小型轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐實(shí)踐

倪立偉，冒建忠

(馬鋼股份有限公司生產(chǎn)部 安徽馬鞍山 243003)

小型轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐實(shí)踐

倪立偉，冒建忠

(馬鋼股份有限公司生產(chǎn)部 安徽馬鞍山 243003)

馬鋼第二鋼軋總廠煉鋼分廠通過分析影響濺渣護(hù)爐操作的幾個(gè)重要因素，通過優(yōu)化終渣調(diào)整和濺渣槍位等措施，提高濺渣護(hù)爐應(yīng)用效果，降低耐材消耗，增強(qiáng)了生產(chǎn)的平穩(wěn)性，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

轉(zhuǎn)爐；濺渣；耐材消耗

目前，濺渣護(hù)爐依然是轉(zhuǎn)爐保護(hù)爐襯最有效最低廉的方式之一，采用濺渣護(hù)爐技術(shù)可以有效降低耐材使用，維持生產(chǎn)平穩(wěn)。小型轉(zhuǎn)爐由于其生產(chǎn)特性，在濺渣護(hù)爐方面存在難點(diǎn)，限制了護(hù)爐方式的發(fā)展，馬鋼第二鋼軋總廠結(jié)合自身特點(diǎn)，通過優(yōu)化終渣等技術(shù)提高濺渣護(hù)爐效果，降低耐材消耗。

1 主要工藝條件及參數(shù)

公稱容量：4×40t氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐。

出鋼量：平均出鋼量為35t/爐。

氧槍：拉瓦爾型三孔噴頭。

氧氣工作壓力：0.65MPa-0.85MPa；冶煉周期：22 min-26 min。

氮?dú)夤ぷ鲏毫Γ?.85MPa-0.90MPa；氮?dú)饬髁浚?000m3/h-11000m3/h。

澆鑄工藝：小方坯全連鑄。

生產(chǎn)鋼種：普碳鋼、低合金鋼。

2 小型復(fù)吹轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐限制條件

由于小型轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多為普碳鋼或建筑類用鋼，所以普遍存在終點(diǎn)出鋼溫度較高，終點(diǎn)C偏低，終渣FeO高，過程爐渣及終渣成分控制不穩(wěn)定等情況，這些因素都限制了濺渣護(hù)爐效果，集中體現(xiàn)出爐襯侵蝕快，爐況維護(hù)多，耐材消耗高等特性。

2.1終渣的FeO含量高

終渣的FeO含量高，爐渣氧化性變強(qiáng)，流動(dòng)性好，附著力變差，在操作中濺渣層不容易形成，在冶煉過程中耐侵蝕性下降。首鋼曾做過研究，表明當(dāng)爐渣中的FeO>18.2%時(shí)，爐渣冶金特性不具備濺渣護(hù)爐條件。太鋼在實(shí)踐研究中也表示，終渣FeO含量越高，濺渣護(hù)爐的效果越差。見表1[1]。

表1 終渣FeO與濺渣層的侵蝕關(guān)系

馬鋼第二鋼軋總廠在近幾年的爐渣抽樣中發(fā)現(xiàn)，終渣FeO為14.3%-26.5%，平均為18.39%，較高的FeO使濺渣護(hù)爐效果差，耐材消耗高。

2.2出鋼溫度高

馬鋼第二鋼軋總廠出鋼溫度大部分在1670℃-1700℃范圍內(nèi)，高溫鋼較多。見表2。

表2 2008-2013年出鋼溫度

出鋼溫度高，一倒取樣測溫后，后吹時(shí)間長，終點(diǎn)C低，終渣氧化性增強(qiáng)，終渣狀況差，不利于濺渣護(hù)爐。

2.3留渣量大

小型轉(zhuǎn)爐總裝入量相對多，且多數(shù)沒有鐵水預(yù)處理設(shè)備，鐵水成分波動(dòng)大，造渣料加入量多，總渣量較大，在生產(chǎn)中節(jié)奏快，保證連鑄機(jī)連續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)非常關(guān)鍵，這就對轉(zhuǎn)爐的冶煉過程要求提高，濺渣護(hù)爐作為整個(gè)操作過程一部分，往往在節(jié)奏快或生產(chǎn)緊張時(shí)壓縮濺渣時(shí)間，如果留渣量太大，較短的濺渣時(shí)間使護(hù)爐效果變差。

2.4渣中w(MgO)

多數(shù)研究表明，在一定堿度、一定氧化鐵條件下，當(dāng)w(MgO)≥8%時(shí)，隨w(MgO)含量的提高，爐渣熔點(diǎn)升高[2]。單從耐侵蝕角度考慮，煉鋼工作者希望濺渣層的熔點(diǎn)高，但過高的熔點(diǎn)會(huì)直接影響過程冶煉中爐渣的熔化速度和爐渣流動(dòng)性，影響P、S等有害成分的去除。

