降低 100t 轉(zhuǎn)爐直接上鋼工藝冶煉周期的生產(chǎn)實(shí)踐

李維華，鄭忠玉，林致明*，王 偉，李常功，王光文

（1.福建三寶鋼鐵有限公司技術(shù)中心，福建 漳州 363000；2.廣東廣青金屬科技有限公司煉鋼廠，廣東 陽(yáng)江 529500）

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，特別是國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)投入的逐年增加，比如房地產(chǎn)、公路、橋梁等，同時(shí)受國(guó)家其它相關(guān)政策有利影響，社會(huì)對(duì)鋼材的需求有增無(wú)減，在此大環(huán)境下，轉(zhuǎn)爐煉鋼企業(yè)面臨的問(wèn)題是如何有效提高鋼材產(chǎn)量。三寶鋼鐵有限公司煉鋼五廠煉鋼-連鑄生產(chǎn)模式為100t轉(zhuǎn)爐匹配1臺(tái)四機(jī)四流的165mm*165mm方坯連鑄機(jī)，連鑄機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力大于轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)能力，轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)環(huán)節(jié)成為了鋼材產(chǎn)量提高的限制性環(huán)節(jié)，而提高轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)效率的關(guān)鍵在于降低轉(zhuǎn)爐冶煉周期，2018年以前，絕大部分100t直上轉(zhuǎn)爐工藝冶煉周期均在30min～35min，較好水平的鞍鋼煉鋼總廠100t轉(zhuǎn)爐冶煉周期31.33min，而三寶鋼鐵有限公司2018年以前冶煉周期為32min以上，具有較大的提升空間，2018年以來(lái)通過(guò)工藝優(yōu)化、原輔料質(zhì)量控制和管理創(chuàng)新，取得了一定的成績(jī)[1]。

1 目前存在問(wèn)題

1.1 原輔材料質(zhì)量波動(dòng)大

轉(zhuǎn)爐煉鋼原輔材料包括主要包括鐵水、廢鋼、熔劑、冷卻劑、鐵合金和脫氧劑等，目前影響冶煉操作的主要因素是鐵水成分和溫度波動(dòng)較大，廢鋼塊度、種類、含鐵量參差不齊，在“一罐到底”操作模式下，導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐冶煉熱量不平衡、冶煉過(guò)程發(fā)生噴濺或熱量不夠，造成因升溫補(bǔ)吹或再次造渣脫P(yáng)、S復(fù)吹，延長(zhǎng)了冶煉周期[2]。

1.2 開吹至一倒供氧時(shí)間較長(zhǎng)

開吹至一倒供氧時(shí)間影響因素主要為供氧方式、供氧強(qiáng)度、氧槍噴頭參數(shù)、工作氧壓、裝入量等，參考其他兄弟單位情況，目前煉鋼五廠主要存在供氧強(qiáng)度偏低、供氧強(qiáng)度控制不靈活的問(wèn)題，延長(zhǎng)了冶煉周期。

1.3 出鋼時(shí)等樣時(shí)間較長(zhǎng)

因沒(méi)有副槍系統(tǒng)，一倒成分溫度采用倒?fàn)t人工取樣和測(cè)量，因原輔材料、操作過(guò)程和擋渣率低的影響，爐長(zhǎng)對(duì)P含量控制信心不足，只能等爐前化驗(yàn)室出成分后再進(jìn)行復(fù)吹或出鋼操作，延長(zhǎng)了冶煉周期[3]。

1.4 輔助時(shí)間較長(zhǎng)

輔助時(shí)間是除了冶煉生產(chǎn)必須時(shí)間以外的時(shí)間，主要為不需要的等待時(shí)間，目前煉鋼五廠存在裝入操作等鐵水、廢鋼，行車工操作不熟練拖延時(shí)間，爐口小進(jìn)料卡斗，倒?fàn)t時(shí)操作人員臨時(shí)做準(zhǔn)備工作，延長(zhǎng)了冶煉周期。

