轉(zhuǎn)爐精煉鋼種到站溫度的工藝優(yōu)化

黃 勇

（新余鋼鐵集團(tuán)有限公司，江西 新余 338000）

目前我廠出鋼平均出鋼溫度較低，2017年上LF精煉爐鋼種的平均出鋼溫度為1611℃，在國內(nèi)同類型鋼廠中處于中游水平。

鑒于目前我廠生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)節(jié)奏緊張以及降本增效的壓力，要求在現(xiàn)有鐵水條件下，通過優(yōu)化吹煉工藝，提高轉(zhuǎn)爐脫磷率和放鋼溫度，降低精煉爐的電耗及電極消耗、縮短精煉時間，為穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造良好的前提條件。

1 工藝現(xiàn)狀

1.1 鐵水條件

第一煉鋼廠有3座100噸轉(zhuǎn)爐，2017年鐵水成分波動范圍Si：0.30%～0.80% ；Mn：0.30%～0.62% P：0.128%～0.164%。國內(nèi)大型鋼廠的鐵水P約在0.100%左右，相較我廠低約23.07%，因此，我廠的鐵水條件較為惡劣，脫磷任務(wù)更重。

2017年第一煉鋼廠冶煉精煉鋼種共計19765爐，其中低磷鋼種（[P]≤16×10-4%）占16.73%，普通精煉鋼種占83.27%。

1.2 放鋼溫度對鋼水脫磷的影響

提高放鋼溫度，有助于提高鋼水到站溫度。但放鋼溫度越高，鋼水脫磷的熱力學(xué)等條件也隨之惡化。

公式(1)、(2)中K--脫磷反應(yīng)的化學(xué)平很常數(shù)；T--轉(zhuǎn)爐內(nèi)的熔池溫度，K；a--爐渣的活度。由公式可知，影響脫磷的主要因素包含熔池堿度、溫度、(FeO)等；

圖1統(tǒng)計了2017年327個數(shù)據(jù) ，由圖1可以看出[P]與一倒溫度呈正比例關(guān)系，溫度越高，倒?fàn)t[P]越高。若希望上精煉LF鋼種出鋼溫度在1620℃，且出鋼[P]穩(wěn)定在20×10-4%以下，則難度較大。

針對以上問題，第一煉鋼廠成立了專業(yè)小組，并開展了相關(guān)方面的研究，提出了新的吹煉模式，并取得了一定的成果。

圖1 [P]與溫度的關(guān)系

2 模擬副槍操作工藝

2.1 過程槍位及流量控制

槍位及供氧量的控制主要考慮因素：一是氧槍的沖擊深度；二是氧槍的沖擊面積。采用模擬副槍工藝后的氧槍流量與氧壓如表1所示：

表1 氧槍流量與氧壓

在轉(zhuǎn)爐內(nèi)保有一定的留渣量基礎(chǔ)上，前期氧槍保持低槍位操作，目的是使冶煉前期熔池快速升溫，確保熔池第一批渣料快速熔化，為前期低溫脫磷創(chuàng)造條件。

當(dāng)反應(yīng)到達(dá)冶煉中期時，為防止?fàn)t渣“返干”，氧槍逐步往上提高，改低流量操作。這樣就降低了熔池的脫碳速度，同時提高爐渣的活性度，促使鋼渣“乳化”，產(chǎn)生泡沫渣，為鋼水脫磷反應(yīng)創(chuàng)造良好的動力學(xué)和熱力學(xué)條件。

當(dāng)吹煉時間到700s時，提槍倒?fàn)t，并進(jìn)行測溫、取樣。

二次下槍時采用較低流量吹煉，此時渣中(FeO)進(jìn)一步富集，(FeO)的活度提高，爐渣進(jìn)一步“乳化”，促進(jìn)渣中（P2O5）轉(zhuǎn)化生成更為穩(wěn)定的(3CaO·P2O5)或(4CaO·P2O5)，這在一定程度上減少了石灰、石灰石、礦石等熔劑的用量，同時提高了熔渣的流動性和出鋼溫度。

后期主要是終點的壓槍，同時增加氧槍流量，保證渣-鋼的分離，確保一定的鋼水量。

表2 渣樣主要成分對比

表3 模擬副槍試驗數(shù)據(jù)

3 工藝效果

3.1 主要技術(shù)指標(biāo)對比

從2018年1月19日起采取模擬副槍高碳低磷模式,堿度基本保持在3.0～3.3之間,渣中TFe平均15.19%，相比以往工藝提高了1.17%。

采用模擬副槍后，平均脫磷率86.24%，出鋼溫度1627.6℃。相比原有的工藝提高了16.6℃，T-P、C-T命中率均有不同程度的提高。

采用模擬副槍后，平均脫磷率86.24%，出鋼溫度1627.6℃。相比原有的工藝提高了16.6℃，T-P、C-T命中率均有不同程度的提高。

3.2 到站溫度

2018年第一煉鋼廠采用模擬副槍技術(shù)后，鋼水平均到站溫度相比2017年增加17.6℃。

按精煉爐升1℃的成本為0.30（按每分鐘耗電220度，升溫速度為4℃/分鐘計算，單爐產(chǎn)量為112.5t/爐，電價為0.60元/度）元/t鋼計算，2018年精煉鋼種產(chǎn)量約222.35多萬噸，由此可創(chuàng)造的直接效益大致約1074萬元。

4 結(jié)論

（1）出鋼溫度對轉(zhuǎn)爐脫磷的影響大，溫度越高，倒?fàn)t[P]越高。

（2）采用模擬副槍技術(shù)有效提高爐渣“乳化”程度，提高了轉(zhuǎn)爐的脫磷率和出鋼溫度。

（3）采用模擬副槍技術(shù)后，2018年第一煉鋼廠精煉鋼種到站平均溫度提高17.6℃。