优化护炉工艺、降低耐材成本工艺实践

优化护炉工艺、降低耐材成本工艺实践

姜文坚  杨光华  朱建钢  周  华

（湘东炼钢厂  转炉车间）

摘  要：本文阐述了萍安钢公司湘东炼钢厂35t顶吹转炉，为应对日益严峻的钢材市场，通过理顺思路，强化工艺制度，优化补护炉工艺，达到进一步降低补护炉成本、提高产品核心竞争力的目的。新工艺通过规范操作、改善渣系，坚持低过热度稳态浇注，生铁护炉等相结合的补护炉工艺，实现补炉料成本0.89元/吨，转炉作业率提高16.2%，钢铁料消耗取得下降6.7Kg/T的绩效，降本增效取得良好效果。

关键词：补护炉工艺  成本；改善渣系；生铁护炉

1 前言

湘东炼钢厂氧气顶吹转炉属于截锥型炉型，炉容比小，冶炼操作难度大，尤其是目前外部条件有限，易出现高温钢，制约补护炉成本的降低，不利于生产顺行，不能进一步提高产品竞争力。为进一步减少补护炉料成本，降低生产成本，提升产品竞争力，湘东炼钢厂在积极完成生产任务的同时，通过优化工艺，调整各项操作，加强对炉型的控制，提升终点控制水平，瞄准降低转炉补护炉材料消耗狠下功夫，补护炉材料消耗呈稳步下降趋势，实现了补炉料消耗0.89元/t的水平，为厂部进一步降本增效，稳定操作和生产奠定了基础。

2 工艺条件

2.1主要设备： 35T氧气顶吹转炉 3座；三机三流R6m小方坯连铸机4台( 铸坯断面170mm×170mm)。

2.2原材料条件：

2.2.1 铁水、生铁：成分及供应量不稳定, Si、P、S高且不稳定,具体数据见表1。

表 1  主要原材料供应量及成分

注明：铁水硫≥70%的占了33%以上。

2.2.2 废钢: 轻薄料较多,中、重型废钢较少。

2.3 主要钢种

目前，湘东炼钢厂主要以冶炼Q195、Q235、HPB300、HRB335、HRB 400等钢种为主，以及少量的HRB500E等钢种。

3 炉型影响因素

湘东炼钢厂目前面临外部条件多变、铁水成分和温度波动大且波动频繁、炉长冶炼操作水平参差不齐的难题及其他各种问题，具体表现在以下几个方面：

3.1 三项合格率（终点碳≥0.10%、终点磷≤0.045%、倒炉温度1630℃—1655℃之间的综合合格率）低的现状没有改变。出钢温度高，加剧了对炉衬侵蚀。

3.2 终渣FeO高，终渣过稀，不利于溅渣护炉操作，使溅渣作业时间长，溅渣层耐侵蚀性差，不能起到良好的护炉作用。

3.3 炉型不稳定，不能做到收放自如，炉衬不耐侵蚀，补炉次数多，出钢口维护不到位，经常出现挡渣效果差的现象，大口下渣严重。

3.4 补护炉工艺及措施不严谨，补炉的计划性和科学性得不到有效实施。

4 溅渣护炉工艺优化措施：

溅渣护炉是利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终渣，通过高压氮气的吹溅，在炉衬表面形成一层高熔点的熔渣层，并与炉衬很好的黏结附着，形成耐蚀性良好，同时可抑制炉衬镁碳砖表面的氧化脱碳，减轻高温熔渣对炉衬砖的直接侵蚀冲刷，达到保护炉衬砖，提高炉龄的技术。

为实现炉型动态可控，进一步降低补护炉成本，湘东炼钢厂通过强化炉型控制意识，贯彻操作护炉是关键的护炉思想，从管理上和工艺操作上采取一系列优化措施。

4.1 成立炉型点检小组：补炉班班长、技术员、值班长、炉长、补炉工等点检小组成员根据炉底、炉身、炉口、炉帽及上班生产实际情况，确定合理的补护炉措施。

4.2 规范轻烧白云石的加入工艺：

轻烧白云石于开吹点燃火后随第一批渣料全部加入，补炉第一炉按要求加入量减半加入，总量根据炉况实行动态控制，炉型偏大时按11Kg/T偏上线控制，炉型偏小时按8Kg/T控制。

