穩(wěn)定鐵水罐裝量在安源煉鋼廠的生產(chǎn)實踐

李罡

（方大集團萍安鋼鐵公司煉鋼廠，江西萍鄉(xiāng)，337019）

摘  要：安源煉鋼廠在適應鐵水“一罐到底”工藝條件下，遇到了鐵水清罐等原因導致罐裝量不穩(wěn)定的新困難，通過加強生產(chǎn)協(xié)調(diào)、優(yōu)化冶煉工藝和提高操作技能等措施成功應對，穩(wěn)定了消耗和成本，減少了爐前煙塵污染，改善了煉鋼的環(huán)保狀況，取得了較為理想的社會效益，本文對解決安鋼煉鐵4#高爐護爐或遇其他高爐檢修后鐵水易結罐的類似問題，亦有借鑒意義。

關鍵詞：一罐到底，穩(wěn)定鐵水罐裝量，生產(chǎn)實踐

1 前言

鐵水“一罐到底”，就是煉鐵高爐鐵水罐和煉鋼轉爐鐵水罐為同一罐車，鐵水罐從高爐出鐵場運送到煉鋼后直接或者扒渣脫硫后兌入轉爐。安源煉鋼廠自2004年初轉爐投產(chǎn)以來，鐵水一直采取倒灌的方式入爐冶煉，2010年10月份新建一座60T頂?shù)讖痛缔D爐，同時將2座50T頂?shù)讖痛缔D爐擴容改造成60T頂?shù)讖痛缔D爐（原鐵水預處理站，混鐵爐相繼拆除），鐵水輸送采取與煉鐵硬對接的 “一罐到底”生產(chǎn)工藝。“一罐到底”實施后，取消了煉鋼過程中的混鐵爐環(huán)節(jié)，降低了鐵水溫降，減少了翻鐵區(qū)煙塵排放，利于實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，給地方環(huán)保帶來示范效應，其社會、經(jīng)濟效益顯著。

2 罐裝量的穩(wěn)定

罐裝量的穩(wěn)定是煉鋼冶煉五大工藝制度之首，意義不言而喻，因鐵水罐裝量導致入爐裝入量的不穩(wěn)定，給轉爐冶煉過程操作及終點命中和出鋼脫氧合金化帶來很大難度。具體體現(xiàn)在：熱平衡控制不穩(wěn)定和爐容比控制不穩(wěn)定，由于鐵水裝入與廢鋼裝入具有較強的相關同步性，廢鋼量的調(diào)整不能有效根據(jù)鐵水量進行調(diào)整，導致熱平衡控制波動較大，給操作帶來了極大困難，影響了脫磷效果及鋼鐵料消耗、終點控制水平及脫氧合金化成本控制，甚至導致產(chǎn)品質(zhì)量問題及工藝事故的發(fā)生；同時影響爐型控制，鐵水裝入量少，爐容比大，對爐襯沖蝕較嚴重；爐容比小，吹煉過程中易產(chǎn)生溢渣、噴濺進而影響終點控制，影響整個爐型變化，增加了生產(chǎn)組織難度，從而導致整個操作工藝的變形。

（1）安鋼“一罐到底工藝”運行情況

“一罐到底工藝”初期試運行后，入爐鐵水穩(wěn)定率逐漸提高：鐵爐出鐵角度與鐵水量具有對應比例關系，能夠保證入爐鐵水量相對穩(wěn)定，誤差可以控制在±500kg/爐；而一罐到底工藝利用原有行車計量系統(tǒng)（煉鐵未設計稱量系統(tǒng)），導致鐵水罐鐵水量波動較大，直接導致入爐鐵水量波動較大，平均誤差在±1500kg/爐，最大誤差達到3~4t/爐，圖1給出了一罐到底工藝與混鐵爐工藝入爐鐵水穩(wěn)定率對比情況（其中，混鐵爐入爐鐵水穩(wěn)定率數(shù)據(jù)采集于2010年生產(chǎn)數(shù)據(jù)）

圖1 兩種工藝鐵水入爐量穩(wěn)定率

（2）最近一年來，由于各方面的原因，安源煉鋼廠鐵水罐裝量波動較大，按鐵水凈含量48~52t/罐為標準合格率統(tǒng)計范疇，則其月度合格率在60~65%間波動，見表1：2014年1~7月份鐵水罐裝量合格率。

表1 鐵水罐裝量合格率2014年1~7月份

（1）鐵水結罐面現(xiàn)象嚴重，占比在50%以上，影響鐵水裝入量的穩(wěn)定性。主要是煉鐵清罐力度不夠，實際清罐數(shù)與安源煉鋼廠目標數(shù)相差較大，以下以6月份實際跟蹤情況，如表2所示：

表2 煉鐵實際清罐數(shù)與安源煉鋼廠目標數(shù)2014年6月份

由上表可知，煉鋼清罐的計劃數(shù)為班均10個，煉鐵實際清罐數(shù)為4個左右，差額為6個左右。

（2）清罐數(shù)差額的主要癥結集中在以下四個環(huán)節(jié)