3 濺渣護(hù)爐操作的優(yōu)化措施

3.1調(diào)整終渣

在操作中由于受鐵水、石灰、生產(chǎn)調(diào)度等因素的影響，終點(diǎn)控制難度較大，穩(wěn)定性很差，終渣的成分和物理性質(zhì)不能滿足濺渣護(hù)爐要求，對此類爐渣在濺渣護(hù)爐前進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使其盡量滿足要求，是現(xiàn)階段被廣泛應(yīng)用的方法。在調(diào)質(zhì)劑的選擇上，多數(shù)采用富含有C和Mg的材料，目的是改質(zhì)劑中的C與渣中的部分FeO反應(yīng)，生成氣體排出，降低氧化性，保護(hù)爐襯鎂碳磚結(jié)構(gòu)中的C不被氧化。改質(zhì)劑中的MgO與渣中的CaO、Si2O等物質(zhì)反應(yīng)生成硅酸二鈣、硅酸三鈣等高熔點(diǎn)的物質(zhì)，提高爐渣熔點(diǎn)，對爐襯起到了保護(hù)作用。使用改質(zhì)劑會(huì)使成本上升，并且增加設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷。馬鋼第二鋼軋總廠在此基礎(chǔ)上，使用石灰和生白云石調(diào)渣，即在濺渣護(hù)爐前加入一批石灰和一批生白云石，這樣石灰和生白云石與爐渣混合，降低了終渣過熱度，爐渣在爐內(nèi)流動(dòng)性下降，迅速附著在爐襯上，石灰塊和生白云石塊形成了骨架，阻止過程氧氣流和鋼渣的沖刷侵蝕，起到保護(hù)作用，同時(shí)一部分石灰和白云石熔入渣內(nèi)，參與下一爐造渣。

3.2留渣量

留渣量過多，會(huì)增加濺渣護(hù)爐時(shí)間，消耗過多的氮?dú)猓⑶覡t底容易上漲，爐型變化異常，所以合理確定留渣量對濺渣護(hù)爐操作效果影響很大，小型轉(zhuǎn)爐總渣量相對較大，所以在濺渣護(hù)爐前必須翻掉一部分，我廠留渣量主要由爐型與濺渣護(hù)爐時(shí)間確定,見表3。

3.3濺渣槍位

濺渣護(hù)爐不同槍位所濺的部位也不同，普遍認(rèn)為槍位越低，爐渣所受氮?dú)鉀_擊強(qiáng)度和角度變化，使?fàn)t渣越有利于附著在耳軸乃至較高的爐帽部位，如圖1[3]。

表3 留渣量的確定

圖1 不同槍位下的濺渣部位

隨著轉(zhuǎn)爐錐形段和爐帽冷卻效果的不斷增強(qiáng)，現(xiàn)場工作中對耳軸以上部位的維護(hù)越來越少，爐況維護(hù)核心主要是鋼渣結(jié)合部位，所以，為短時(shí)間使濺渣層達(dá)到效果，適當(dāng)提高槍位，加強(qiáng)對薄弱部位的維護(hù)。

4 結(jié)論

(1)采用石灰、生白云石對終渣成分進(jìn)行調(diào)整，操作簡單、成本低，縮短了濺渣時(shí)間，保證了生產(chǎn)順行，耐材消耗由原3.5元/t降低至1.9元/t，綜合效益顯著。

(2)在小型轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐操作中，適當(dāng)降低終渣MgO的含量，對爐渣過程冶金性能反而有益。

(3)加入石灰和生白云石調(diào)渣以及較高槍位濺渣操作會(huì)使?fàn)t底上漲，對過程控制不利，所以要注意對爐底的監(jiān)控。

[1] 麥熾昌.第一煉鋼廠30t轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐的工業(yè)試驗(yàn)[J].首鋼科技，1996，(1)：35-40

[2] 馮捷，張紅文.轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006,2

[3] 劉玉敏等.濺渣護(hù)爐技術(shù)的應(yīng)用[J].煉鋼，1997，(3)：13-19

Practice of Slag Splashing in Small Sized Converter

NI Li-wei, MAO Jian-zhong

Steelmaking of the second steel-rolling plant in Masteel analyses several important factors about slag splashing.Through the optimization of final slag adjustment and lance height in splashing slag, the application effect of slag splashing is improved, the consumption of refractory is reduced, the stable production is enhanced, and remarkable economic results have been achieved.

Converter, slag splashing, refractory consumption

2014-06-23

倪立偉(1982-)，男，馬鋼股份公司生產(chǎn)部，工程技術(shù)人員。

TF748+.05

B

1672-9994(2014)04-0001-02