張利江
(河北鋼鐵集團宣鋼公司一鋼軋廠,河北 張家口 075100)
110T轉(zhuǎn)爐降低鋼鐵料消耗措施
張利江
(河北鋼鐵集團宣鋼公司一鋼軋廠,河北 張家口 075100)
文章分析了宣鋼公司一鋼軋廠煉鋼車間110T轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗高的原因,并且有針對性的提出了改進(jìn)措施,從而達(dá)到降低鋼鐵料消耗的目的。
轉(zhuǎn)爐;鋼鐵料消耗;措施
鋼鐵料消耗是煉鋼廠重要的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo),一般占轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)成本的80%左右,鋼鐵料消耗的降低作為煉鋼廠降低成本提高盈利水平的主要手段,即體現(xiàn)了煉鋼廠技術(shù)操作水平,也體現(xiàn)了管理水平,對煉鋼廠以及對整個鋼鐵聯(lián)合企業(yè)都有著重要的意義。
宣鋼一鋼軋廠煉鋼車間現(xiàn)有氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐3座,其中110t轉(zhuǎn)爐兩座、120t轉(zhuǎn)爐一座,兩座LF精煉爐。年產(chǎn)鋼能力達(dá)到450萬噸。百噸爐區(qū)品種結(jié)構(gòu)以HRB400系列建材,Q345及Q420鐵塔角鋼等低合金鋼為主,另外還有低碳低硅鋼系列,20#~65#號鋼系列等。
鋼鐵料消耗的理論基礎(chǔ)是物料平衡,投入量與產(chǎn)出量之間的關(guān)系,為了統(tǒng)計方便,國家制訂了鋼鐵料消耗統(tǒng)計的相關(guān)規(guī)定。
轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗(kg/t鋼)=[生鐵+廢鋼鐵量(kg)]/轉(zhuǎn)爐(電爐)合格產(chǎn)出量(t)。
要想降低鋼鐵料消耗就需要把鋼鐵料消耗的影響因素找出來,影響轉(zhuǎn)爐鋼水消耗的主要因素包括轉(zhuǎn)爐裝入制度的影響,轉(zhuǎn)爐造渣制度的影響,轉(zhuǎn)爐爐型的控制,轉(zhuǎn)爐終點的控制等。
3.1 優(yōu)化轉(zhuǎn)爐操作
3.1.1 優(yōu)化裝入制度
穩(wěn)定裝入量對轉(zhuǎn)爐操作非常重要,嚴(yán)禁超裝和少裝。裝入量過大會使吹煉過程溫度偏高,發(fā)生噴濺并且渣量大,容易粘氧槍和煙罩,甚至?xí)l(fā)生燒槍等事故對生產(chǎn)造成影響。另外,相對合理的爐容比為轉(zhuǎn)爐操作奠定了良好的基礎(chǔ),廢鋼比降低使?fàn)t內(nèi)熱量出現(xiàn)富余,為低價返礦和其他冷料的使用創(chuàng)造了有利條件,而返礦和其他冷料的加入也促進(jìn)了石灰迅速熔化成渣,提高了利用率,為降低石灰消耗打下了基礎(chǔ)。目前,以2014年5月為例,煉鋼車間110t轉(zhuǎn)爐的裝入量控制在鐵水103~107t,廢鋼控制在5~7t,為轉(zhuǎn)爐穩(wěn)定操作奠定了基礎(chǔ)。
3.1.2 優(yōu)化造渣制度
石灰是轉(zhuǎn)爐造渣的主要原材料,如果石灰用量大自然就會造成消耗升高,因此降低鋼鐵料消耗首先要減少石灰的用量。為降低石灰消耗,煉鋼車間對每一包入爐鐵水進(jìn)行取樣測溫,使操作工對每一爐鋼水的冶煉做到心中有數(shù),科學(xué)計算所需加入的石灰量。
對于有條件留渣的爐次進(jìn)行留渣雙渣操作。所謂留渣雙渣操作是將轉(zhuǎn)爐上爐部分或全部的高堿度、高氧化亞鐵的渣留在爐中,然后在吹煉硅錳氧化期結(jié)束時倒出一部分,然后重新造渣的操作模式。該工藝具有高的堿度和比較高的∑(FeO)含量,且本身還含有大量的物理熱,將該種爐渣部分地甚至全部留在爐內(nèi)可以顯著加速下一爐初期渣的成渣過程,顯著地節(jié)省石灰用量。從而達(dá)到降低渣中∑(FeO)的目的。
