为了整体提升和稳定硅钢废钢资源品质，借助中频感应炉对其进行重熔、精炼，结果表明：检测样本的平均 Si 含量为 1.02%，绝大多数在 0.51%-1.50%范围内，占比达到了82.5%。本试验条件下，Al 含量的去除效果为93.6%-98.8%。工业化生产时，应根据不同熔炼吨位，选择合适的熔炼功率，以确保同时具有较低的熔炼电耗和较高的熔炼速度。
硅钢废钢是优质废钢，其含有较低的 C、O、N、Ti 等杂质，以及较高的钢质洁净度。部分高级别硅钢品种，还含有Cu、Sn、Ni 等合金元素，作为冶炼原料使用时，可以替代适量的专用合金，以降低炼钢制造成本。通常，硅钢废钢被优先回收，并用于冶炼高品质钢种，其市场价格普遍高于普通废钢。但硅钢废钢也有不足之处，如易氧化、锈蚀，从而降低材料的洁净度；作为轻、薄、散料，加入方式、加入数量受到限制；同牌号、不同厂家的化学成分存在明显差异，导致冶炼过程波动很大。
本文通过对硅钢废钢资源进行整合，借助中频感应炉对其进行重熔、精炼，旨在为炼钢提供更为优质、稳定的钢铁料，以拓展硅钢废钢用途和提高冶炼过程稳定性。
1试验
用于重熔、精炼的硅钢废钢，来自于硅钢用户冲片厂的废料，其按照使用类型，可以简单分为低端、中端和高端产品。不同类型的硅钢废钢轻、薄、散料，按照试验要求加入到中频感应炉内进行重熔、精炼。熔炼时，调整感应炉的炉况、功率、装入量，并采用钢液表面熔渣保护技术，以确保熔清的硅钢废钢化学成分 Si、Mn、Al、O、N 等含量受控。熔炼后，采用顶吹氮气、底吹空气对钢包内的钢水精炼，以有效去除 Al、Mg、Ca 和 C、N、Ti 等。
2分析与讨论
2.1回收硅钢废钢的化学成分
常见硅钢废钢中 Si 含量分布情况：同批次内，40 个检测样本中，在0-0.50%、0.51%-1.00%、1.01%-1.50% 和 1.51%-2.00%范围内，Si 含量的样本数，分别为 5、15、18和2，占比分别为 12.5%、37.5%、45.0% 和5.0%。
四个 Si 含量区间内，平均 Si 含量分别为 0.39%、0.70%、1.28%和1.51%。可以看出，绝大多数检测样本的 Si含量，位于 0.51%-1.00% 和1.01%-1.50% 范围内，两者合计占到了 82.5%；0-0.50%范围内，所占比例不多，为12.5%；1.51%-2.00% 范 围内，所占比例最少仅为 5%。0.51%-1.00%、1.01%-1.50%范围内，有 33 个检测样本，平均 Si 含量为 1.02%。不同牌号的典型硅钢废钢，除 Si含量之外，P、S、Al 含量也存在较大差异。尤其是 Al、N含量，在熔炼、精炼过程中，需要尽可能地去除或不增加。
2.2熔炼硅钢废钢的化学成分
本试验条件下，熔炼硅钢废钢的 C、Si、P、N 含量波动很小，总体保持了稳定。溶清时的 C、Si、P、N 含量，与溶清 20min 时的C、Si、P、N 含量基本相当，但 Al 含量随硅钢废钢熔炼时间、吨位的不同差异很大。
可以看出，熔炼过程开始后，硅钢废钢中的 Al 含量迅速降低，尤其是对于低熔炼吨位和高 Al 含量两种情况。
对于 0.25% Al 含量，硅钢废钢溶清 2min 时，0.5t、1.5t熔炼吨位条件下，Al 含量分别降低至 0.0036%、0.032%；0.5t熔炼吨位下，熔清 6min时，Al 含量降低至 0.0030%；1.5t熔炼吨位下，熔清 20min时，Al 含量降低至 0.0051%。
