轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼工藝實(shí)踐

李洪濤

(西林鋼鐵集團(tuán)有限公司， 黑龍江 伊春 153025)

鋼鐵生產(chǎn)必然消耗能源、資源，但在生產(chǎn)消耗能源、資源的過程中，通過轉(zhuǎn)換、再造，同時(shí)又產(chǎn)生了另一種能源、資源，對這些能源加以利用，就是鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗減排的重要措施。在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，把轉(zhuǎn)爐冶煉中產(chǎn)生的爐氣凈化處理后回收利用，回收的能量(煤氣和蒸汽)大于消耗的能量(水、電、氧等)，使轉(zhuǎn)爐工序能耗(kg標(biāo)煤/t鋼)成為負(fù)值，即為負(fù)能煉鋼。

1 轉(zhuǎn)爐煉鋼工序能耗實(shí)現(xiàn)負(fù)值基本要素

(1)牢固樹立提高生產(chǎn)效率是“負(fù)能煉鋼”的基礎(chǔ)；強(qiáng)化煤氣回收是保證；加強(qiáng)蒸汽回收是條件的主導(dǎo)思想。從優(yōu)化生產(chǎn)工藝為突破口，優(yōu)化轉(zhuǎn)爐工序能源介質(zhì)消耗，強(qiáng)化能源介質(zhì)管理重點(diǎn)進(jìn)行“負(fù)能煉鋼”的生產(chǎn)實(shí)踐。

(2)高效、科學(xué)穩(wěn)定的生產(chǎn)組織能夠在提高設(shè)備作業(yè)率的同時(shí)還能夠提高能源利用系數(shù)，降低能源介質(zhì)的噸鋼消耗，同時(shí)還為轉(zhuǎn)爐煤氣回收和蒸汽回收創(chuàng)造有利條件。

2 提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收量采取相關(guān)的措施

(1)合理控制穩(wěn)定生產(chǎn)節(jié)奏，加強(qiáng)部門信息溝通，使轉(zhuǎn)爐交替作業(yè)，保證充分的煤氣回收時(shí)間；保證轉(zhuǎn)爐操作人員與儲柜操作人員良好的信息溝通，減少錯誤信息傳遞引起的回收量下降。

(2)提高員工操作水平，采用縮短冶煉過程的前燒期和后燒期，加快前期化渣速度、優(yōu)化復(fù)合吹煉工藝和縮短出鋼時(shí)間等工藝措施，將C—O2分析儀分析數(shù)據(jù)與主控電腦PLC相連并時(shí)時(shí)顯示，同時(shí)，將鐵水成分、溫度、鋼種、槍位、氧壓、造渣料的加入量與加入時(shí)間等各種因素作好數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行分析，通過分析結(jié)果制定出相應(yīng)的冶煉控制和調(diào)整措施，為氧槍槍位及氧氣流量合理控制提供依據(jù)，最大限度地保證煤氣回收正常進(jìn)行。

(3)保證入爐原材料裝入量的穩(wěn)定、合理，提高冶煉過程操作的穩(wěn)定性。

(4)降罩到位與爐口微差壓調(diào)控并行，提高回收煤氣品質(zhì)。在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，嚴(yán)格實(shí)行降罩操作，保持煙罩與轉(zhuǎn)爐的“零”距離，防止空氣吸入造成二次燃燒，合理調(diào)控爐口微差壓，保持爐口微正壓(0～10Pa)，限制空氣吸入的不良影響，提高轉(zhuǎn)爐煤氣品質(zhì)。

(5)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)力度，減少煤氣回收設(shè)備系統(tǒng)故障率。加強(qiáng)煤氣回收相關(guān)計(jì)量儀器設(shè)備維護(hù)，灌輸“精確計(jì)量也是創(chuàng)效”這一管理理念，為效益“最大化”和“精確化”奠定基礎(chǔ)。

3 加強(qiáng)蒸汽回收

通過采用蒸汽并網(wǎng)，蒸汽可作為廠區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)供暖，富余蒸汽通過并網(wǎng)管路送至電力發(fā)電，保證蒸汽的有效充分的利用?？s短轉(zhuǎn)爐煉鋼過程的輔助時(shí)間，保證余熱鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行，減少轉(zhuǎn)爐的熱停時(shí)間，提高回收的蒸汽品質(zhì)，通過上述措施使煉鋼總廠的蒸汽回收達(dá)到120kg/t。

4 優(yōu)化煉鋼生產(chǎn)工藝

4.1 引進(jìn)全灰石冶煉技術(shù)

全灰石冶煉技術(shù)可大幅降低生產(chǎn)成本，減少原材料消耗。轉(zhuǎn)爐冶煉造渣在保證堿度、爐襯壽命、其它技經(jīng)指標(biāo)不受影響基礎(chǔ)上全部采用石灰石替代白灰進(jìn)行造渣，大幅降低造渣材料成本。

