降低轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗實(shí)踐

張海秋

（天津榮程鋼鐵有限公司煉鋼廠， 天津 300352）

生產(chǎn)實(shí)踐·應(yīng)用技術(shù)

降低轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗實(shí)踐

張海秋

（天津榮程鋼鐵有限公司煉鋼廠， 天津 300352）

通過優(yōu)化入爐原料結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)工藝、加強(qiáng)內(nèi)部管理與設(shè)備管理的措施以達(dá)到降低轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗的目的。實(shí)踐效果顯著，天津榮程煉鋼廠轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗從2013年的1 052.3 kg/t降到2016年的1 048.9 kg/t。

消耗 降本 工藝優(yōu)化

鋼鐵料消耗在煉鋼成本中占據(jù)著重要地位，一直以來鋼鐵技術(shù)人員都在不斷地探索降低鋼鐵料消耗的新方法、新途徑及新工藝。2014年以來，天津榮程煉鋼廠針對(duì)鋼鐵料消耗的精細(xì)化管理工作，著眼整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)影響鋼鐵料消耗的過程實(shí)施了深度挖掘，以下是天榮煉鋼廠在降低鋼鐵料消耗生產(chǎn)實(shí)踐中的各項(xiàng)舉措。

1 優(yōu)化入爐原料結(jié)構(gòu)

2014年以前，轉(zhuǎn)爐冶煉處于高廢鋼比階段，受制于鐵水高溫高硅的影響，爐均鐵水為115～120 t，鐵塊為15～20 t，噸鋼鐵耗僅為850～890 kg，且由于鐵水、鐵塊成分、溫度波動(dòng)大，天車稱及原輔物料稱量不準(zhǔn)確[1]，導(dǎo)致在冶煉過程中難以穩(wěn)定操作轉(zhuǎn)爐，噴濺率＞15%。2014年以后，公司采取煉鐵降成本的措施后，整體鐵水的C、Si、Mn含量趨于下降，鐵水物理熱也顯著降低，鑄鐵產(chǎn)量逐漸減少（鑄鐵成本50～70 元/t）。天津榮程煉鋼廠順應(yīng)原材物料的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)爐裝入量，逐步降低鐵塊用量，增加鐵耗，至2016年2月轉(zhuǎn)爐爐均鐵水裝入量為130～132 t，鐵塊為3～4 t，噸鋼鐵耗為1 010～1 030 kg，爐均物料偏差為±1 t，噴濺率降至8%以下，同時(shí)穩(wěn)定了轉(zhuǎn)爐操作及生產(chǎn)節(jié)奏，增加了金屬收得率。廢鋼方面實(shí)行分類、分級(jí)管理，要求入爐廢鋼干燥清潔。增加自產(chǎn)廢鋼與渣鋼的回收利用率，尤其是頭尾坯、中包塊、棒材、型鋼等中大型廢鋼的回收，同時(shí)充分回收轉(zhuǎn)爐渣道的渣鋼大塊等廢鋼。磁選回收金屬含量較高部分的渣鋼和廢鋼入爐，以增大廢鋼比，減少化學(xué)吹損，例如：磁選后渣鋼（俗稱自循環(huán)）加入廢鋼斗直接入爐，其含鐵量在80%以上[2]。通過適當(dāng)增加含鐵物料燒結(jié)礦及球團(tuán)礦的用量，也可有效增加鋼水量，從而降低鋼鐵料消耗。

2 優(yōu)化生產(chǎn)工藝

2.1 提高終點(diǎn)拉碳合格率

轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)拉碳的好壞，直接影響終渣全鐵的高低。生產(chǎn)實(shí)踐表明：在滿足化渣去磷效果及內(nèi)控碳成分的情況下，拉碳越高越好，不僅減少補(bǔ)加碳粉成本，而且降低終渣全鐵，增加金屬收得率。拉碳合格率的高低直接影響鋼鐵料消耗的高低。

