西鋼復(fù)吹轉(zhuǎn)爐提高底吹壽命生產(chǎn)實(shí)踐

徐維利

(西林鋼鐵集團(tuán)有限公司，黑龍江 伊春 153025)

西鋼頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐投產(chǎn)后的前兩個(gè)爐役，均因?yàn)闋t底控制不好，在轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)到3 000次左右時(shí)，因爐底下降嚴(yán)重，被迫將底吹系統(tǒng)關(guān)閉，采取墊爐底等方式保證正常生產(chǎn)，底吹壽命過(guò)低影響了復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶金效果的充分發(fā)揮。煉鋼總廠(chǎng)針對(duì)頂?shù)讖?fù)合吹煉操作中存在的各種問(wèn)題進(jìn)行攻關(guān)立項(xiàng)，加強(qiáng)爐型及底吹控制技術(shù)，試驗(yàn)總結(jié)出有效的底吹操作模式，使轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹技術(shù)日趨成熟。其中2#轉(zhuǎn)爐目前達(dá)到底吹壽命與爐襯壽命同步的良好效果，爐襯壽命截止2013年9月份達(dá)到13 000次，底吹效果良好，達(dá)到國(guó)內(nèi)同類(lèi)型轉(zhuǎn)爐的一流水平，為轉(zhuǎn)爐穩(wěn)定操作，縮短冶煉時(shí)間、噸鋼耗氧量、鋼鐵料消耗、白灰消耗等技經(jīng)指標(biāo)達(dá)到較好的水平奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 西鋼復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底吹長(zhǎng)壽命與爐襯同步控制技術(shù)

1.1 設(shè)備特點(diǎn)

(1)采用4個(gè)環(huán)縫底吹供氣元件，供氣元件帶有自過(guò)濾裝置，可避免管路中雜質(zhì)堵塞元件，吹煉過(guò)程中，半鋼及爐渣在元件端頭易形成“爐渣－金屬蘑菇頭”使底吹供氣平穩(wěn)、熔池?cái)嚢韪泳鶆?

(2)每個(gè)供氣元件采用單獨(dú)支路控制，可保持在全爐役內(nèi)底吹供氣滿(mǎn)足工藝要求;

(3)采用轉(zhuǎn)爐耳軸旋轉(zhuǎn)接頭供氣，減少占用空間，更加安全可靠，允許轉(zhuǎn)爐全方位轉(zhuǎn)動(dòng);

(4)根據(jù)生產(chǎn)工藝及鋼種質(zhì)量需求，向爐內(nèi)吹入底吹惰性氣體，各階段底吹氣體流量可根據(jù)不同終點(diǎn)碳含量進(jìn)行調(diào)整;

(5)在煉鋼的不同工藝階段吹入不同種類(lèi)底吹攪拌氣體，底吹系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，降低轉(zhuǎn)爐操作工作負(fù)擔(dān)。

1.2 防止底吹供氣元件堵塞的保障措施

【評(píng)析】把點(diǎn)到直線(xiàn)的距離當(dāng)作一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題來(lái)研究，與學(xué)生共同體驗(yàn)探究過(guò)程.在各種解決方案的對(duì)比、聯(lián)系、優(yōu)選中滲透了數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸，函數(shù)與方程等思想，扎實(shí)有效地實(shí)現(xiàn)了學(xué)生獲得“四基”的目標(biāo).在具體的探究過(guò)程中，先特殊后一般的思路，這樣做的好處：首先，在具體的例子中，各種方法都能徹底地求出距離，增強(qiáng)了方法間的對(duì)比與聯(lián)系；其次，沒(méi)有參數(shù)的干擾，更容易激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維，課堂上呈現(xiàn)出令人喜悅的多種解法；再次，深刻領(lǐng)會(huì)各種方法的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，為抽象問(wèn)題解決方案的優(yōu)選做好鋪墊。在整個(gè)課堂探究進(jìn)程中自然、流暢，但又不失挑戰(zhàn)性,學(xué)生積極性高，探究欲望強(qiáng)烈，這正是新課程所倡導(dǎo)和希望的.

在復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中任何情況下(事故搶修及停爐除外)，底吹氣體都必須保證連續(xù)吹入爐內(nèi)。為達(dá)這一目的，底吹供氣系統(tǒng)在設(shè)備上，采取以下措施:

(1)通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)保證底吹供氣元件工作壓力，使其在任何情況下均不低于下限保證值;

(2)在每根底吹供氣支管路上設(shè)置了氣源旁路，保證在儀表故障情況下仍有一定的底吹氣量;

(3)通過(guò)控制儀表的合理選擇，在任何斷電及電控設(shè)備故障情況下，調(diào)節(jié)閥、切斷閥均不會(huì)完全關(guān)閉。

1.3 底吹供氣元件的布置方案

4個(gè)底吹元件均布置在工作層表面Φ1 804 mm的同心圓上。底吹元件布置與熔池直徑比為0.476D，實(shí)踐證明，底吹供氣元件的上述布置方式正確，具有較好的冶金效果。既避免了底吹元件的局部渣層增長(zhǎng)過(guò)厚，同時(shí)在局部熔損較大時(shí)也便于進(jìn)行掛渣維護(hù)。