4.2 重點(diǎn)進(jìn)行鋼—鐵界面接口研究

“一罐到底”是一種全新的鐵水供應(yīng)技術(shù)，其核心技術(shù)就是在煉鋼作業(yè)中，用同一鐵水罐承載鐵水完成運(yùn)輸全過程。包括高爐鐵水的承接、運(yùn)輸、緩沖儲存、轉(zhuǎn)爐兌鐵、容器周轉(zhuǎn)和鐵水保溫工藝等均在一個鐵水罐內(nèi)完成。該工藝把高爐鐵水罐與到煉鋼轉(zhuǎn)爐兌鐵水的鐵水包合二為一，節(jié)省了轉(zhuǎn)爐煉鋼的鐵水包，縮短工藝流程，減少鐵水二次倒罐環(huán)節(jié)，簡化生產(chǎn)作業(yè)，加快生產(chǎn)節(jié)奏，節(jié)約了鐵水運(yùn)輸時(shí)間，降低了鐵水溫降，減少了因倒罐引起的環(huán)境污染，有利于實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。平均可提高入爐鐵水溫度25～30℃，廢鋼比由10%提高到13%，每年節(jié)約標(biāo)煤1萬余噸。同時(shí)減少了耐火材料消耗，降低了使用費(fèi)用，降低天車作業(yè)率，節(jié)約動力電消耗，減輕操作工的工作強(qiáng)度。

4.3 轉(zhuǎn)爐煉鋼包溫降控制

通過對鋼包溫度控制的研究，有效的控制鋼水溫度，合理安排鋼包的周轉(zhuǎn)及烘烤，降低煤氣消耗，對鋼包運(yùn)行過程進(jìn)行深入的分析，重點(diǎn)進(jìn)行針對鋼包運(yùn)行頻率及運(yùn)行過程的優(yōu)化，提高紅包溫度，加強(qiáng)合金烘烤。通過上述研究并采取相應(yīng)措施，減少約10℃鋼水溫度的損失，噸鋼煤氣消耗降低了0.005GJ，噸鋼工序能耗降低約0.15kg標(biāo)煤。

4.4 進(jìn)一步降低鋼鐵料消耗

鋼鐵料消耗是轉(zhuǎn)爐煉鋼的一項(xiàng)重要指標(biāo)，降低鋼鐵料消耗可以明顯降低轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)能耗，節(jié)鐵10kg/t相當(dāng)于降低綜合能耗5kg/t。為降低鋼鐵料消耗主要采取以下措施：

(1)減少吹損，改善高爐操作，實(shí)現(xiàn)低Si鐵水的冶煉，可減少煉鋼過程中Si的氧化損失和轉(zhuǎn)爐渣量，采用轉(zhuǎn)爐高拉碳技術(shù)提高出鋼w(C)避免鋼水過氧化，減少吹損，提高合金回收率。

(2)減少渣中鐵損，通常轉(zhuǎn)爐渣量為100～200kg/t，TFe波動在18%～25%之間，渣中鐵的氧化損失為18～30kg，通過操作技術(shù)的攻關(guān)改進(jìn)控制渣中TFe12%～15%之間，減少金屬損失為6～10kg.

(3)采用少渣冶煉工藝，增加轉(zhuǎn)爐冷卻能8%，使轉(zhuǎn)爐增加礦石用量20kg還原鐵13kg相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤26kg/t鋼。

4.5 “提碳降錳”技術(shù)的實(shí)施

根據(jù)鋼種軋制規(guī)格不同，精確進(jìn)行成分控制，在不影響性能前提下，將鋼種規(guī)格C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)上限提高0.01%，Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下限降低0.05%，通過氬站成分微調(diào)實(shí)現(xiàn)“窄” 成分控制，同時(shí)提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)拉碳率、一倒成分及溫度命中率，保證穩(wěn)定合金回收率，將轉(zhuǎn)爐成品C和Mn穩(wěn)定、精確控制，實(shí)現(xiàn)噸鋼節(jié)約合金0.7kg/t。

4.6 不斷進(jìn)行能源優(yōu)化

通過不斷進(jìn)行系統(tǒng)能源優(yōu)化促進(jìn)能源介質(zhì)消耗的進(jìn)一步降低，對系統(tǒng)各點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化使用，例如：氧槍口氮封改蒸汽、連鑄機(jī)振動電機(jī)冷卻氮?dú)獾热扛臑樽詣涌刂疲吭驴蓽p少氮?dú)庀?20萬m3；各系統(tǒng)照明實(shí)行分體控制；此外對氬氣、焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣壓縮空氣、生產(chǎn)用水等介質(zhì)進(jìn)行了系列的優(yōu)化，效果顯著。

4.7 連鑄鋼坯在線稱重技術(shù)應(yīng)用

分別在每臺連鑄輥道區(qū)域安裝單支鋼坯稱重裝置，對在線鋼坯進(jìn)行單流稱重，并實(shí)現(xiàn)定尺依據(jù)質(zhì)量進(jìn)行自動調(diào)整，保證鋼坯單支重量在可控范圍內(nèi)，降低了連鑄鋼坯單支超差范圍。通過該技術(shù)有利于及時(shí)調(diào)整鋼坯定尺，實(shí)現(xiàn)連鑄坯單重穩(wěn)定控制，減少單重超差量，提高鋼水收得率和鋼坯成材率，節(jié)約轉(zhuǎn)爐煉鋼和軋鋼軋材成本，提高軋鋼工序鋼材的定尺率和成材率。

5 結(jié)語

通過不斷的努力，轉(zhuǎn)爐煉鋼工序能耗實(shí)現(xiàn)-3.3kg標(biāo)煤/t鋼，通過轉(zhuǎn)爐“負(fù)能煉鋼”這一關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，增強(qiáng)了企業(yè)的核心競爭力。