2014年天津榮程煉鋼廠普碳鋼終點(diǎn)拉碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.08%～0.12%）合格率僅48.76%，終點(diǎn)拉碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.08%的比例一度高達(dá)38%。終點(diǎn)拉碳合格率的高低是由綜合性因素導(dǎo)致的，與轉(zhuǎn)爐爐型、爐容比、終點(diǎn)壓槍時(shí)間、化渣情況及爐長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)都有很大關(guān)聯(lián)。天津榮程煉鋼廠轉(zhuǎn)爐工場(chǎng)通過合理控制轉(zhuǎn)爐裝入量和爐容比，采用科學(xué)的護(hù)爐方法維護(hù)良好的爐型；在終點(diǎn)控制上要求普碳鋼終點(diǎn)壓槍時(shí)間必須保證在30s以上，低碳鋼保證45 s以上，加強(qiáng)熔池?cái)嚢瑁ＷC終點(diǎn)鋼水成分溫度的均勻，充分觀察爐口火焰及拉碳前渣中全鐵的還原、沉降時(shí)間，降低爐渣氧化性。一系列規(guī)定措施的實(shí)施，使得2016年2月轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)拉碳合格率達(dá)到62%以上，終點(diǎn)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.08%的比例降低至25%以下。

2.2 控制供氧強(qiáng)度

普碳鋼供氧時(shí)間已由鐵水條件變化前的13.6 min縮短至目前的12.5 min，燒結(jié)礦及球團(tuán)礦的還原時(shí)間縮短，影響礦的回收率。根據(jù)冷料的加入時(shí)間及加入量，聯(lián)系氧槍廠家更改氧槍參數(shù)，適當(dāng)降低吹煉前中期過程氧壓，維持供氧強(qiáng)度在3.5 m3/（min·t）左右，保證吹煉時(shí)間在13 min以上，加強(qiáng)終點(diǎn)壓槍控制，確保冷料中金屬的穩(wěn)定回收。

2.3 推行留渣操作工藝

留渣操作是一種具有巨大經(jīng)濟(jì)效益的冶煉工藝，由于部分爐渣可循環(huán)使用，高堿度的留渣參與下爐冶煉，顯著降低了石灰的用量。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐結(jié)果來看，噸鋼降低石灰消耗3～5 kg；留渣中的TFe在下爐冶煉過程中還能進(jìn)一步得到回收利用，因而降低了鋼鐵料的消耗。

3 強(qiáng)化內(nèi)部管理

3.1 建立鋼鐵料管理體系

建立鋼鐵料消耗的管理體系和規(guī)范統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法，完善計(jì)量、檢測(cè)手段，嚴(yán)格控制所有入爐料的成分。合理制定激勵(lì)機(jī)制，導(dǎo)入經(jīng)濟(jì)責(zé)任制調(diào)控手段，堅(jiān)持班組經(jīng)濟(jì)核算，強(qiáng)化鋼鐵料消耗精細(xì)管理，開展鋼鐵料消耗項(xiàng)目攻關(guān)，提高職工節(jié)能降本意識(shí)。

3.2 控制過程鋼鐵料損失

為確保鋼鐵料消耗得到精細(xì)化管理，對(duì)進(jìn)廠的鋼鐵料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)收，杜絕劣質(zhì)鋼鐵料進(jìn)廠，對(duì)鋼坯出廠重量、支數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，杜絕鋼坯流失。對(duì)每個(gè)澆次最后一爐以及換中間包時(shí)要優(yōu)化定尺折包，杜絕中間包大量余鋼，減少尾坯的浪費(fèi)。澆完每爐大包鋼水，防止包底不平整或者溫度過低，包內(nèi)剩鋼倒入其他鋼包或?qū)Ｓ迷?，并通知轉(zhuǎn)爐工場(chǎng)將存有剩鋼的渣盆及時(shí)翻出，降低廢鋼外流[3]。爐前避免兌鐵灑鐵，提高操作水平，加強(qiáng)人員溝通配合。嚴(yán)格執(zhí)行裝入制度，執(zhí)行好濺渣護(hù)爐操作。提高操作技能，避免鋼水回爐事故以及人為造成的漏鋼導(dǎo)致非計(jì)劃停機(jī)等。

4 加強(qiáng)設(shè)備管理

4.1 確保設(shè)備檢修周期

確保設(shè)備檢修質(zhì)量與檢修周期，杜絕因設(shè)備原因?qū)е鲁霈F(xiàn)廢、次產(chǎn)品以及漏鋼等事故。做好設(shè)備的檢測(cè)，避免出現(xiàn)鋼包穿鋼、轉(zhuǎn)爐穿漏等事故。

