90噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐爐體維護(hù)生產(chǎn)實(shí)踐

劉 謙 郭傳奇

(山鋼股份萊蕪分公司 特鋼事業(yè)部，山東 萊蕪271105)

0 前言

復(fù)吹轉(zhuǎn)爐爐體的維護(hù)主要是爐襯和底吹元件的維護(hù)。轉(zhuǎn)爐爐齡的長(zhǎng)短主要取決于爐襯壽命和底吹元件的同步。在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中,提高爐齡對(duì)提高生產(chǎn)率、提高鋼產(chǎn)量、提高鋼水質(zhì)量、改善轉(zhuǎn)爐煉鋼的品種結(jié)構(gòu)以及降低耐火材料消耗、 增加經(jīng)濟(jì)效益都具有十分重要的意義。本座90 噸復(fù)吹轉(zhuǎn)爐在爐體維護(hù)方面總結(jié)出一系列措施，取得良好效果。

1 影響爐襯壽命的因素

轉(zhuǎn)爐在吹煉過(guò)程中,爐內(nèi)進(jìn)行著極其復(fù)雜、激烈的物理化學(xué)反應(yīng)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)，再加上兌入鐵水、加入廢鋼時(shí)對(duì)爐襯的沖刷及機(jī)械磨損，轉(zhuǎn)爐爐襯在使用中很容易受到損壞。爐襯除了正常的冶煉過(guò)程中受鋼水、爐渣以及爐氣的機(jī)械沖刷和化學(xué)侵蝕外，影響其壽命更重要的環(huán)節(jié)在于冶煉操作和工藝。

1.1 出鋼溫度高

爐襯在高溫?zé)崃鞯淖饔孟卤砻鏁?huì)軟化熔融。爐襯濺渣層受高溫的作用更加明顯，拉碳溫度在1650℃以下濺渣層保存較好，完好率在80%左右。如果拉碳溫度在1680℃以上濺渣層大部分被融化掉。出鋼溫度高的原因主要有兩方面：一是，冶煉過(guò)程操作不當(dāng)，溫度控制過(guò)高；二是，本座90 噸轉(zhuǎn)爐承擔(dān)著冶煉20CrMnTiH、Gcr15、42CrMoA 等鋼種，這些鋼種對(duì)出鋼溫度要求高，一般控制在1680℃以上。

1.2 過(guò)氧化

鋼水過(guò)氧化對(duì)爐襯的侵蝕作用非常大，它不僅加劇了鎂碳磚的脫碳速度而且還改變了爐渣的成分，降低了爐渣的熔點(diǎn)。濺渣層的熔損率主要與濺渣層中TFe 有關(guān)系，TFe 越高，熔損率就越高。過(guò)氧化的爐渣渣中TFe 含量高，大大降低濺渣護(hù)爐的效果。

1.3 返干

在正常冶煉過(guò)程中爐膛內(nèi)應(yīng)充滿泡沫爐渣，如果爐渣返干爐膛內(nèi)沒(méi)有泡沫渣保護(hù)，則氧氣直接傳送到金屬不可能完全被吸收，有一部分就會(huì)返回到爐膛內(nèi)與爐襯作用，侵蝕爐襯，還有一部分直接傳到爐襯使?fàn)t襯受到氧氣流股的沖刷。

1.4 重點(diǎn)部位的侵蝕

1）爐帽。爐底上漲會(huì)破壞原來(lái)的爐型，反應(yīng)區(qū)上移噴濺率上升、加劇了對(duì)爐帽的侵蝕。

2）鋼面和渣面。兩個(gè)大面由于其工作性質(zhì)決定，一直是轉(zhuǎn)爐的薄弱部位，也是轉(zhuǎn)爐重點(diǎn)維護(hù)的部位。主要問(wèn)題是兩大面侵蝕嚴(yán)重，存在深坑，特別是渣面兌鐵位置，鋼面出鋼口以下是深坑最嚴(yán)重的地方。

3）爐底。爐底高度主要受冶煉和濺渣護(hù)爐的影響，上漲和下降過(guò)快均對(duì)爐體維護(hù)產(chǎn)生不利影響。

2 影響底吹元件壽命的因素

底吹供氣元件的熔損機(jī)理主要有氣泡反擊、水錘沖刷、凹坑熔蝕，此外冶煉過(guò)程操作不當(dāng)仍舊會(huì)縮短底吹元件的使用壽命，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底吹供氣元件經(jīng)常遇到的問(wèn)題是供氣元件堵塞、底吹元件漏氣、底吹供氣磚的漂浮、缺角、燒漏等。

3 爐體維護(hù)措施

根據(jù)爐襯侵蝕的機(jī)理，最大限度的降低或消除危害轉(zhuǎn)爐爐襯的不利因素，以濺渣護(hù)爐為主要護(hù)爐措施，把握住重點(diǎn)部位，達(dá)到均衡爐襯，同時(shí)合理的維護(hù)底吹元件。

