提高釩鈦鐵水冶煉轉(zhuǎn)爐爐齡的實踐_王寶華

1、總第150期2005年第6期河北冶金HEBE I METALL URGYTo t a l 1502005,N u m ber 6收稿日期:2005-09-26提高釩鈦鐵水冶煉轉(zhuǎn)爐爐齡的實踐王寶華,劉慶棟(承德鋼鐵公司 煉鋼提釩廠,河北 承德 067000摘要:介紹了承鋼采用雙聯(lián)工藝,在用含釩鈦鐵水煉鋼生產(chǎn)過程中通過改進(jìn)砌爐工藝、執(zhí)行一次拉成出鋼操作、降低出鋼溫度、改造渣系、提高濺渣護(hù)爐效果等措施的實施大幅度提高轉(zhuǎn)爐爐齡。關(guān)鍵詞:釩鈦鐵水;轉(zhuǎn)爐;爐齡;渣系;濺渣護(hù)爐中圖分類號:T F713 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1006-5008(200506-0042-03PRACT I CE TO PRO

2、LONG CONV ERTER S WORK I NG L IFE FORVANAD I UM -T ITAN I U M M OLTEN -I RON S M ELT I NGW ANG B ao -hua ,L I U Q i n g -dong(V anadiu m -Ex trac ting Stee l w o rk s ,C hengde Iron and S t ee l Com pany,Chengde ,H ebe,i 067000A bstrac:t It is i ntroduced the practi ce to pro l ong the w o rk life o

3、 f conver t e r fo r s m e lti ng vanadiu m -titaniu m m o lt en-iron w it h adop ti ng t w i n pro cess ,i m pro v i ng brick i ng ,i m ple m enti ng one-ti m e success draw i ng tap -ping,low e ri ng tappi ng te m perature ,refo r m i ng slag sy ste m,im prov ing slag -s p l a s h i ng furnace pro

4、 tecti ng e ffec.tK ey W o rd s :vanad i u m -titaniu m m o lten-iron ;conver ter ;furnace w o rk -life ;sl ag sy ste m;sl ag -s p l a s h i ng furnace pro tecti on1 前言隨著承鋼連鑄高效化改造的完成,轉(zhuǎn)爐作業(yè)率低、爐機不匹配等不利因素嚴(yán)重制約了煉鋼生產(chǎn)。為了提高鋼產(chǎn)量,2002年將爐襯在原有基礎(chǔ)上減薄了75mm,對提高煉鋼爐齡增加了較大難度。通過論證研究,采取了多項技術(shù)措施和管理措施,2003年4月2#轉(zhuǎn)爐爐役結(jié)束,轉(zhuǎn)爐煉鋼爐齡首

5、次達(dá)到10123爐;2003年10月1#轉(zhuǎn)爐爐役結(jié)束,煉鋼爐齡達(dá)到17461爐;2004年平均煉鋼爐齡完成11392爐。長壽爐齡的實現(xiàn),較好地解決了爐機不匹配等問題,相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)明顯提高。2 提高轉(zhuǎn)爐爐齡的措施(1采用獨特砌筑工藝。煉鋼廠2#轉(zhuǎn)爐爐底采用M T10碳磚、渣線、耳軸和熔池部位采用M T18鎂碳磚,其余部位采用M T 14鎂碳磚綜合砌筑方式,并自行研制開創(chuàng)了無接縫砌筑工藝。通過合理的磚形設(shè)計,確保磚縫小于115mm 。針對國內(nèi)制磚機壓力提高,鎂碳磚強度得到有效保證的現(xiàn)狀,采用大磚砌爐,磚縫減小。(2推行一次拉成出鋼操作,降低終點氧化性。承鋼采用半鋼煉鋼,半鋼中S i、T i為痕

6、量,雖經(jīng)使用低品位S i C 補熱措施,但是受到爐渣堿度、冶金效果等影響,低品位S i C 加入量受到限制,渣中E Fe O 含量高,平均大于20%,終點氧化性較強。原工藝采用高拉補吹操作,倒?fàn)t后需再次點吹出鋼,這樣倒?fàn)t次數(shù)較多,爐襯必將受到高溫鋼水和較強氧化性爐渣的浸泡侵蝕,且溫度損失較大,后采用一次拉(碳成出鋼操作法,避免了以上不利因素影響。同時,由于溫度損失減小,終點拉碳值提高,又采用M n-S i 合金代替高碳Fe-M n 脫氧合金化,使低合金鋼終點碳允許值由0110%上升至0120%出鋼,E FeO 含量較原工藝降低了3193%,爐襯侵蝕明顯減弱。(3采用實用技術(shù),降低出鋼溫度。出鋼

