降低轉(zhuǎn)爐耐材消耗技術(shù)探討

1、降低轉(zhuǎn)爐耐材消耗技術(shù)探討摘要：結(jié)合攀鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝操作情況，分析了轉(zhuǎn)爐耐材消耗增加的主要原因，提出了降低攀鋼轉(zhuǎn)爐耐材消耗的具體措施。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐 耐材消耗 爐齡0. 前言 煉鋼轉(zhuǎn)爐耐材消耗是衡量鋼鐵企業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，對(duì)降低生產(chǎn)成本，提高轉(zhuǎn)爐利用率等有重要作用。2006年以來，攀鋼因冶煉高品質(zhì)鋼種的數(shù)量增加等原因，煉鋼轉(zhuǎn)爐耐材消耗較2005年相比上升0.75kg/t鋼。通過對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行跟蹤及取樣分析，并與前幾年耐材消耗情況進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)并分析了攀鋼轉(zhuǎn)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(jìn)措施。 1. 2006年轉(zhuǎn)爐耐材消耗情況影響轉(zhuǎn)爐耐材總消耗的主要有轉(zhuǎn)爐爐齡和補(bǔ)爐料。

2、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(zhuǎn)爐平均爐齡有所降低，而對(duì)煉鋼轉(zhuǎn)爐爐齡影響較大的主要是1#轉(zhuǎn)爐和6#轉(zhuǎn)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(bǔ)料和補(bǔ)爐料增加明顯，噸鋼噴補(bǔ)料用量較2005年同期增加幅度達(dá)112.5%，噸鋼補(bǔ)爐料增加45.75%。2. 原因及分析 2006年以來，攀鋼轉(zhuǎn)爐冶煉IF鋼等高品質(zhì)低碳鋼產(chǎn)量增加較多，特別是1#、2#、3#轉(zhuǎn)爐，為與板坯連鑄

3、匹配，冶煉鋼種基本上全是碳含量0.10%的低碳鋼，同時(shí)為保證高品質(zhì)鋼低硫、低磷要求，一次拉碳命中率較低，導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐終渣中TFe含量較高，堿度偏高，不利于轉(zhuǎn)爐濺渣，再加上爐體維護(hù)、砌筑、改造等多方面原因，2006年轉(zhuǎn)爐耐材消耗增加明顯。2.1 轉(zhuǎn)爐終渣情況轉(zhuǎn)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(duì)爐渣熔化性溫度、粘度均有較大影響。TFe對(duì)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(dǎo)致鐵酸鹽相的比例高12，而鐵酸鹽為低熔點(diǎn)相，所占比例高，將降低爐渣的熔

4、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(shí)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(gè)部位，因此，爐渣粘度必須控制在合適范圍。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)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(duì)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(duì)爐渣粘度的影響 目前，攀鋼轉(zhuǎn)爐終渣中TFe含量較高，見圖2。由圖2可見，目前轉(zhuǎn)爐終渣中TFe含量22%的比例達(dá)到了57.1%。與所要求的（TFe）20%相比，差距較大。造成攀

5、鋼轉(zhuǎn)爐終渣中TFe含量較高的主要原因是轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量較低，再加上一次拉碳命中率不高，復(fù)吹效果不好等 圖2 轉(zhuǎn)爐終渣中TFe含量情況原因。冶煉終點(diǎn)（TFe）與C的關(guān)系見圖3。圖 3 冶煉終點(diǎn)（TFe）與C的關(guān)系2.1.2轉(zhuǎn)爐終渣堿度爐渣堿度對(duì)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(yīng)該以不影響煉鋼過程的脫磷效果為前提，在此基礎(chǔ)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(qiáng)的粘結(jié)能力。由以前實(shí)踐證明：冶煉低碳鋼時(shí)，爐渣堿度在2.5010.00范圍內(nèi)，隨堿度的提高，鋼、渣間的(P)/P基本不變；冶煉高中碳鋼時(shí)，在相同堿度范圍內(nèi)，隨堿度的降低，

6、鋼、渣間的(P)/P有所上升。結(jié)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(shí)，石灰熔化較為充分。攀鋼目前轉(zhuǎn)爐鋼渣堿度平均達(dá)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(shí)現(xiàn) 圖4 轉(zhuǎn)爐終渣堿度分布情況場為保證高品質(zhì)鋼的煉成率，活性石灰加入量有所增加。 2.1.3 轉(zhuǎn)爐終渣MgO含量MgO對(duì)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(duì)低TFe含量爐渣粘度的影響較高TFe含量爐渣的大。圖5 MgO對(duì)

7、爐渣粘度的影響2006年以來，攀鋼轉(zhuǎn)爐終渣中MgO含量較以前有所提高，平均達(dá)到了12.18%，其分布情況見圖6。從以往經(jīng)驗(yàn)爐渣中MgO含量7%8%（高中碳鋼）或10%13%（低碳鋼）來看，目前轉(zhuǎn)爐終渣中MgO含量比較合理。根據(jù)文獻(xiàn)2所進(jìn)行的V2O5、TiO2對(duì)MgO飽和值的影響研究，結(jié)合爐渣堿度的控制范圍，計(jì)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(zhuǎn)爐終渣中MgO含量分布情況2.2 轉(zhuǎn)爐出鋼溫度偏高 攀鋼因工序等原因，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度較高，而今年以來，轉(zhuǎn)爐因各種原因提溫爐次較多。對(duì)2006年11月1日至11月7日生產(chǎn)的750爐鋼