2 問(wèn)題解決措施

2.1 提高和穩(wěn)定原輔材料質(zhì)量

通過(guò)提高煉鐵生產(chǎn)水平和提高對(duì)煉鐵工序考核力度，鐵水成分與溫度控制較為合理；通過(guò)提高廢鋼驗(yàn)收水平和提高對(duì)供貨廠家考核力度，廢鋼質(zhì)量有了較大提高，情況見(jiàn)表1。

表1 鐵水與廢鋼質(zhì)量控制情況

2.2 采用強(qiáng)化供氧技術(shù)

針對(duì)冶煉時(shí)間較長(zhǎng)問(wèn)題，煉鋼五廠采用強(qiáng)化供氧技術(shù)，優(yōu)化氧槍噴頭參數(shù)，通過(guò)階段性試驗(yàn)，逐步將工作氧壓由0.70Mpa-0.80MPa～1.00Mpa-1.10Mpa，試驗(yàn)過(guò)程中密切關(guān)注爐況、冶煉過(guò)程控制、消耗指標(biāo)情況。通過(guò)采用該技術(shù)，降低鋼水氧化性，降低鋼鐵料消耗，進(jìn)一步節(jié)約成本；穩(wěn)定爐況，減少合金輔料消耗，提高環(huán)保效果，減少環(huán)境污染；縮短冶煉周期2min～3min，控制正常供氧時(shí)間＜13min。

2.3 提高一倒出鋼率

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐情況，造成出鋼時(shí)等樣時(shí)間較長(zhǎng)的原因主要包括：對(duì)C和Mn含量判斷不準(zhǔn)確爐后脫氧合金化易出格、終點(diǎn)P含量較高下渣回P易導(dǎo)致高P廢品。針對(duì)以上兩種原因，煉鋼五廠采用在出鋼脫氧合金化過(guò)程中鋼水成分下限控制，然后在吹氬站微調(diào)成分，同時(shí)采用專用擋渣器擋渣，檔渣率提高至90%以上，最終不僅縮短了冶煉周期，降低了合金消耗。

2.4 強(qiáng)化生產(chǎn)管理

針對(duì)輔助時(shí)間較長(zhǎng)問(wèn)題，煉鋼五廠加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)組織考核力度，禁止出現(xiàn)轉(zhuǎn)爐等待鐵水和廢鋼情況；通過(guò)加強(qiáng)行車工培訓(xùn)，有效提高操作技能熟練度，縮短操作時(shí)間；通過(guò)提高爐前 操作技能和勤于清理爐口積渣，減少卡斗現(xiàn)象；通過(guò)強(qiáng)化爐前小隊(duì)管理，提高職工勞動(dòng)積極性，杜絕臨時(shí)準(zhǔn)備時(shí)間；最終達(dá)到了輔助時(shí)間小于30s的目的[4]。

圖1 冶煉周期情況

3 實(shí)施效果

通過(guò)采用提高和穩(wěn)定原輔材料質(zhì)量、采用強(qiáng)化供氧技術(shù)、提高一倒出鋼率和強(qiáng)化生產(chǎn)管理等手段，有效縮短了煉鋼五廠轉(zhuǎn)爐冶煉周期，現(xiàn)在產(chǎn)量班（12h制）從平均23爐提高至平均26爐，操作水平較好班次平均提高到27爐，冶煉周期從2017年的31.31min降低至2019年的26.67min（如圖1所示），班增產(chǎn)300t～400t，噸鋼合金消耗降低20kg，噸鋼鋼鐵料消耗降低25kg。

4 結(jié)論

冶煉周期縮短工作是一個(gè)系統(tǒng)工程，縮短冶煉長(zhǎng)期不但可以有效提高產(chǎn)量，而且可以間接促進(jìn)原輔料、生產(chǎn)組織和人員的管理，最終起到降低生產(chǎn)成本的作用。