7、溫度與爐襯壽命密切相關(guān),主要采取了如下措施:加強生產(chǎn)組織,爐長與機長直接聯(lián)系,使生產(chǎn)組織更緊密、更科學(xué);減少周轉(zhuǎn)鋼包,使三爐三機生產(chǎn)鋼包使用個數(shù)控制在8個以下,同時完善鋼包離線、在線烘烤措施,42河北冶金 2005年第6期保證紅包出鋼率96%;鑄機大、中包加包蓋保溫;實現(xiàn)鋼水低過熱度澆注,一般控制在15e 左右;陸續(xù)完成各個鑄機的高效化改造,使拉鋼周期縮短810m in /包;轉(zhuǎn)爐出鋼口直徑由108mm 擴至130mm,縮短出鋼時間,降低出鋼溫降,鋼包保溫層由輕質(zhì)磚改為隔熱板,使用鋼包覆蓋劑,降低鎮(zhèn)靜時間溫降;自行設(shè)計,實現(xiàn)合金料在線烘烤;精心操作,減少計劃外高溫鋼,平均出鋼溫度已降至1667

8、e。 圖1 渣中TF e含量與熔化溫度關(guān)系 圖2 熔化特性曲線(4改造煉鋼渣系,提高濺渣護(hù)爐效果。含釩鈦轉(zhuǎn)爐終渣與普通終渣相比,其全熔化性溫度比普通轉(zhuǎn)爐渣低很多,初熔和全熔溫度區(qū)間很小(圖1、2。對含釩鈦的終渣,在低鐵渣中提高S i O 2,M nO 。特別是提高M(jìn) g O 后,全熔溫度提高十分明顯;要想提高高鐵渣的熔點,只有把氧化鐵的含量降下來,再加氧化鎂方能奏效。實驗表明,調(diào)渣后的爐渣成分大致是:TFe10%15%,M gO 10%12%,M nO 3%5%效果較好。根據(jù)承鋼煉鋼廠渣系特點應(yīng)該增加S i O 2等酸性成渣物質(zhì)含量較高的熟料調(diào)渣,降低終渣Fe O 同時提高終渣M gO 和M

9、nO 含量。采取的主要措施有:采用調(diào)整半鋼煉鋼渣系的專利技術(shù),使酸性氧化物達(dá)到25%以上,并可代替螢石化渣同時達(dá)到調(diào)渣、改善渣系的目的。實測結(jié)果表明,承鋼終渣由原來鐵酸鹽相占30%的渣系改變?yōu)榱烁缓珻 2S +C 3S 的渣系,其中C 3S 為35%45%、C 2S 為2%10%,達(dá)到了增加渣中高熔點相,減弱對爐襯侵蝕的作用(圖3、4。開吹及吹煉過程中加入足量白云石,濺渣使用含碳鎂球調(diào)渣,出鋼、倒?fàn)t過程加入少量鎂質(zhì)料,提高渣中M gO 含量至11146%以上并增加了掛渣量。實施一次拉成出鋼,精心操作,降低Fe O 含量。出鋼溫度和渣中(Fe O 降低,降低了爐渣過熱度,提高了爐渣的熔點和粘度,

10、且倒?fàn)t次數(shù)大為減少。吹煉過程中加入M n 含量較高的復(fù)合渣球,使渣中(M nO 由01242%01407%提高至0199%1161%,效果明顯。在加強對各崗位現(xiàn)場指導(dǎo)與培訓(xùn)、規(guī)范操作的基礎(chǔ)上,引進(jìn)了精確的數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng),使濺渣護(hù)爐濺渣率和優(yōu)質(zhì)濺渣率分別達(dá)到99%和96%,比上個爐役分別提高59%和79%,濺渣效果明顯改善。圖3 渣系改造前終渣巖相照片圖4 渣系改造后終渣巖相照片(5改造煉鋼氧槍,合理供氧制度。濺渣護(hù)爐依靠氮氣射流作為動力,沖擊爐渣使其濺到爐襯內(nèi)表面形成濺渣層。氮氣流股擊穿熔池之后剩余的能量越大,濺渣量和濺渣高度都將增加。把噴孔出口馬赫數(shù)提高到210213,可以提高射流的出口速

11、度,使單位體積內(nèi)的氮氣具有更高的能量。頂吹氣體射流攪拌能還與噴孔夾角密切相關(guān),噴孔傾角小,射流的攪拌能大,噴孔傾角大時,噴出的射流與熔渣接觸面積大。而對每個濺起的渣滴形成的沖擊力小,其反射流與水平夾角小,對爐襯濺補面積小,因此應(yīng)有一個合適的傾角。同時,為達(dá)到提高供氧強43總第150期HEBE I YEJI N度,改善對熔池攪拌效果,縮短冶煉周期,使吹煉過程更平穩(wěn)的目的,對氧槍進(jìn)行了改造(表1。表1改造前后氧槍噴頭參數(shù)比較噴頭直徑/mm主流道孔數(shù)喉直徑/mm夾角/bM e副流道孔數(shù)喉直徑/m m夾角/bM e分流比改造前13332781196671534117改造后159*(6應(yīng)用整體可更換式出

