降低轉爐耐材消耗技術探討.doc

降低轉爐耐材消耗技術探討摘要：結合攀鋼轉爐煉鋼工藝操作情況，分析了轉爐耐材消耗增加的主要原因，提出了降低攀鋼轉爐耐材消耗的具體措施。關鍵詞：轉爐 耐材消耗 爐齡0. 前言 煉鋼轉爐耐材消耗是衡量鋼鐵企業(yè)的一項重要技術經(jīng)濟指標，對降低生產(chǎn)成本，提高轉爐利用率等有重要作用。2006年以來，攀鋼因冶煉高品質鋼種的數(shù)量增加等原因，煉鋼轉爐耐材消耗較2005年相比上升0.75kg/t鋼。通過對現(xiàn)場進行跟蹤及取樣分析，并與前幾年耐材消耗情況進行對比，發(fā)現(xiàn)并分析了攀鋼轉爐耐材消耗增加的主要原因，并根據(jù)分析的原因提出了具體改進措施。 1. 2006年轉爐耐材消耗情況影響轉爐耐材總消耗的主要有轉爐爐齡和補爐料。2005年與2006年各爐座爐齡情況詳見表1。表1 2005年與2006年各爐座爐齡比較爐 座1#2#3#6#年平均爐齡/爐05年805275808225795206年58538999、5657810624646216與2005年相比，2006年轉爐平均爐齡有所降低，而對煉鋼轉爐爐齡影響較大的主要是1#轉爐和6#轉爐。除爐齡降低外，2006年19月耐材消耗增加的主要原因是噴補料和補爐料增加明顯，噸鋼噴補料用量較2005年同期增加幅度達112.5%，噸鋼補爐料增加45.75%。2. 原因及分析 2006年以來，攀鋼轉爐冶煉IF鋼等高品質低碳鋼產(chǎn)量增加較多，特別是1#、2#、3#轉爐，為與板坯連鑄匹配，冶煉鋼種基本上全是碳含量0.10%的低碳鋼，同時為保證高品質鋼低硫、低磷要求，一次拉碳命中率較低，導致轉爐終渣中TFe含量較高，堿度偏高，不利于轉爐濺渣，再加上爐體維護、砌筑、改造等多方面原因，2006年轉爐耐材消耗增加明顯。2.1 轉爐終渣情況轉爐渣中CaO、SiO2、MgO、TFe（以FeO和Fe2O3形式存在）是影響爐渣理化性能的主要因素。2.1.1 終渣中TFe含量TFe對爐渣熔化性溫度、粘度均有較大影響。TFe對爐渣熔化性溫度的影響是：隨（TFe）含量的升高，爐渣的熔化性溫度降低。其原因是：（TFe）含量高導致鐵酸鹽相的比例高12，而鐵酸鹽為低熔點相，所占比例高，將降低爐渣的熔化性溫度。因此，（TFe）含量過高，濺渣層的抗高溫蝕損能力下降。 爐渣粘度影響吹氮濺渣效果：爐渣粘度過低，濺渣所需時間長；爐渣粘度過高，濺渣效果差，濺起困難，爐渣難以濺至爐襯各個部位，因此，爐渣粘度必須控制在合適范圍。根據(jù)實驗室實驗和現(xiàn)場試驗結果，保證較好吹氮濺渣效果的合適爐渣粘度是0.52.0Pa.s。圖1為（TFe）含量對爐渣粘度的影響曲線。由圖1可見，在相同溫度下，降低（TFe）含量，爐渣的粘度升高。 圖1 TFe對爐渣粘度的影響 目前，攀鋼轉爐終渣中TFe含量較高，見圖2。由圖2可見，目前轉爐終渣中TFe含量22%的比例達到了57.1%。與所要求的（TFe）20%相比，差距較大。造成攀鋼轉爐終渣中TFe含量較高的主要原因是轉爐終點碳含量較低，再加上一次拉碳命中率不高，復吹效果不好等 圖2 轉爐終渣中TFe含量情況原因。冶煉終點（TFe）與C的關系見圖3。圖 3 冶煉終點（TFe）與C的關系2.1.2轉爐終渣堿度爐渣堿度對硫分配比、磷分配比均有較大影響。在入爐鐵水經(jīng)過脫硫處理的條件下，爐渣堿度的控制應該以不影響煉鋼過程的脫磷效果為前提，在此基礎上，將堿度控制在合理的范圍，使石灰充分熔化，以保證爐渣與爐襯有較強的粘結能力。由以前實踐證明：冶煉低碳鋼時，爐渣堿度在2.5010.00范圍內，隨堿度的提高，鋼、渣間的(P)/P基本不變；冶煉高中碳鋼時，在相同堿度范圍內，隨堿度的降低，鋼、渣間的(P)/P有所上升。結合冶煉不同鋼種的終渣TFe含量水平，將爐渣堿度控制在3.04.0，既能保證煉鋼過程的脫磷效果，又能使大部分鋼種冶煉時，石灰熔化較為充分。攀鋼目前轉爐鋼渣堿度平均達到了4.52，73.8的爐次4。堿度分布情況見圖4，較所要求的3.04.0范圍偏高，主要原因是SiO2含量較以前降低，同時現(xiàn) 圖4 轉爐終渣堿度分布情況場為保證高品質鋼的煉成率，活性石灰加入量有所增加。 2.1.3 轉爐終渣MgO含量MgO對不同TFe含量的爐渣粘度的影響見圖5。由圖5可見，爐渣粘度隨（MgO）含量的升高而升高；（MgO）對低TFe含量爐渣粘度的影響較高TFe含量爐渣的大。