4.3 执行前大面翻废钢的操作

加完废钢后炉体往前大面摇，使废钢均匀铺在前大面，以减轻兑铁水时铁水对前大面的冲刷作用。通过往前大面翻废钢的操作，前大面倒补次数明显减少，从以前的三个大面一个月要倒补50次以上，减少到目前3个大面一个月倒补10次—15次，效果非常明显。

4.4 抓好终点控制，提升终点水平。

溅渣层的侵蚀主要发生在转炉吹炼后期，转炉终点渣对溅渣层的侵蚀机理主要表现为高温熔化与高FeO_X炉渣化学侵蚀。所以必须提高温度控制和终渣氧性控制。

提升炉长冶炼操作水平和适用外界条件变化的能力，过程强化信息反馈机制，加强炉长对终渣及终点的控制水平，进一步提升终点水平。

4.5 规范溅渣护炉操作，提升溅渣护炉效果。

溅渣效果标准：炉渣能均匀覆盖在炉衬四周、溅渣覆着层无垮塌现象，终渣溅干，无液态渣。

4.5.1 根据炉型的实际情况确定合适的留渣量。倒渣时，由炉长指挥，保证合适渣量溅渣。

4.5.2 如表2所示，补炉工根据炉型点检小组安排，结合接班炉况或班中炉型变化情况明确溅渣护炉方案。

表2 不同炉型溅渣护炉方案工艺参数

4.6 坚持低过热度稳态浇注工艺。

降低倒炉和出钢温度，减轻耐材和炉衬侵蚀。

3.6.1降低系统温降，实施低过热度稳态浇注，合理加入降温剂，确保炉内小热平衡，保证倒炉温度控制在1630℃-1655℃之间。

3.6.2规范拖合金时间，保证合金烘烤温度≥400℃，减少外部因素对温度的影响。

3.6.3采用出钢后钢包内加覆盖剂，钢包加盖，大包、中包保护浇注，减少系统温降。

3.6.4采用钢包在线烘烤技术，减少出钢温降。

4.7 采用生铁护炉技术，保护前大面。

根据终渣流动性的情况，溅渣前采取加入 800Kg生铁块，将生铁块均匀铺在前大面，然后冷却凝固再进行溅渣的办法保护前大面。采用该工艺前，湘东炼钢厂每月倒补前大面10--15次，在采用该工艺后，基本杜绝了倒补前大面，在降低了补炉成本。

5 效果

由于措施有力，今年以来，在各项技术指标改善的同时，补护炉成本下降明显并呈逐月下降的趋势。2016年补炉料成本折线图1：

图1  2016年补炉料成本折线图

从表5可以看出，2016年第一季度补炉料消耗居高不下，平均2.3元/t，最高达3.02元/t，随工艺的推进，制度的落实，补炉料成本逐步降低，10月达到最低的0.82元/t，后三个月平均0.89元/t，补炉料吨钢成本降低了1.41元/t。

表5：2016年补炉料成本表

由图2可见，在优化工艺后，补炉停工时间得以减少，转炉的作业率由第一季度的77.1%，提高到10月份的93.3%，作业率提高了16.2%。有力的支撑了产量的提高。

图2  转炉作业率折线图

6 结论

湘东炼钢厂通过优化护炉措施，在耐材成本吨钢下降1.41元/t的同时，炉型得以稳定，作业率提高16.2%，有力的支撑了钢铁料消耗和铁耗的降低，实现了降低钢铁料消耗6.7Kg/t，促进吨钢降本增效30.79元/t。

参考文献

[1] 李自权，李 宏，郭洛方，等．石灰石加入转炉造渣的行为初探[J]．炼钢，2011

[2] 张红旭．转炉溅渣护炉技术的改进与实践[J]．炼钢，2012

[3] 郑金星，王振光，王庆春，等．炼钢工艺及设备[M]．北京：冶金工业出版社，2011.1