这说明，在 0.25% Al、0.5t熔炼吨位条件下，Al 含量在溶清 6min 以内，即可以达到 0.0030% 左右，去除效果为98.8%，去除效率为 4.1×10-4/ min；而在0.25% Al、1.5t熔炼吨位条件下，Al 含量在溶清 20min以内，才可以达到0.0050% 左右，去除效果为98.0%，去除效率为 1.2×10-4/ min。
对于 0.50% Al 含量，硅钢废钢溶清 2min 时，0.5t、1.5t熔炼吨位条件下，Al 含量分别降低至 0.040%、0.078%；0.5t熔炼吨位下，熔清 6min 时，Al 含量降低至 0.012%；1.5t熔炼吨位下，熔清 20min 时，Al 含量降低至 0.032%。
这说明，在 0.50% Al、0.5t熔炼吨位条件下，Al 含量在溶清 6min 以内，即可以达到 0.012% 左右，去除效果为 97.6%，去除效率为 8.1×10-4/ min；而在0.50% Al、1.5t熔炼吨位条件下，Al 含量在溶清 20min以内，才可以达到 0.032% 左右，去除效果为93.6%，去除效率为 2.3×10-4/ min。
2.3 生产工艺对能耗和成本的影响
实践表明，连续生产时，随着冶炼炉次的增加，炉次的熔炼时间逐渐缩短并保持稳定。与冷炉相比，0.5t熔炼吨位下，热炉的平均熔炼时间可以缩短 2-5min。相应地硅钢废钢的熔炼能耗降低、熔炼速度加快。
可以看出，冷炉熔炼时，第 1、2、3、4 炉次的熔炼电耗分别为 924kWh/ t、751kWh/t、668kWh/t、635kWh/t。与熔炼首炉相比，熔炼第 2、3、4 炉的电耗分别降低了173kWh/t、256kWh/ t、289kWh/t，降低幅度分别为 18.7%、27.7%、31.3%；熔化速度分别为 18.9kg/min、23.3kg/mi n、26.2kg/mi n、27.5kg/min。与熔炼首炉相比，熔炼第 2、3、4 炉的熔化速度分别提升了4.4kg/min、7.3kg/ min、8.6kg/min，提升幅度分别为 23.3%、38.6%、45.5%。
此外，试验发现，相同炉次条件下，对于 0.5t 熔炼吨位，随着熔炼功率上升，硅钢废钢熔炼电耗、熔炼速度均同比上升，且熔炼电耗的上升速度高于熔炼速度。熔炼功率为 300kW、450kW、800kW、1000kW 时，熔炼电耗、熔炼速度分别为 429kWh/ t、601kWh/t、747kWh/t、
751kWh/t和11.6kg/mi n、12.5kg/mi n、17.8kg/mi n、23.3kg/min。因此，实际生产时，应根据不同的熔炼吨位，选择合适的熔炼功率，以确保同时具有较低的熔炼电耗和较高的熔炼速度。
2.4 优化后的硅钢废钢品质
采用上述熔炼工艺之后，取代表性试样进行化学成分检测，并将验收合格的熔炼钢液，浇铸成形状、尺寸不同的钢锭、钢粒，供大生产冶炼、精炼等工序使用。
3结论
本文通过对硅钢废钢资源进行整合，并借助中频感应炉对其进行重熔、精炼，以整体提升硅钢废钢资源品质。结论如下：
1）绝大多数检测样本的Si 含量，在 0.51%-1.50% 范围内，占比达到了 82.5%。检测样本的平均 Si 含量为 1.02%。本试验条件下，Al 含量的去除效果为93.6%-98.8%，去除效率达到 1.2×10-4-8.1×10-4/ min；
2）与冷炉熔炼相比，熔炼第 2、3、4 炉的电耗，分别降低了173kWh/t、256kWh/ t、289kWh/t，降低幅度分别为 18.7%、27.7%、31.3%；熔化速度分别提升了4.4kg/min、7.3kg/min、8.6kg/min，提升幅度分别为 23.3%、38.6%和45.5%。
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