莱钢高铁水比转炉冶炼工艺实践.pdf

第32卷 第6期 2010年12月 山东冶金 Shandong Metallurgy Vol.32 No.6 December 2010 􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀧘 􀥘􀧘 􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀥘􀧘 􀥘􀧘 生产技术生产技术 摘要 莱钢在转炉工序采用高铁水比装入制度， 由于造渣制度及枪位控制不合理、 炉型控制不当及铁水流冲击， 导致喷溅 加剧， 兑铁位侵蚀。通过优化造渣工艺、 枪位控制及溅渣护炉工艺， 喷溅渣量由25.5 kg/t降至17.5 kg/t， 钢铁料消耗由 1 069.5 kg/t降至1 064.0 kg/t， 耐材消耗由0.42 kg/t降至0.20 kg/t， 氧枪寿命由210炉提高至325炉。 关键词 转炉； 高铁水比； 喷溅； 枪位 中中图分类号号 TF729.5文献标识码 B文章编号 1004-4620 （2010） 06-0012-02 收稿日期 2010-06-23 作者简介 郑杰， 男， 1973年生， 莱钢炼钢厂5转炉车间主任， 工程 师， 从事转炉炼钢技术管理工作。 1前言 莱钢炼钢厂银山前区现有90 t顶底复吹转炉。 一段时间内市场生铁块、 社会废钢价格过高且供应 量较少， 根据内部的钢铁平衡情况， 决定采用高铁 水比模式的装入制度， 即 “铁水少量废钢、 铁块烧 结矿” 。由于操作不适应， 出现了转炉喷溅加重、 钢 铁料消耗增加、 氧枪枪身粘钢、 炉衬侵蚀较重等问 题。通过分析过程操作， 调整吹炼工艺， 成功解决 了以上问题， 顺利实现转炉高铁水比冶炼。 2存在的主要问题 2.1造渣制度不合理 入炉铁水硅 （0.30～0.50） 及铁水温度 （1 230 ～1 300 ℃） 相对较低， 头批料配加约3/4烧结矿， 导 致熔池前期温度较低， 开吹3 min左右溢低温渣数 量较多； 吹炼中后期烧结矿等冷料加入不及时或数 量较少， 熔池温度上升过快， 碳氧反应剧烈， 由此引 发炉渣 “返干” ， 且持续时间较长， 后期调整 “返干” 过度， 造成金属喷溅。 2.2枪位控制不合理 采用恒压变枪位操作， 氧压0.8 MPa。前期枪位 过高 （1 300 mm） ， 渣中 TFe 含量高 （30） ， 溢渣量 大， 溢渣时间长达3 min。碳氧反应开始时间后延， 后期枪位控制过低 （1 500 mm） ， 加剧 “返干” 程度。 整个过程熔池温度上升不均衡， 脱碳反应不均衡， 使得吹炼过程中的喷溅数量增加， 炉渣 “返干” 时间 延长， 程度加重。 2.3炉型控制不当 由于操作不稳定， 吹炼过程溢渣、 喷溅， 终点炉 渣过分活跃， 倒炉和出钢过程中炉渣流失量较大， 致使炉内终点渣量偏少， 溅渣时间偏短， 熔池、 耳 轴、 炉帽部位得不到充分涂敷， 而且较干的残渣粘 结在炉底， 使得炉底高度变浅， 炉身溅渣层厚度明 显减薄。导致炉容比变小， 炉膛直径变大。炉型的 变化使得熔池出现吹炼死角， 喷溅程度加重。 2.4兑铁位侵蚀严重 由于废钢总量减少， 不足以均匀平铺在渣面兑 铁水位置， 所以转炉在兑铁水时， 铁水流股直接冲 击该部位， 造成该部位侵蚀较重， 成为影响炉衬安 全的重要隐患。 3优化改进措施 3.1优化造渣工艺 针对铁水硅及温度相对偏低的现状， 延缓头批 料的加入时机， 约在开吹1 min后加入， 且加入50 的石灰、 100镁块、 约35烧结矿； 二批料加入时机 相应延后， 等熔池温度上升， 头批渣料充分化透后 ［ 1 ］， 在开吹4～4.5 min加入二批渣料。二批渣料的加入 原则 勤加、 少加。但石灰要在吹炼9 min前全部加 完， 10 min后仅留少量冷却剂调整渣子用。 3.2优化枪位控制 3.2.1建立枪位控制标准化模式 为避免吹炼前期大量溢低温渣， 中后期长时间 炉渣 “返干” 及金属喷溅现象， 通过大量炉次的对比 分析， 针对不同的铁水条件， 按 “低温低硅、 中温中 硅、 高温高硅、 低温高硅、 高温低硅” 等几种模式分 别制定各吹炼时间段的枪位控制高度。推荐枪位 控制见图1。 03691215 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 时间/min 枪位/m 图1吹炼枪位控制 莱钢高铁水比转炉冶炼工艺实践 郑杰， 王显军， 魏潇， 刘志强， 黄优明 （莱芜钢铁股份有限公司 炼钢厂， 山东 莱芜 271104） 12 3.2.2强化吹炼枪位准确性控制 采用铝条测量金属液面， 为防止铝条在高温环 境中断裂或过度熔化， 采用在枪孔中同时插入细铁 丝和铝条， 两种结果相互参考； 另外在交接班、 更换 新氧枪、 更换氧枪钢丝绳或标尺、 补炉、 操作异常等 情况下， 都要重新测量金属液面。通过上述措施， 降低了出现假枪位的概率。 3.3优化溅渣护炉工艺 3.3.1溅渣工艺的改进 合理的溅渣护炉工艺应满足在尽可能短的时 间内将炉渣均匀地喷溅涂敷在整个炉衬表面 ［2］， 并 对渣线、 两侧耳轴、 炉帽等易于侵蚀的部位形成厚 而致密的溅渣层。根据出钢后的渣况不同， 分别采 用两种溅渣工艺。一是直接溅渣， 如转炉终渣成分 合适、 流动性适中， 溅渣过程只调整枪位完成溅渣 操作。二是调渣溅渣， 如出钢温度过高、 终点碳过 低时， 在溅渣过程中加入适量镁块调渣， 目的是使 终渣MgO达到饱和值， 提高炉渣的熔点， 同时加入 的调渣剂熔解吸热， 调整炉渣过热度， 增加炉渣黏 度。推荐的溅渣枪位控制见图2。 3.3.2重点维护渣面兑铁位 采用先加废钢后兑铁水的装入顺序， 加完废钢 后炉子前倾110， 然后再兑铁水， 让有限的废钢堆 积在兑铁位， 避免铁水直接冲击。另外利用生产间 隙将溅渣后的黏渣挂在该处， 代替炉衬砖接受冲击 或侵蚀。 4改进效果 改进前后各项指标对比情况见表1。 