二鐵含量對降低起泡系數的作用越大。

此外，研究人員發(fā)現，在100%使用廢鋼的情況下，起泡系數較低。低起泡系數會促進鋼水的強烈氧化。此外，三氧化二鐵的含量在熔煉的某些時期可達到35%。在這種情況下，噴入熔池消耗的碳粉絕大部分不是用在降低渣的氧化度上，而是用在維持鐵水的繼續(xù)氧化上。這可以從氣泡形成的不穩(wěn)定、電極消耗增加、渣量增加、冷卻水箱過熱、電耗上升和熔煉周期延長等現象反映出來。而在使用75%廢鋼和25%鐵水的情況下，研究發(fā)現，盡管采用不同的操作類型，進入過程的碳量也基本相同，但起泡系數基本上高出100%使用廢鋼時的兩倍，由此帶來的是渣過氧化減少，特別是在熔煉的前半期。這證明了金屬熔池中碳的正面作用。遺憾的是，由于含碳粉料噴入設備沒有徹底完善，在熔煉的下半期，還不能保持渣的合適氧化度。

電爐熔煉從金屬液形成開始到出鋼（在使用75%廢鋼和25%鐵水的情況下），加強用碳粉對熔融物的吹煉是克服目前困難的出路。由此，馬格尼托哥爾斯克鋼鐵公司計劃安裝能力更大的噴碳設備，噴粉量要達到150千克/分～240千克/分。在三氧化二鐵含量較低的情況下，渣的氧化度應保持在23%～26%的范圍。據估算，這樣可以降低電耗、提高生產率，避免水冷卻壁過熱。

（來源：中國鋼鐵新聞網）