快節(jié)奏高效化生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐爐況維護實踐

郭佳寧，李 勇，孟祥宇，張 雷，胡小路，郝 寧，范立新，相尚博

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北 唐山 063200）

1 生產(chǎn)背景

隨著首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司（全文簡稱“首鋼京唐公司”）生產(chǎn)格局發(fā)生變化，煉鋼部轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)壓力負(fù)荷不斷增加，如何在保證轉(zhuǎn)爐持續(xù)高產(chǎn)情況下，還能夠?qū)崿F(xiàn)爐況的穩(wěn)定控制是目前面臨的一大問題。為保證爐況的穩(wěn)定控制，本文從轉(zhuǎn)爐濺渣效果的提高、轉(zhuǎn)爐薄弱部位控制、管理方式改進等幾個方面進行重點闡述，應(yīng)用濺渣護爐技術(shù)之后，轉(zhuǎn)爐爐齡大幅攀升。濺渣護爐效果對爐況穩(wěn)定的影響占比在80%以上，因此，濺渣效果的好壞是爐況穩(wěn)定的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)爐爐襯薄弱部位如轉(zhuǎn)爐爐底、熔池、裝入側(cè)、渣線、耳軸部位的維護效果也是保證爐況穩(wěn)定的前提，通過改進管理方式也是提高轉(zhuǎn)爐爐況穩(wěn)定性的手段之一。

2 穩(wěn)定爐況實踐

2.1 濺渣效果的提高

濺渣效果的好壞是爐況穩(wěn)定的關(guān)鍵。圍繞提升爐況問題，煉鋼作業(yè)區(qū)重點從以下方面開展工作：控制爐渣MgO 含量，提高濺渣層性能；增加渣量，保證濺渣層厚度；爐渣改質(zhì)，提高濺渣層性能；杜絕剩鋼，提高濺渣層性能[1-2]。

2.1.1 控制爐渣MgO 含量，提高濺渣層性能

爐渣w（MgO）控制是保證濺渣護爐效果和減緩吹煉過程對爐襯化學(xué)侵蝕的關(guān)鍵性技術(shù)，爐渣w（MgO）對爐渣黏度、高溫耐火性能等產(chǎn)生重要影響[3-4]。煉鋼作業(yè)區(qū)結(jié)合生產(chǎn)實際，將w（MgO）控制在8%～12%，主要以加輕燒白云石為主。操作思路為：將前期爐渣w（MgO）控制在8%～10%，中期爐渣w（MgO）控制在10%～11%，后期爐渣w（MgO）控制在11%～12%；生產(chǎn)過程根據(jù)測厚數(shù)據(jù)動態(tài)控制MgO 含量。

2.1.2 增加渣量，保證濺渣層厚度性能

確保合適的留渣量，保證爐襯內(nèi)表面形成足夠厚度的濺渣層，并可在濺渣后對裝入側(cè)和出鋼側(cè)進行搖爐掛渣，將剩余爐渣倒入渣罐。出鋼結(jié)束后，若無特殊情況，采用全濺渣操作，保證濺渣效果。

2.1.3 實施爐渣改質(zhì)，提高濺渣層性能

當(dāng)爐渣氧化性強時，若不采取改質(zhì)處理，就會造成濺渣時間延長，氮氣用量加大，濺渣層耐侵蝕性能變差等，從而影響濺渣護爐效果[5]。主要改善手段如下：濺渣時加入一定量焦炭（300～500 kg），降低爐渣TFe 含量；濺渣時加入一定量輕燒白云石或生白云石（300～1 000 kg），增加渣中MgO 含量，降低爐渣溫度，使?fàn)t渣黏度提高；加入一定量改質(zhì)劑，采用分批加入方式，濺渣前加1 批，濺渣時視渣況加入1～2 批，保證加入調(diào)渣劑后1 min 左右能夠明顯起渣。