1）統(tǒng)計口徑的偏差：煉鋼臺帳和煉鐵臺帳數(shù)據(jù)均取自各自現(xiàn)場數(shù)據(jù)，可以采信，但煉鋼廠是將需要清理并與運輸溝通后即將進到鑄鐵機的罐子統(tǒng)統(tǒng)視為清罐數(shù)，記錄在冊；而鑄鐵機統(tǒng)計清罐數(shù)的大前提是對進到鑄鐵機的數(shù)字進行統(tǒng)計，依進站時間順序記錄為兩種（均無差錯），一種是實打實的清理了的數(shù)字，單個罐子清理好之后有兩個重量（清前和清后），差額為渣重；另一種是清理時，由于結罐，扒不動渣而原進原出的罐子（有清理后的重量）；需要提及的是，還有一部分無法記錄：煉鋼已列入清罐系列，但由于機車編組或煉鐵調(diào)度因生產(chǎn)急需而未進鑄鐵機的情況。

2）信息反饋滯后：鑄鐵機在對待由于結罐，自己的鉤子扒不動渣而原進原出的罐子的信息，僅僅停留在“登記在冊”這個環(huán)節(jié)，沒有及時將信息經(jīng)由煉鐵調(diào)度再向煉鋼調(diào)度反映，單純依賴煉鋼自行發(fā)現(xiàn)，待召集鑄鐵機人員到煉鋼現(xiàn)場監(jiān)護后，再擊打罐面，一般需要一個小時以上的籌備時間，進而延誤清罐時機。

3）專用設備挪用：鑄鐵機所配備的小型挖機本為扒渣所用，屬專用設備，但經(jīng)常被煉鐵調(diào)度派去協(xié)助高爐做事。1個挖機，對4座高爐，能剩多少時間用于清罐扒渣？日常條件下，罐子到鑄鐵機后，存在三種情況：①如果此時小挖機在現(xiàn)場，則鑄鐵機員工一定會扒渣；扒出的渣量及因為結死扒不動的情況均有記錄；②如果此時小挖機不在，則需等冷卻后再用電磁鐵吸，否則吸不起；因為罐子底部的溫度較高，約600～1000度之間，完全靠空冷，時間上也來不贏；而且存在安全隱患，電磁鐵的電纜容易被罐壁燒燙漏電，加之罐中的渣鐵及殘余鐵水容易飛濺傷人，使用效率低下；③在前兩個因素疊加的前提下，如果要保高爐兌罐，那么就會發(fā)生：罐子剛剛進來，又被再次拖走的情況，罐子中已經(jīng)擊打好等待清理的積渣也照樣留在罐中，重新與鐵水熔融在一起，顯然，清罐效果難以保證。

4）清罐運行秩序亟需加強：煉鋼列入計劃的清罐數(shù)與實際到達鑄鐵機的罐子數(shù)有較大差異，原因有二：①機車編組的需要；②煉鐵調(diào)度的生產(chǎn)安排，為保高爐兌罐；遇此情況，宜三方加強信息溝通，在第二趟時予以修正。

上述現(xiàn)象主要癥結體現(xiàn)在這四個環(huán)節(jié)：①運輸部的機車編組變化，導致已列入清理計劃的罐子未及時進到鑄鐵機；②因保高爐出鐵，煉鐵調(diào)度安排直接兌罐；③專用挖機挪作他用，導致煉鋼已經(jīng)擊打好的罐子無法扒渣，原進原出未處理；④鑄鐵機鐵水罐結面的信息反饋斷檔，導致煉鋼籌備擊打罐面工作滯后。

4 應對措施

基于鐵水罐結面、結罐底，對煉鋼生產(chǎn)和消耗帶來了一定的影響：打罐面存在一定的安全隱患，已經(jīng)打松的罐面在兌鐵水過程中容易塌面，堵塞爐口，易引發(fā)鐵水外溢、延誤生產(chǎn)節(jié)奏等現(xiàn)象，處理時先需退出兌鐵流程，再用挖機清理，且打松的渣面易隨鐵水大量入爐，對轉爐冶煉點火、造渣渣料配比、槍位控制、化渣脫P等環(huán)節(jié)帶來諸多的不確定因素，影響煉鋼廠的鋼水消耗及成本，給冶煉操作帶來諸多不利因素。為此，煉鋼廠提出如下應對措施：一是請生產(chǎn)部加強協(xié)調(diào)督促煉鐵清罐；二是將鐵水罐裝量的合格率（鐵水凈含量48～52t/罐）提升至85%以上。

（1）責任明確：為快速扭轉鐵水罐被動局面，生產(chǎn)部要求各有關單位進一步加強信息傳遞、鐵水保溫及規(guī)范鐵水使用順序等方式強化鐵水罐管理力度，確保滿足高爐、轉爐生產(chǎn)需求。

2）煉鐵措施：

1）信息傳遞：在鐵水罐進入煉鋼現(xiàn)場前，煉鐵廠當班人員除傳遞罐號、鐵水來源及估產(chǎn)等相關信息至煉鋼廠外，還必須傳遞冷罐（空冷超6小時）上線裝鐵、單爐次鐵水出鐵次序等信息，煉鋼廠接收該類信息后嚴格按照冷罐及4#高爐鐵水優(yōu)先及“先出先用”的原則進行消化。