表1改进前后各项指标对比情况 项目 改进前 改进后 喷溅渣量/ （kg t-1） 25.5 17.5 钢铁料消耗/ （kg t-1） 1 069.5 1 064.0 氧枪 寿命/炉 210 325 耐材消耗/ （kg t-1） 0.42 0.20 采取改进措施后， 喷溅次数减少， 前期溢渣程 度减轻， 喷溅渣数量及钢铁料消耗也相应降低。吹 炼过程反应平稳， 基本解决了氧枪枪身粘钢问题， 氧枪平均寿命提高至325炉。炉型控制也明显改 观， 降低了因兑铁位维护用耐材消耗。因此， 通过 对熔池温度、 吹炼枪位、 转炉炉型等因素进行优化 控制， 可以缓解高铁水比装入制度给转炉冶炼带来 的不利影响， 获得较好的效果。 参考文献 ［1］ 龚尧.转炉炼钢 ［M］ .北京 冶金工业出版社， 1991 252-257. ［2］ 苏天森， 刘浏， 王维兴.转炉溅渣护炉技术 ［M］ .北京 冶金工业 出版社， 1999. 01234 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 时间/min 枪位/m 图2溅渣枪位控制 Smelting Process Practice of the Converter with High Hot Metal Ratio in Laiwu Steel ZHENG Jie, WANG Xian-jun, WEI Xiao, LIU Zhi-qiang, HUANG You-ming （The Steelmaking Plant of Laiwu Iron and Steel Co., Ltd., Laiwu 271104, China） AbstractAbstract Laiwu Steel adopted the loading system with high hot metal ratio in the converter procedure. The improper slagging system, lance position control and furnace type control and hot metal flow impact lead to increased splashing, even the iron-bit erosion. By optimizing the slagging process, the lance control and slag splashing process, splash volume was decreased from 25.5 kg/t to 17.5 kg/t; the amount of steel consumption from 1 069.5 kg/t to 1 064.0 kg/t and the refractory consumption from 0.42 kg/t to 0.20 kg/t. In addition, the working life of oxygen lance was increased from 210 heats to 325 heats. Key wordsKey words converter; high hot metal ratio; splash; lance position Research of Converter Smelting Process in the Condition of Dry Dedusting TONG Sheng-gang （The Steelmaking Plant of Jinan Iron and Steel Co., Ltd., Jinan 250101, China） AbstractAbstract Jinan Steel’ s 210 t converter used dry-dedusting technology. In order to ensure the whole line safe and stable production, the author analyzed the change rule of flue gas analysis in smelting course. In the early middle period of smelting, with largening of the carbon activity coefficient and lessening of oxygen activity coefficient, the O2content and CO2contents in flue gas decreased and the CO content increased, they was easy to achieve discharge explosion conditions. It was a key point. Jinan Steel groped the oxygen supply system, steel scrap , slagging system, the lift control of fume hood, the position control of oxygen lance and other operation rules. Then it ensured the 210 t converter attaining designed capacity and expected effects rapidly, and realizing“zero discharge explosions” control objective of the electrostatic precipitator. Key wordsKey words dry dedusting; discharge explosion; smelting process, flue gas analysis; oxygen supply flow 􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣 （上接第11页） 莱钢高铁水比转炉冶炼工艺实践郑杰等2010年第6期 13