转炉优化护炉工艺实践

姜文坚，杨光华，朱建钢，周 华

（萍乡萍钢安源钢铁有限公司 湘东炼钢厂,江西 萍乡337000）

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。目前由于外部条件有限，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，在降低转炉补护炉材料消耗方面采取有力措施，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 工艺条件及炉型影响因素

目前，湘东炼钢厂主要以冶炼 Q195、Q235、HPB300、HRB335、HRB 400等钢种为主，另有少量的HRB500E等钢种。主要设备：氧气顶吹转炉3座；三机三流R6 m小方坯连铸机4台（铸坯断面170 mm×170 mm）。原料铁水、生铁成分及供应量不稳定，Si、P、S含量高且不稳定，具体数据见表 1（铁水硫≥70%的占了33%以上）。废钢以轻薄料较多，中、重型废钢较少。

表1 铁水、生铁供应量及化学成分（质量分数）

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等其他各种问题，具体表现在以下几个方面。

1）3项合格率（终点C≥0.10%，终点P≤0.045%，倒炉温度1 630～1 655℃的综合合格率）低的现状没有改变。出钢温度高，加剧了对炉衬的侵蚀。

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）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。

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。

3 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，并与炉衬很好地粘结附着，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，提高炉龄的目的［1］。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。

3.1 成立炉型点检小组

补炉班班长、技术员、值班长、炉长、补炉操作等点检小组成员，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。

3.2 规范轻烧白云石的加入工艺

轻烧白云石开吹点燃火后，随第1批渣料全部加入，补炉第1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11 kg/t偏上线控制，炉型偏小时按8 kg/t控制。

3.3 执行前大面翻废钢的操作

加完废钢后炉体向炉前倾动至90°，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，3座转炉前大面1个月由倒补50次以上减少到10～15次，效果明显。

3.4 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FeOX炉渣化学侵蚀，所以必须提高终点温度控制和终渣氧性控制［2］。提高炉长冶炼操作水平和适用外界条件变化的能力，执行强化信息反馈机制，加强炉长对终渣及终点温度的控制水平，进一步提升终点水平。

3.5 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［3］。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。溅渣护炉工艺参数如表2所示。补炉操作人员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

3.6 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。降低系统温降，实施低过热度稳态浇注，合理加入降温剂，确保炉内热平衡，保证倒炉温度控制在1 630～1 655℃范围内。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。出钢后钢包内加覆盖剂，钢包加盖，大包、中包保护浇注，减少了系统温降。采用了钢包在线烘烤技术，减少了出钢温降。

3.7 采用生铁护炉修补大面技术

根据终渣流动性的情况，溅渣前加入800 kg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，以保护前大面。采用该工艺前，萍安钢公司湘东炼钢厂每月倒补前大面约为10～15次。采用该工艺后，基本杜绝了倒补前大面现象，降低了补炉成本。

4 护炉优化应用效果

2016年一季度补炉料消耗居高不下，最高达3.02元/t，随着一系列工艺优化措施和制度的落实实施，补炉料成本逐步降低，补炉料吨钢成本降低了1.41元/t。优化工艺后，补炉停工时间得以减少，转炉作业率由第一季度的77.1%提高到10月份的93.3%。通过优化护炉措施，在耐材成本吨钢下降1.41元的同时，炉型得以稳定，作业率提高了16.2%，钢铁料消耗降低了6.7 kg/t，吨钢降本增效30.79元/t。

参考文献：

［1］ 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.

［2］ 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，2011，27（2）：33-35.

［3］ 张红旭.转炉溅渣护炉技术的改进与实践［J］.甘肃冶金，2013，35（3）：23-24.