4.2 開發(fā)轉(zhuǎn)爐副槍檢測(cè)系統(tǒng)

在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上提高自動(dòng)化程度，開發(fā)轉(zhuǎn)爐副槍等檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐操作的不倒?fàn)t測(cè)溫定碳。目前我廠冶煉周期為30～32 min，倒?fàn)t測(cè)溫、取樣耗時(shí)過多，操作經(jīng)驗(yàn)化，人為因素對(duì)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)影響較大。為此可在結(jié)合副槍的基礎(chǔ)上，采用在線閉環(huán)動(dòng)態(tài)控制方式，通過與靜態(tài)模型對(duì)比后進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正，控制頂、底的供氣和氧槍高度的變化，穩(wěn)定雙命中率在85%以上，對(duì)縮短冶煉周期，避免過吹，降低鐵水元素的過量燒損以及低渣中的全鐵含量都有比較顯著的效果[4]。

4.3 減少連鑄過程廢次

連鑄機(jī)選用窄縫切割槍，減少切縫鐵損；設(shè)置大包下渣檢測(cè)，減少鑄余；設(shè)置必要的技術(shù)裝備，如電磁攪拌、動(dòng)態(tài)輕壓下、二冷水自動(dòng)控制等，優(yōu)化連鑄工藝，提高鑄坯合格率，減少廢品損失[5]。

5 實(shí)踐結(jié)果

1）優(yōu)化入爐原料結(jié)構(gòu)，通過提鐵耗、降鐵塊用量，控制爐均裝入量偏差為±1 t、噴濺率維持在8%等措施，穩(wěn)定了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏，增加了金屬收得率。

2）轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)拉碳（0.08%～0.12%）合格率由2014年的48.2%提高至2016年的62%，不大于0.08%的比例由2014年的38%降低到2016年的25%以下。并且要求普碳鋼終點(diǎn)壓槍時(shí)間不小于30 s，低碳鋼壓槍時(shí)間不小于45 s來降低終渣全鐵含量。

3）通過采取以上措施以后，鋼鐵料消耗逐漸得到了改善，雖然其中的一些措施還沒有達(dá)到預(yù)想的效果，但是鋼鐵料消耗已經(jīng)從2013年的1 052.3 kg/t降到2016年12月1 048.9 kg/t，達(dá)到國(guó)內(nèi)同行業(yè)的領(lǐng)先水平。

[1] 楊文遠(yuǎn)，鄒節(jié)忠，王明林，等.生鐵塊加入量對(duì)轉(zhuǎn)爐吹煉過程的影響[J].鋼鐵，2007（6）：26-30.

[2] 渠約軍，付衍國(guó)，孫芳，等.渣鋼在轉(zhuǎn)爐煉鋼中的應(yīng)用分析[J].煉鋼，2007，23（4）；29-32.

[3] 姜國(guó)才.120 t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中的鋼鐵料的降耗實(shí)踐[J].甘肅冶金，2011（32）：6.

[4] 楊楚榮，危尚好.首秦轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化煉鋼爐氣分析和副槍技術(shù)的集成創(chuàng)新與應(yīng)用[G]//2012年全國(guó)煉鋼—連鑄生產(chǎn)技術(shù)會(huì)論文集（上）.北京：中國(guó)金屬學(xué)會(huì)，2012：253-256.

[5] 馮捷，張紅文.轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

（編輯：王瑾）

Practice of Reducing Iron and Steel Consumption in Converter

ZHANG Haiqiu
（Steelmaking Plant,Tianjin Rockcheck Steel Co.,Ltd.,Tianjin 300352）

By optimizing the raw material structure and production process,strengthening the internal management and equipment management measures,the purpose of reducing iron and steel material consumption of converter is achieved.The actual effect of iron and steel material consumption of converter in Tianjin Rockcheck steel plant is lowed from 1052.3 kg/t in 2013 to 1048.9 kg/t in 2016.

consumption,reduction,process optimization

TF71

A

1672-1152（2017）03-0068-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.03.28

2017-04-21

張海秋（1987—），男，遼寧人，本科，畢業(yè)于遼寧科技大學(xué)，助理工程師，研究方向：降低轉(zhuǎn)爐鋼鐵料。