在優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)上,適當(dāng)提高熱裝鐵水比例,合理調(diào)整廢鋼配比,增大自產(chǎn)冷料的加入量,使返礦消耗提升至25kg/t以上,降低了鋼鐵料消耗。
3.1.3 實行消耗指標(biāo)動態(tài)調(diào)整
根據(jù)一段時期內(nèi)原輔料條件以及生產(chǎn)鋼種安排等,通過周預(yù)測和周分析,實時優(yōu)化工藝、調(diào)整操作、尋求改進(jìn)。在冶煉操作上,通過推行標(biāo)準(zhǔn)化操作,降低白灰消耗,減少過程噴濺。每一班結(jié)束后,操作人員對本班組生產(chǎn)進(jìn)行總結(jié),找出生產(chǎn)過程存在的問題以及改進(jìn)措施作為以后生產(chǎn)的指導(dǎo)。
3.2 爐型控制
保持良好的爐型僅靠靜態(tài)爐型控制還不夠。由于冶煉鋼種不同,加入渣料用量、操作和濺渣護爐的影響,常使轉(zhuǎn)爐的爐容比發(fā)生改變,如漲爐底、爐帽部位過厚常導(dǎo)致爐容比大幅減少,操作易發(fā)生噴濺,放不凈鋼等。對此煉鋼車間的主要措施是:(1)爐型縮小時,冶煉過程中減少加入的輕燒量,根據(jù)爐型和爐底深度由總爐長做出決定。濺渣時少留渣,不加或少加改渣劑。必要時通過減少裝入量來適應(yīng)爐型,待爐型正常后再恢復(fù)正常操作和裝入制度。若爐底上漲,則濺渣通過降低槍位和提高濺渣壓力將爐底渣層濺在爐壁上,以此逐步使?fàn)t底恢復(fù)到正常范圍內(nèi)。(2)爐型偏大或爐底過深時,則以提高終點碳、加強濺渣護爐為主要手段,吹煉過程中增大輕燒和石灰用量,以減輕高氧化性熔渣對爐襯的侵蝕,提高濺渣時爐襯掛渣能力。通過加強爐型控制,減少了爐型失控所造成的噴濺以及放不凈鋼等其他事故,噴濺比例保持在低于2%的水平。
目前,通過合適的吹煉槍位、加料調(diào)整以及濺渣槍位控制,結(jié)合合理的噴爐和補爐措施,以及兩爐生產(chǎn)時調(diào)換低碳高碳鋼的冶煉,使110t轉(zhuǎn)爐的爐底控制在-50到+100之間,從而使?fàn)t型控制在合理范圍內(nèi),為鋼鐵料消耗的降低提供保障。
3.3 改善終點
3.3.1提高終點碳
爐渣中∑(FeO)的含量與鋼水終點碳含量有關(guān)。一般地,終點碳高,∑(FeO)就低;終點碳低,∑(FeO)就高。爐渣中∑(FeO)的含量越高,爐渣氧化性就越強,金屬收得率就低,鋼鐵料消耗就會偏高。通過不斷的優(yōu)化冶煉操作,煉鋼車間低合金鋼的終點碳含量提高到0.10%以上,從而降低熔渣中∑(FeO)含量,使鋼鐵料消耗降低。
3.3.2 降低出鋼溫度
轉(zhuǎn)爐出鋼溫度高則熔渣中的∑(FeO)就升高,所以要想降低鋼鐵料消耗就要降低轉(zhuǎn)爐的出鋼溫度。轉(zhuǎn)爐出鋼后的過程溫降直接影響著其出鋼溫度,為了達(dá)到降低出鋼溫度的目的,煉鋼車間采用了全程鋼包加蓋工藝,同時保證良好的鋼包狀態(tài),根據(jù)實際生產(chǎn)情況,確定了合理的鋼包周轉(zhuǎn)個數(shù),加快鋼包周轉(zhuǎn)速度,規(guī)范鋼包烘烤制度,縮短等包時間等,確保做到紅包出鋼。
通過以上措施的實施,轉(zhuǎn)爐出鋼溫度顯著下降,同比下降了13℃,鋼鐵料消耗降低了0.3kg/t。同時減少了鋼水后吹,連鑄實現(xiàn)了低過熱度澆鑄。在降低轉(zhuǎn)爐消耗的同時也提高了連鑄坯的質(zhì)量。
從精細(xì)化管理、裝入和造渣制度改進(jìn)、爐型控制以及終點控制等方面采取措施,達(dá)到了降低鋼鐵料消耗的目的,使煉鋼車間110t轉(zhuǎn)爐噸鋼鋼鐵料消耗逐年降低,目前控制在1051kg/t,取得了較好的經(jīng)濟和社會效益。
[1]陳家祥.煉鋼常用數(shù)據(jù)手冊[Z].北京:冶金工業(yè) 出版社,1984.
[2]黃希祜.鋼鐵冶金原理[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2005.