4支底吹元件分成兩組，分布在出鋼口與兌鐵連線(xiàn)的兩側(cè)，每?jī)芍У状翟嗷A角為90°，護(hù)磚長(zhǎng)度為630mm，高出工作層100mm。

2 西鋼復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底吹長(zhǎng)壽命與爐襯同步控制工藝技術(shù)

2.2 優(yōu)化工藝控制，提高終點(diǎn)命中率，降低終點(diǎn)鋼水溫度，降低鋼水氧化性。

2.3 優(yōu)化底吹供氣模式:將原先設(shè)計(jì)的冶煉操作模式進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，爐底下降超過(guò)200mm時(shí)，也采用C模式，避免爐底下降對(duì)透氣元件造成損壞，爐底上漲超過(guò)200mm時(shí)，采用A模式，避免爐底上漲造成透氣元件堵塞。對(duì)供氣強(qiáng)度及冶煉過(guò)程控制。

表1

2.4 轉(zhuǎn)爐襯維護(hù)技術(shù):

爐襯維護(hù):采用以先進(jìn)的濺渣護(hù)爐技術(shù)為主，噴補(bǔ)及投補(bǔ)為輔的方法，濺渣護(hù)爐主要采用以下措施:

(1)嚴(yán)格控制終渣成份:保證FeO＜15%，R堿度2.1～2.5，7%≤MgO≤9%，每班要求分析2爐渣樣，指導(dǎo)造渣調(diào)渣。

(2)加強(qiáng)終點(diǎn)控制:終點(diǎn)采取高拉碳，提高溫度和C雙命中率，倒?fàn)t次數(shù)保證在2次以?xún)?nèi)，終點(diǎn)加改質(zhì)劑，保證爐渣性能指標(biāo)良好。

(3)降低出鋼溫度:通過(guò)合金烘烤、鋼包烘烤，使用新型增碳劑，中包、鋼包加蓋，鋼包水口快換等措施，降低出鋼溫度，控制在1 650℃以下。

(4)采用合理的濺渣參數(shù):濺渣壓力保證在0.9 ～1.1MPa，濺渣時(shí)間 ＞3min，爐帽、熔池、爐底等不同的部位，采取不同槍位，濺渣后，前后搖爐2～3次，實(shí)現(xiàn)爐底及透氣磚掛渣。

(5)加強(qiáng)爐型控制:爐型控制主要體現(xiàn)在爐體的兩大部位即前大面(兌鐵加料側(cè))和爐底，主要參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)是轉(zhuǎn)爐液面零位與實(shí)際測(cè)量值的差值并結(jié)合爐況綜合判斷，根據(jù)爐型變化趨勢(shì)及時(shí)調(diào)整終渣狀況。

2.5 轉(zhuǎn)爐前、中后期底吹效果衡量指標(biāo)選擇及分析比對(duì)

(1)碳氧平衡指標(biāo)

在轉(zhuǎn)爐爐役中后期，雖然爐齡超過(guò)13000次，但熔池內(nèi)的C－O反應(yīng)也和爐役初期基本相同

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)冶煉終點(diǎn)碳含量小于0.08%時(shí)，頂吹終點(diǎn)〔%C〕×〔%O〕=0.0032，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐服役前期〔%C〕×〔%O〕=0.0028，爐齡突破13 000次以后，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐〔%C〕×〔%O〕=0.0028，仍能保持終點(diǎn)C－O反應(yīng)接近平衡值，可減輕低碳時(shí)鋼水過(guò)氧化

(2)終渣氧化性指標(biāo)

復(fù)吹轉(zhuǎn)爐終渣氧化性沒(méi)有因爐齡顯著提高而發(fā)生明顯改變，終渣TFe含量在整個(gè)爐役期內(nèi)始終保持在8～15%之間，平均12%。

(3)終點(diǎn)鋼水殘錳量

采用復(fù)吹工藝加強(qiáng)了轉(zhuǎn)爐末期熔池的攪拌，使渣鋼反應(yīng)接近平衡終點(diǎn)鋼水殘錳含量在終點(diǎn)〔%C〕≥0.07%時(shí)，爐役前期終點(diǎn)殘錳量波動(dòng)在0.09% ～0.12%，中后期波動(dòng)范圍在 0.07% ～0.12%較頂吹殘錳量有較大提高

通過(guò)以上技術(shù)指標(biāo)衡量，轉(zhuǎn)爐爐役達(dá)到13 000次以上爐役中后期，冶金效果與前期沒(méi)有明顯降低

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上技術(shù)措施，生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)壽命與爐襯同步控制技術(shù)，底吹壽命可以達(dá)到與爐襯壽命同步。爐齡和底吹使用次數(shù)13 000爐后，仍能獲得良好的冶金效果，渣鋼反應(yīng)接近平衡，避免了低碳鋼冶煉時(shí)爐渣與鋼水的過(guò)氧化，提高殘錳含量。