圖5 MgO對爐渣粘度的影響2006年以來，攀鋼轉爐終渣中MgO含量較以前有所提高，平均達到了12.18%，其分布情況見圖6。從以往經(jīng)驗爐渣中MgO含量7%8%（高中碳鋼）或10%13%（低碳鋼）來看，目前轉爐終渣中MgO含量比較合理。根據(jù)文獻2所進行的V2O5、TiO2對MgO飽和值的影響研究，結合爐渣堿度的控制范圍，計算出高中碳鋼終渣MgO的飽和值為7.0%8.0%，低碳鋼終渣MgO的飽和值為8.0%9.5%。圖6 2006年轉爐終渣中MgO含量分布情況2.2 轉爐出鋼溫度偏高 攀鋼因工序等原因，轉爐出鋼溫度較高，而今年以來，轉爐因各種原因提溫爐次較多。對2006年11月1日至11月7日生產(chǎn)的750爐鋼水提溫情況進行了調查。要求提溫鋼水391爐(52.1%)，實際提溫234爐，實際提溫爐數(shù)占總爐數(shù)的（按出鋼溫度上限）31.2%，平均提溫14.4。提溫原因及比例見圖7。圖7 轉爐出鋼提溫情況由圖7可見，過點罐是提溫的主要原因。2.3 復吹爐齡低復吹可明顯降低終渣TFe含量、降低終點鋼水氧活度，為（TFe）含量的控制起到重要作用。攀鋼今年復吹爐齡基本在1000爐左右，較往年有所降低。2.4 其它今年以來，攀鋼轉爐修爐方式改變、個別轉爐提前停爐檢修等原因對耐材消耗也有所影響。修爐方式的改變對爐襯壽命也存在一定影響。頂修轉爐改成側修后，采用人工運磚進爐，人工搬運5080斤的襯磚，勞動強度較大，很難做到輕拿輕放，對襯磚損傷較大，容易形成內裂紋，在熱應力的作用下，易形成裂紋，由于要平衡熱應力，可能導致多塊襯磚斷裂，當襯磚蝕損到一定程度其大小頭差別不明顯時，在爐渣或補爐料等因素及外力作用下出現(xiàn)脫落，造成襯磚蝕損加快，同時，襯磚本身有內裂紋，也會導致襯磚蝕損加快。3. 措施及建議3.1 降低低碳鋼終渣TFe含量終渣TFe含量的主要影響因素是 C含量。自采用增碳法冶煉后，攀鋼終點C含量一般均0.1%，終渣TFe含量變化較大，為15%35%，甚至更高。從多年的研究證明3，爐渣中TFe含量應20%較適合攀鋼半鋼煉鋼及濺渣護爐。在目前條件下，主要應采取改善入爐條件、提高一次拉碳率、合理確定廢鋼消耗量、適當降低終點氧槍槍位、應用頂?shù)讖秃洗禑捈夹g等措施，對低碳鋼終渣的TFe含量進行控制。（1）提高一次碳、溫終點命中率 碳、溫終點命中率的提高，不僅有利于終渣TFe含量的控制，而且對縮短冶煉時間起到了明顯的作用。而冶煉時間的縮短不僅為濺渣提供了時間基礎，也減少了高溫鋼水、高氧化性爐渣在爐內的停留時間，從而減弱了對爐襯的侵蝕。（2）研究、應用頂?shù)讖秃洗禑捈夹g復吹能有效降低終渣TFe含量、降低終點鋼水氧活度，因此應研究并優(yōu)化復合吹煉的底部供氣模式、透氣磚的維護工藝，提高攀鋼轉爐復吹爐齡。（3）加入改質劑對爐渣改性在轉爐出鋼前，向轉爐內加入100200kg含活性碳較高的改質劑，既可防止轉爐不倒爐出鋼過程中爐口涌渣，還能有效降低轉爐內爐渣中TFe含量，提高濺渣效果。3. 2 控制爐渣堿度（CaO/SiO2）首先應加大鐵水脫硫的力度，減輕煉鋼過程的脫硫任務，為堿度的合理控制奠定基礎。在冶煉過程中則通過合理控制復合造渣劑、石灰、高鎂石灰等的加入量以達到合適的爐渣堿度。從多年的研究證明3，適合攀鋼半鋼煉鋼及濺渣護爐的爐渣堿度（CaO/SiO2）3.04.0比較合理。3.3 加強濺渣 在轉爐終渣成分較好的情況下加強濺渣，對提高轉爐爐襯壽命，降低轉爐耐材消耗有重要作用。3.4加強爐體維護除采用正常的濺渣工藝維護爐體外，通過搖爐掛渣、留渣加石灰、爐后倒渣、爐體預維護等措施，對前后大面進行維護，同時對局部侵蝕較快的部位，則采用扣補、噴補等辦法維護對提高爐襯壽命也有重要作用。3.5減少轉爐提溫爐次攀鋼目前轉爐出鋼溫度已較高，在此基礎上再提溫對爐襯壽命影響較大，而提溫的主要原因是過點罐，因此應加強調度，合理控制因過點罐提溫是以后研究的重點。4. 結論 1） 目前攀鋼轉爐耐材消耗增加的主要原因是轉爐所煉高品質低碳鋼比例增加明顯，一次拉碳命中率較低，造成終渣中TFe 含量較高，從而降低了爐渣的熔化溫度和粘度，影響濺渣效果。2） 轉爐提溫爐次較多、復吹效果不理想，冶煉操作有待提高也是影響耐材消耗增加的重要原因。3） 針對目前情況，通過采取提高一次拉碳命中率，嚴格控制渣中TFe 含量、爐渣堿度，