優化護爐工藝、降低耐材成本工藝實踐

姜文堅  楊光華  朱建鋼  周  華

（湘東煉鋼廠  轉爐車間）

摘  要：本文闡述了萍安鋼公司湘東煉鋼廠35t頂吹轉爐，為應對日益嚴峻的鋼材市場，通過理順思路，強化工藝制度，優化補護爐工藝，達到進一步降低補護爐成本、提高產品核心競爭力的目的。新工藝通過規范操作、改善渣系，堅持低過熱度穩態澆注，生鐵護爐等相結合的補護爐工藝，實現補爐料成本0.89元/噸，轉爐作業率提高16.2%，鋼鐵料消耗取得下降6.7Kg/T的績效，降本增效取得良好效果。

關鍵詞：補護爐工藝  成本；改善渣系；生鐵護爐

1 前言

湘東煉鋼廠氧氣頂吹轉爐屬于截錐型爐型，爐容比小，冶煉操作難度大，尤其是目前外部條件有限，易出現高溫鋼，制約補護爐成本的降低，不利于生產順行，不能進一步提高產品競爭力。為進一步減少補護爐料成本，降低生產成本，提升產品競爭力，湘東煉鋼廠在積極完成生產任務的同時，通過優化工藝，調整各項操作，加強對爐型的控制，提升終點控制水平，瞄準降低轉爐補護爐材料消耗狠下功夫，補護爐材料消耗呈穩步下降趨勢，實現了補爐料消耗0.89元/t的水平，為廠部進一步降本增效，穩定操作和生產奠定了基礎。

2 工藝條件

2.1主要設備： 35T氧氣頂吹轉爐 3座；三機三流R6m小方坯連鑄機4臺( 鑄坯斷面170mm×170mm)。

2.2原材料條件：

2.2.1 鐵水、生鐵：成分及供應量不穩定, Si、P、S高且不穩定,具體數據見表1。

表 1  主要原材料供應量及成分

注明：鐵水硫≥70%的占了33%以上。

2.2.2 廢鋼: 輕薄料較多,中、重型廢鋼較少。

2.3 主要鋼種

目前，湘東煉鋼廠主要以冶煉Q195、Q235、HPB300、HRB335、HRB 400等鋼種為主，以及少量的HRB500E等鋼種。

3 爐型影響因素

湘東煉鋼廠目前面臨外部條件多變、鐵水成分和溫度波動大且波動頻繁、爐長冶煉操作水平參差不齊的難題及其他各種問題，具體表現在以下幾個方面：

3.1 三項合格率（終點碳≥0.10%、終點磷≤0.045%、倒爐溫度1630℃—1655℃之間的綜合合格率）低的現狀沒有改變。出鋼溫度高，加劇了對爐襯侵蝕。

3.2 終渣FeO高，終渣過稀，不利于濺渣護爐操作，使濺渣作業時間長，濺渣層耐侵蝕性差，不能起到良好的護爐作用。

3.3 爐型不穩定，不能做到收放自如，爐襯不耐侵蝕，補爐次數多，出鋼口維護不到位，經常出現擋渣效果差的現象，大口下渣嚴重。

3.4 補護爐工藝及措施不嚴謹，補爐的計劃性和科學性得不到有效實施。

4 濺渣護爐工藝優化措施：

濺渣護爐是利用MgO含量達到飽和或過飽和的煉鋼終渣，通過高壓氮氣的吹濺，在爐襯表面形成一層高熔點的熔渣層，并與爐襯很好的黏結附著，形成耐蝕性良好，同時可抑制爐襯鎂碳磚表面的氧化脫碳，減輕高溫熔渣對爐襯磚的直接侵蝕沖刷，達到保護爐襯磚，提高爐齡的技術。

為實現爐型動態可控，進一步降低補護爐成本，湘東煉鋼廠通過強化爐型控制意識，貫徹操作護爐是關鍵的護爐思想，從管理上和工藝操作上采取一系列優化措施。

4.1 成立爐型點檢小組：補爐班班長、技術員、值班長、爐長、補爐工等點檢小組成員根據爐底、爐身、爐口、爐帽及上班生產實際情況，確定合理的補護爐措施。

4.2 規范輕燒白云石的加入工藝：

輕燒白云石于開吹點燃火后隨第一批渣料全部加入，補爐第一爐按要求加入量減半加入，總量根據爐況實行動態控制，爐型偏大時按11Kg/T偏上線控制，爐型偏小時按8Kg/T控制。