3.1 合理的濺渣護(hù)爐制度

濺渣護(hù)爐是爐體維護(hù)的最主要和有效的手段。濺渣護(hù)爐采用高壓氮?dú)?，將出鋼后留在爐內(nèi)的爐渣濺起來(lái)，涂敷在爐襯上形成濺渣層，對(duì)下一爐形成保護(hù)作用。完成濺渣操作以后倒渣過(guò)程中觀察到爐膛內(nèi)有較厚的濺渣層，粘稠余渣能從爐底緩慢流到爐口，有少部分能倒入渣罐時(shí)效果最佳。如余渣成塊狀，倒渣時(shí)滾到爐口則視為濺渣太干。如在倒渣過(guò)程中能迅速流到爐口則視為濺渣太稀，以上兩種情況都會(huì)影響到濺渣效果。同時(shí)，轉(zhuǎn)爐終渣對(duì)濺渣效果也非常重要，對(duì)于過(guò)氧化爐次，在濺渣操作以前要加入適量白云石進(jìn)行調(diào)渣，從而保證濺渣效果。

3.2 合理的冶煉操作

1）適量控制爐渣中氧化鐵的含量。爐渣中氧化鐵的含量增加會(huì)加速對(duì)爐襯的侵蝕。在冶煉操作中控制合適的氧化鐵含量,能夠減少對(duì)爐襯的侵蝕。

2）采用活性及活性大的石灰或采用生白云石、輕燒白云石造渣,可以加速成渣速度,促進(jìn)爐前期渣早化,能夠減輕爐渣對(duì)爐襯的侵蝕。

3）采用合理槍位控制，若前期槍位低會(huì)造成金屬噴濺為保證快速成渣宜采取較高槍位來(lái)增加吹煉前期（FeO）含量，然后根據(jù)化渣情況逐步降低槍位，爐渣返干時(shí)要適當(dāng)提高氧槍槍位提高渣中（FeO）含量。吹煉末期降槍至終點(diǎn)槍位保證壓槍時(shí)間。

4）適當(dāng)控制爐渣堿度。轉(zhuǎn)爐的爐渣堿度一般控制在2.8－3.2 左右,使SiO2 活度基本穩(wěn)定,從而減少對(duì)爐襯的侵蝕。

5）在生產(chǎn)中，不停爐的情況下，利用測(cè)溫槍來(lái)測(cè)量爐體各部位表面的溫度情況，并做好記錄，針對(duì)溫度異常高的部位進(jìn)行重點(diǎn)觀察，以免出現(xiàn)嚴(yán)重的侵蝕情況，如遇到十分嚴(yán)重的異常的溫度升高，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)爐措施。

3.3 底吹元件的維護(hù)

提高底吹供氣元件壽命，必須針對(duì)底吹供氣元件的熔損機(jī)理，采用具體的技術(shù)措施。通常所采用的辦法如下：

1）生成“蘑菇頭”保護(hù)供氣元件，蘑菇頭是以MgO 為主相的彌散多孔形保護(hù)渣層，覆蓋在爐底供氣磚的上方，能夠有效地防止鐵水、廢鋼、爐渣、鋼水、爐氣、濺渣氣體對(duì)供氣磚的損壞。蘑菇頭形成初期，隨著底吹氣冷卻，爐渣迅速降溫，黏度進(jìn)一步增大，上升氣流貫穿其中，慢慢形成彌散多孔的保護(hù)層或蘑菇頭，可減緩供氣磚侵蝕。蘑菇頭形成具體方法主要是采用掛渣護(hù)爐底法。濺渣用終點(diǎn)渣應(yīng)具有一定粘度和堿度，保證在出鋼時(shí)渣子堿度2.9～3.4，MgO 含量9%～11%。濺完渣后，將爐子先向后搖動(dòng)50°，再倒掉爐渣,使?fàn)t渣均勻粘掛在爐底上，過(guò)氧化的爐渣加白云石濺渣完畢后應(yīng)全部倒掉不再進(jìn)行掛渣操作。

2）供氣磚損壞主要發(fā)生在蘑菇頭形成前和爐役后期，若發(fā)現(xiàn)供氣磚侵蝕出現(xiàn)凹坑或爐底下降較明顯的情況，應(yīng)補(bǔ)爐底措施。用補(bǔ)爐料1～2t，倒入轉(zhuǎn)爐，將爐子前后搖動(dòng)45°，使料均勻鋪到爐底位置，燒結(jié)70min。

3）當(dāng)?shù)状倒庠霈F(xiàn)壓力升高、流量減少時(shí)，可視為底吹供氣元件出現(xiàn)堵塞傾向，處理措施如下：加大底氣流量，進(jìn)行底吹供氣元件吹堵，出鋼后，采用低槍位吹氧吹掃爐底，在有條件的情況下，采用弱氧化氣體進(jìn)行吹堵。

3.4 補(bǔ)爐

補(bǔ)爐的重點(diǎn)是貼補(bǔ)侵蝕較嚴(yán)重部位，對(duì)爐底熔池渣線等易被侵蝕部位利用生產(chǎn)間隙進(jìn)行貼補(bǔ)噴補(bǔ)倒料等方式進(jìn)行修復(fù)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)有效的爐體維護(hù)措施，該轉(zhuǎn)爐爐齡比上個(gè)爐役提高了6300爐，實(shí)現(xiàn)了爐襯與底吹元件壽命同步增長(zhǎng)的目標(biāo)，同時(shí)耐材消耗降低了0.2kg/t。

［1］謝建勇.萊鋼120t 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐爐體維護(hù)技術(shù)[J].山東冶金，2008，30（6）：40-41.

［2］陳家祥.鋼鐵冶金學(xué)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1990.

［3］王雅貞，李承祚.轉(zhuǎn)爐煉鋼問(wèn)答[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.