2）冷罐上線流程：當冷罐上線后，要求煉鐵廠必須優(yōu)先至1#高爐第一順位之后出鐵口組織對罐，待鐵水罐具備一定溫度條件后，方可安排至4#高爐對罐使用。

3）保溫：要求煉鐵廠單罐鐵水覆蓋劑投入必須達2至3包，同時要求達均勻覆蓋鐵水表面。

4）“結必打、打必翻”：4#高爐鐵水于煉鋼廠傾倒完畢后，煉鐵廠現(xiàn)場人員必須視鐵水罐實際罐況敲定該鐵水罐流向，對于罐況較好的可再次安排至4#高爐對罐，對于罐況較差或口面存在結渣現(xiàn)象的，必須嚴格按照“結必打、打必翻”的原則安排于煉鋼現(xiàn)場或鑄鐵機進行清理，后至1#高爐執(zhí)行洗罐操作。

5）挖掘機：煉鐵廠必須強化鐵水罐維護力度，安排一臺挖掘機于鑄鐵機24小時值守作業(yè)，同時要求煉鋼廠必須完全傾倒罐內(nèi)鐵水，避免造成鐵水罐結底，并降低鑄鐵機清罐難度，物運部無條件服從煉鐵廠鐵水調(diào)運指令。

6）減少壓罐時間：對于產(chǎn)生的殘罐不再安排至次爐合罐，均送往煉鋼廠消化，減少鐵水壓罐時間；

（3）冶煉措施：安源煉鋼廠從完善冶煉工藝制度和提高操作水平來化解鐵水裝入量不穩(wěn)定的影響。

1） 信息共享渠道：強調(diào)異常信息的及時反饋，針對每一鐵水罐均建檔立案，并主動對鐵水罐皮重上升、鐵水罐罐口散流等現(xiàn)象進行分析并向生產(chǎn)部及煉鐵廠反饋信息，便于及時暴露和處理問題，形成齊抓共管的良好氛圍。

2）交接班過渡期的高Si（含高S）鐵水，最易導致接班后的最初幾爐單槽所吸廢鋼總量增多，誘發(fā)卡槽現(xiàn)象，從大局出發(fā)，由生產(chǎn)科值班主任安排，按照鐵水罐“先來先進”的原則，避免人為造成“特殊鐵水”的集中，杜絕矛盾下移的現(xiàn)象，以利下一個班次開局就有一個正常的生產(chǎn)秩序。

3）值班長按先來先提的順序運轉鐵水罐，且提起來以后須在3爐鋼的時間內(nèi)入爐，避免結面結底。

4）領行工對進廠的每一罐鐵水在煉鐵估重的基礎上測量渣厚后再重新估算，并將此信息至少提前兩爐傳遞給值班長和爐長。

5）值班長根據(jù)鐵水量及時調(diào)整廢鋼量。鐵水量偏少或偏多，則相應的增加或減少生鐵塊用量，以保證鐵水+生鐵塊用量穩(wěn)定，同時裝入量也力求穩(wěn)定。

6）爐長根據(jù)裝入量的實際情況在操作過程中控制好前期、中期和后期槍位，通過火焰判斷好過程溫度以及優(yōu)化好終點，合金工根據(jù)裝入量情況和終點情況及時調(diào)整合金加入量，以確保成分在內(nèi)控范圍內(nèi)。

7）加強爐型控制，做好濺渣護爐和補護爐工作，保證爐型良好可控，化解裝入量不穩(wěn)定對爐型的影響。

5 效果

經(jīng)過近4個月的實踐，安源煉鋼廠鐵水“一罐到底”鐵水罐裝量穩(wěn)定攻關基本成功，“一罐到底” 穩(wěn)定率的比例達到85%以上。同時，運用此工藝，促使煉鋼在不同的鐵水條件下完善了冶煉工藝制度，提高了爐長等關鍵崗位的操作技能。由于鐵水帶渣量有所減少，同時減少了倒罐的溫降，在一定程度上降低了煉鋼的消耗和成本；同時，煉鋼爐前工作環(huán)境煥然一新，煙塵排放明顯減少，減輕了公司的環(huán)保壓力。

6 結束語

鐵水“一罐到底”罐裝量穩(wěn)定工藝在安源煉鋼廠的深化，是煉鋼廠在公司督促和部署下與煉鐵廠通力合作取得的成果，而且由于鐵水渣厚的降低、溫度和成分等要素的改善以及操作的優(yōu)化，消耗和成本保持了穩(wěn)定。今后，安源煉鋼廠將與煉鐵廠在提高鐵水質(zhì)量、優(yōu)化工藝制度和提高操作技能上攜手共進，力爭鐵水“一罐到底” 罐裝量穩(wěn)定比例達到100%，進一步促進公司經(jīng)濟和環(huán)保效益的最大化。

參考文獻

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