8、水提溫情況進(jìn)行了調(diào)查。要求提溫鋼水391爐(52.1%)，實(shí)際提溫234爐，實(shí)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(zhuǎn)爐出鋼提溫情況由圖7可見，過點(diǎn)罐是提溫的主要原因。2.3 復(fù)吹爐齡低復(fù)吹可明顯降低終渣TFe含量、降低終點(diǎn)鋼水氧活度，為（TFe）含量的控制起到重要作用。攀鋼今年復(fù)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(zhuǎn)爐修爐方式改變、個(gè)別轉(zhuǎn)爐提前停爐檢修等原因?qū)δ筒南囊灿兴绊?。修爐方式的改變對(duì)爐襯壽命也存在一定影響。頂修轉(zhuǎn)爐改成側(cè)修后，采用人工運(yùn)磚進(jìn)爐，人工搬運(yùn)5080斤的襯磚，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，很難做

9、到輕拿輕放，對(duì)襯磚損傷較大，容易形成內(nèi)裂紋，在熱應(yīng)力的作用下，易形成裂紋，由于要平衡熱應(yīng)力，可能導(dǎo)致多塊襯磚斷裂，當(dāng)襯磚蝕損到一定程度其大小頭差別不明顯時(shí)，在爐渣或補(bǔ)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(shí)，襯磚本身有內(nèi)裂紋，也會(huì)導(dǎo)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(diǎn)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(yīng)20%較適合攀鋼半鋼煉鋼及濺渣護(hù)爐。在目前條件下，主要應(yīng)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

10、當(dāng)降低終點(diǎn)氧槍槍位、應(yīng)用頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)等措施，對(duì)低碳鋼終渣的TFe含量進(jìn)行控制。（1）提高一次碳、溫終點(diǎn)命中率 碳、溫終點(diǎn)命中率的提高，不僅有利于終渣TFe含量的控制，而且對(duì)縮短冶煉時(shí)間起到了明顯的作用。而冶煉時(shí)間的縮短不僅為濺渣提供了時(shí)間基礎(chǔ)，也減少了高溫鋼水、高氧化性爐渣在爐內(nèi)的停留時(shí)間，從而減弱了對(duì)爐襯的侵蝕。（2）研究、應(yīng)用頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)復(fù)吹能有效降低終渣TFe含量、降低終點(diǎn)鋼水氧活度，因此應(yīng)研究并優(yōu)化復(fù)合吹煉的底部供氣模式、透氣磚的維護(hù)工藝，提高攀鋼轉(zhuǎn)爐復(fù)吹爐齡。（3）加入改質(zhì)劑對(duì)爐渣改性在轉(zhuǎn)爐出鋼前，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入100200kg含活性碳較高的改質(zhì)劑，既可防止轉(zhuǎn)爐不倒?fàn)t出鋼過程中

11、爐口涌渣，還能有效降低轉(zhuǎn)爐內(nèi)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(yīng)加大鐵水脫硫的力度，減輕煉鋼過程的脫硫任務(wù)，為堿度的合理控制奠定基礎(chǔ)。在冶煉過程中則通過合理控制復(fù)合造渣劑、石灰、高鎂石灰等的加入量以達(dá)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(hù)爐的爐渣堿度（CaO/SiO2）3.04.0比較合理。3.3 加強(qiáng)濺渣 在轉(zhuǎn)爐終渣成分較好的情況下加強(qiáng)濺渣，對(duì)提高轉(zhuǎn)爐爐襯壽命，降低轉(zhuǎn)爐耐材消耗有重要作用。3.4加強(qiáng)爐體維護(hù)除采用正常的濺渣工藝維護(hù)爐體外，通過搖爐掛渣、留渣加石灰、爐后倒渣、爐體預(yù)維護(hù)等措施，對(duì)前后大面進(jìn)行維護(hù)，同時(shí)對(duì)局部侵蝕較快的部位，則采用扣補(bǔ)、噴補(bǔ)等辦法維護(hù)對(duì)提高爐襯壽命也有重要作用。3.5減少轉(zhuǎn)爐提溫爐次攀鋼目前轉(zhuǎn)爐出鋼溫度已較高，在此基礎(chǔ)上再提溫對(duì)爐襯壽命影響較大，而提溫的主要原因是過點(diǎn)罐，因此應(yīng)加強(qiáng)調(diào)度，合理控制因過點(diǎn)罐提溫是以后研究的重點(diǎn)。4. 結(jié)論 1） 目前攀鋼轉(zhuǎn)爐耐材消耗增加的主要原因是轉(zhuǎn)爐所煉高品質(zhì)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(zhuǎn)爐提溫爐次較多、復(fù)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(duì)目前情況，通過采取提高一次拉碳命中率，嚴(yán)格控制渣中TFe 含量、爐渣堿度