4.3 執行前大面翻廢鋼的操作

加完廢鋼后爐體往前大面搖，使廢鋼均勻鋪在前大面，以減輕兌鐵水時鐵水對前大面的沖刷作用。通過往前大面翻廢鋼的操作，前大面倒補次數明顯減少，從以前的三個大面一個月要倒補50次以上，減少到目前3個大面一個月倒補10次—15次，效果非常明顯。

4.4 抓好終點控制，提升終點水平。

濺渣層的侵蝕主要發生在轉爐吹煉后期，轉爐終點渣對濺渣層的侵蝕機理主要表現為高溫熔化與高FeO_X爐渣化學侵蝕。所以必須提高溫度控制和終渣氧性控制。

提升爐長冶煉操作水平和適用外界條件變化的能力，過程強化信息反饋機制，加強爐長對終渣及終點的控制水平，進一步提升終點水平。

4.5 規范濺渣護爐操作，提升濺渣護爐效果。

濺渣效果標準：爐渣能均勻覆蓋在爐襯四周、濺渣覆著層無垮塌現象，終渣濺干，無液態渣。

4.5.1 根據爐型的實際情況確定合適的留渣量。倒渣時，由爐長指揮，保證合適渣量濺渣。

4.5.2 如表2所示，補爐工根據爐型點檢小組安排，結合接班爐況或班中爐型變化情況明確濺渣護爐方案。

表2 不同爐型濺渣護爐方案工藝參數

4.6 堅持低過熱度穩態澆注工藝。

降低倒爐和出鋼溫度，減輕耐材和爐襯侵蝕。

3.6.1降低系統溫降，實施低過熱度穩態澆注，合理加入降溫劑，確保爐內小熱平衡，保證倒爐溫度控制在1630℃-1655℃之間。

3.6.2規范拖合金時間，保證合金烘烤溫度≥400℃，減少外部因素對溫度的影響。

3.6.3采用出鋼后鋼包內加覆蓋劑，鋼包加蓋，大包、中包保護澆注，減少系統溫降。

3.6.4采用鋼包在線烘烤技術，減少出鋼溫降。

4.7 采用生鐵護爐技術，保護前大面。

根據終渣流動性的情況，濺渣前采取加入 800Kg生鐵塊，將生鐵塊均勻鋪在前大面，然后冷卻凝固再進行濺渣的辦法保護前大面。采用該工藝前，湘東煉鋼廠每月倒補前大面10--15次，在采用該工藝后，基本杜絕了倒補前大面，在降低了補爐成本。

5 效果

由于措施有力，今年以來，在各項技術指標改善的同時，補護爐成本下降明顯并呈逐月下降的趨勢。2016年補爐料成本折線圖1：

圖1  2016年補爐料成本折線圖

從表5可以看出，2016年第一季度補爐料消耗居高不下，平均2.3元/t，最高達3.02元/t，隨工藝的推進，制度的落實，補爐料成本逐步降低，10月達到最低的0.82元/t，后三個月平均0.89元/t，補爐料噸鋼成本降低了1.41元/t。

表5：2016年補爐料成本表

由圖2可見，在優化工藝后，補爐停工時間得以減少，轉爐的作業率由第一季度的77.1%，提高到10月份的93.3%，作業率提高了16.2%。有力的支撐了產量的提高。

圖2  轉爐作業率折線圖

6 結論

湘東煉鋼廠通過優化護爐措施，在耐材成本噸鋼下降1.41元/t的同時，爐型得以穩定，作業率提高16.2%，有力的支撐了鋼鐵料消耗和鐵耗的降低，實現了降低鋼鐵料消耗6.7Kg/t，促進噸鋼降本增效30.79元/t。

參考文獻

[1] 李自權，李 宏，郭洛方，等．石灰石加入轉爐造渣的行為初探[J]．煉鋼，2011

[2] 張紅旭．轉爐濺渣護爐技術的改進與實踐[J]．煉鋼，2012

[3] 鄭金星，王振光，王慶春，等．煉鋼工藝及設備[M]．北京：冶金工業出版社，2011.1