12、鋼口。購置了專用出鋼口擴孔機,并用直徑130mm整體可更換式出鋼口代替原來直徑108mm鋼管修補出鋼口。這樣,有效地將出鋼口位置固定,改變了以往因出鋼口侵蝕上移導(dǎo)致爐殼及出鋼口周圍爐襯變形的狀況。(7實施計劃補爐,提高護(hù)爐質(zhì)量。爐役中后期不可避免地會出現(xiàn)補爐操作,本次實施計劃補爐,對轉(zhuǎn)爐爐況執(zhí)行打分管理制度。各班濺渣、護(hù)爐效果由分廠相關(guān)管理人員共同打分,打分結(jié)果當(dāng)日公布考核,使各班、各崗均負(fù)起責(zé)任。(8優(yōu)化鐵水預(yù)處理工藝,提高鐵水和石灰質(zhì)量。鐵水和石灰質(zhì)量對轉(zhuǎn)爐冶煉至關(guān)重要,通過不懈努力,鐵水、石灰質(zhì)量有了較大提高,石灰C a O達(dá)90%以上,活性度300m L,生過燒率10%;優(yōu)化了鐵水預(yù)處

13、理工藝,對S01060%的鐵水(表2進(jìn)行了良好的脫硫處理,轉(zhuǎn)爐負(fù)擔(dān)減輕。3效果(1爐齡。2004年與2002年比較,轉(zhuǎn)爐平均煉鋼爐齡提高了6655爐,達(dá)到11392爐。目前,最高煉鋼爐齡已突破17000爐,有望突破20000爐。(2成本及技術(shù)指標(biāo)。轉(zhuǎn)爐消耗耐材成本較2002年下降了2153元/,t節(jié)約了大量補爐時間及爐役時間,達(dá)到了均衡生產(chǎn)的目的。表2鐵水成分和灰耗時間(S i+T i/%S/%P/%灰耗/(kg/t螢石單耗/(kg/t 2001015601053011039311516902002017260104701062611533142020030153401040010465614

14、93141120040152801036010475511431190 2005.1-7015950103901106541693218664存在問題(1隨著轉(zhuǎn)爐爐齡的不斷提高,對轉(zhuǎn)爐設(shè)備壽命的要求也越來越高。目前仍存在如煙道漏水頻繁使?fàn)t襯風(fēng)化等不利因素影響,需盡快研究解決。(2對于半鋼煉鋼,有必要研究一種具有綜合能力的造渣劑,以使?fàn)t齡更加長壽、經(jīng)濟。5結(jié)語通過改進(jìn)砌爐工藝等措施,解決了冶煉含釩鈦鐵水轉(zhuǎn)爐爐齡低的問題,實現(xiàn)了含釩鈦鐵水雙聯(lián)工藝冶煉下的高爐齡、低消耗、均衡生產(chǎn)的目的。參考文獻(xiàn):1蘇天森,劉瀏,王維興1轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐技術(shù)M1北京:冶金工業(yè)出版社,199912王雅貞,張巖,張紅文.氧氣

15、頂吹煉鋼工藝與設(shè)備(第2版M.北京:冶金工業(yè)出版社,200113張承武1煉鋼學(xué)(上冊M1北京:冶金工業(yè)出版社,200214張克霖1轉(zhuǎn)爐高爐齡、低消耗的生產(chǎn)實踐J1三鋼技術(shù),2001,15(3:45-481(上接第46頁在保證連鑄機中間包溫度穩(wěn)定后,就可以根據(jù)理論計算和生產(chǎn)實踐經(jīng)驗適當(dāng)調(diào)整精煉爐的出鋼溫度,從而降低中間包的過熱度。5效果采取以上措施后,中間包過熱度不穩(wěn)定得到了改善,其中過熱度在1020e的百分率由2003年的7516%提高到2004年的9113%,同時連鑄坯等軸晶率30%的爐次比2004年比2003年提高了1515%;鑄坯的低倍組織得到了提高,2004年鋼材低倍合格率比2003年提高了2128%。6結(jié)語穩(wěn)定和合理地降低連鑄機中間包的過熱度,不僅能有效地增加鋼材產(chǎn)量、提高生產(chǎn)效率,還能提高鑄坯的質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,