2.1.4 杜絕剩鋼，提高濺渣層性能

爐內(nèi)若有剩鋼，濺渣后渣層因含有鋼水顆粒，流動性強，與爐襯黏結(jié)效果差，易發(fā)生剝落。另外，渣層熔點低，再次吹煉過程損毀快。因此，杜絕爐內(nèi)剩鋼現(xiàn)象是保證濺渣護爐操作穩(wěn)定的重要條件[6]。主要改善手段如下：強化傾動工操作水平，避免圓流抬爐；根據(jù)出鋼側(cè)厚度選用合理長度的出鋼口，避免出鋼口過長造成鋼出不盡問題；轉(zhuǎn)爐前期和中期，出鋼側(cè)較厚，選用1.57 m 或1.67 m 長度的出鋼口；轉(zhuǎn)爐后期，出鋼側(cè)較薄，選用1.4 m 長度的出鋼口，特殊情況下，可以在長1.4 m 的基礎(chǔ)上適當(dāng)切除一部分，使用1.35～1.40 m長的出鋼口；出鋼側(cè)出現(xiàn)凹坑造成出不凈鋼時，及時對凹坑位置進行投補、噴補找平；開發(fā)應(yīng)用新型鉆頭，適當(dāng)提高出鋼口壽命，保證出鋼口狀態(tài)。

2.2 爐襯薄弱部位的控制

2.2.1 爐底控制

新砌轉(zhuǎn)爐爐底高度1 000 mm，熔池磚厚度850 mm，液面高度10.50 m，保證爐底處于一個合理的高度是穩(wěn)定操作的前提之一，爐底過高或過低都會給操作帶來不利影響，導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。通過對多年積累的數(shù)據(jù)分析來看，當(dāng)前期爐爐底超過1 200 mm，中后期爐爐底超過1 300 mm 時，氧槍黏鋼、吃槍、黏假罩等各類事故發(fā)生率明顯上升。而當(dāng)爐底低于400 mm時，由于爐底低、熔池薄，裝入側(cè)補爐料層在熔池部位1.8 m 距離上始終出現(xiàn)斷橋，使裝入側(cè)補爐料層無法連接形成整體而易脫落，使轉(zhuǎn)爐壽命降低；裝入側(cè)的大起大落導(dǎo)致渣線部位侵蝕加快而凹進明顯；渣線部位的凹進又導(dǎo)致耳軸噴補料層斷橋不能連接成片，進而易脫落，降低轉(zhuǎn)爐壽命。各部位爐襯維護效果均不好，與濺渣護爐不能緊密結(jié)合，導(dǎo)致爐況起伏大。因此，解決爐底和熔池持續(xù)下降問題是穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐爐況的關(guān)鍵。

爐底過低控制措施（爐底低于400 mm）：除高碳鋼種及鐵水條件異常波動的爐次，入爐輕燒白云石必須保證3～4 t/ 爐，爐渣w（MgO）按照10%～12%控制，堿度R 按照3.6 控制；濺渣提槍的同時向爐內(nèi)加入300～1 000 kg 生白云石，向后搖爐掛渣后再倒渣，充分利用轉(zhuǎn)爐交錯等待時間黏渣護爐；將濺渣流量下調(diào)至60 000～63 000 m3/h，槍位控制在1～2 m，將原先濺渣3～5 min 適當(dāng)延長至5～6 min；降低復(fù)吹供氣強度，選擇最小的復(fù)吹槍供氣流量（由班組崗位動態(tài)操作調(diào)整）。

爐底過高控制措施（爐底超過1 200 mm）：減少輕燒白云石加入量，按照1.0～2.0 t/爐控制，不使用生白云石調(diào)渣；控制濺渣氮氣流量時，在自動狀態(tài)下選擇65 000 m3/h 流量，槍位控制在1～2 m，適當(dāng)提高復(fù)吹供氣強度，復(fù)吹槍供氣流量增大（由班組崗位動態(tài)操作調(diào)整）；適當(dāng)增加低碳措施，走CAS-OB 工藝路線處理鋼種。

當(dāng)爐底超過1 300 mm，組織洗爐底操作。

2.2.2 裝入側(cè)控制

裝入側(cè)因受鐵水、廢鋼的沖擊，是整個轉(zhuǎn)爐爐襯最薄弱的環(huán)節(jié)之一，也是事故發(fā)生率最高的位置。合理選用補爐料及補爐方式是保證裝入側(cè)穩(wěn)定的關(guān)鍵。合理選用補爐爐次，盡可能選用中低碳鋼補爐，將終點w（C）控制在0.03%～0.05%，終點溫度可適當(dāng)控制得高一些，在1 660 ℃以上；遇高碳鋼補爐，須將渣子倒凈；補爐爐次嚴(yán)禁爐內(nèi)剩鋼。

合理選用補爐方式及補爐料，當(dāng)裝入側(cè)整體虧料時，可采用留渣加生白云石的補爐方式，在短時間內(nèi)將爐料整體鋪平，或者使用鐵塊或粒度稍大的40 渣鋼進行補裝入側(cè)部位。當(dāng)裝入側(cè)出現(xiàn)局部凹坑時，可采用倒凈爐渣后加料補的方式。

2.2.3 裝入側(cè)控制

渣線及耳軸控制：動態(tài)控制爐底和前大面厚度，調(diào)整渣線位置，避免集中侵蝕一個位置。采用噴補結(jié)合投補的方式對渣線位置進行維護；充分利用生產(chǎn)間隙，組織噴補耳軸；優(yōu)化生產(chǎn)組織，避免1 座轉(zhuǎn)爐長時間冶煉半鋼，同時充分利用常規(guī)爐次渣量大的特點，保證耳軸部位濺渣效果。

2.3 管理方式的改進

1）激光測厚。利用激光測厚儀實施轉(zhuǎn)爐重點監(jiān)控和維護，每班每座轉(zhuǎn)爐進行1 次激光測厚，每次測厚后認(rèn)真研究爐況展開圖，與前幾次爐況及同期爐進行比較，分析爐襯發(fā)生變化的原因，關(guān)注爐襯薄弱環(huán)節(jié)，對爐襯侵蝕嚴(yán)重的部位進行重點維護，更重要的是使轉(zhuǎn)爐始終處于一個受控狀態(tài)，做到心中有數(shù)。

2）協(xié)調(diào)生產(chǎn)組織。加強與調(diào)度的溝通，協(xié)調(diào)好品種，根據(jù)爐況動態(tài)調(diào)整低碳品種和CAS 路線品種的安排。

3）全員參與。制定轉(zhuǎn)爐維護責(zé)任分工細(xì)則，細(xì)化從上到下每個崗位的責(zé)任和義務(wù)，讓每個人擔(dān)責(zé)任、盡義務(wù)。

4）加強崗位培訓(xùn)。對煉鋼作業(yè)區(qū)的崗位人員進行定期培訓(xùn)，一是介紹影響爐況的不利因素，二是介紹轉(zhuǎn)爐的薄弱環(huán)節(jié)，三是介紹目前面臨的爐役周轉(zhuǎn)問題，四是介紹補爐料、噴補料的特點，五是介紹噴補、補爐操作中需要注意的問題。

5）做好副槍日常維護。做好日常副槍維護工作，減少因副槍故障引起轉(zhuǎn)爐倒?fàn)t測溫取樣對爐況造成的影響。

6）避免等包。加強四班和熱修包、調(diào)度室的溝通聯(lián)系，減少拉碳等包泡爐現(xiàn)象的發(fā)生。

7）提高鉆眼車作業(yè)效率。優(yōu)化鉆眼車鉆頭形式，縮短鉆眼時間，將鉆眼時間控制在25 min 內(nèi)，減少鉆眼時間長引起爐襯溫度波動大而對爐況造成的影響。

3 實踐成果

通過摸索、數(shù)據(jù)積累、現(xiàn)場動態(tài)調(diào)整等手段，取得了以下成果：通過優(yōu)化濺渣操作，使濺渣效果有所保證；轉(zhuǎn)爐爐底厚度波動明顯減少，爐齡和爐底的實際厚度基本與參考值持平；對爐渣進行改質(zhì)，提高了濺渣層性能；裝入側(cè)部位、渣線、耳軸部位得到穩(wěn)定控制。

4 結(jié)語

通過長期研究分析和反復(fù)現(xiàn)場實踐，煉鋼部5 座轉(zhuǎn)爐爐況持續(xù)穩(wěn)定控制，為生產(chǎn)任務(wù)的順利完成奠定堅實基礎(chǔ)。下一步工作著力于將制定的控制措施穩(wěn)定落地執(zhí)行，保證對轉(zhuǎn)爐各部位爐襯侵蝕的穩(wěn)定控制；繼續(xù)研究發(fā)掘一些新型快速補爐料，保證短時間內(nèi)能夠針對薄弱部位加強補護；加強向同行業(yè)先進企業(yè)的學(xué)習(xí)交流，對標(biāo)縮差，找到目前仍然存在的問題和不足，不斷提高自身水平。