趙月生（天津天鐵冶金集團(tuán)崇利制鋼有限公司，河北涉縣056404）

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提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量生產(chǎn)實(shí)踐

趙月生
（天津天鐵冶金集團(tuán)崇利制鋼有限公司，河北涉縣056404）

［摘要］為降低煉鋼過程成本，在已有鐵水條件、工藝配置以及操作水平下，研究出一種提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量的生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)實(shí)踐表明，該工藝使鋼鐵料耗、合金及耐材消耗等明顯降低，鋼中夾渣物含量減少，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

［關(guān)鍵詞］轉(zhuǎn)爐；終點(diǎn)碳含量；工藝

1　引言

天鐵集團(tuán)崇利制鋼有限公司現(xiàn)有35 t轉(zhuǎn)兩座，3機(jī)3流小方坯連鑄機(jī)3臺，主要鋼種為HRB400、HRB400E、HRB500、HRB500E及其它低合金鋼。為降低煉鋼過程成本，通過對現(xiàn)有原料條件、工藝配置和操作水平進(jìn)行分析，決定提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量，以便降低鋼鐵料、合金以及耐材消耗、減少鋼中夾渣物含量，并對提高產(chǎn)品質(zhì)量具有明顯效果。2013年5月份以前，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳控制方式為“一拉到底”的操作模式，終點(diǎn)碳含量控制在0.04％～0.08％，雖然鋼坯成品成分相對穩(wěn)定，但鋼鐵料耗、合金消耗居高不下，導(dǎo)致鋼坯軋制成材后成本較周邊企業(yè)偏高70～80元/噸材。從目前生產(chǎn)的鋼種、合金消耗和產(chǎn)品質(zhì)量上看，提高終點(diǎn)碳含量適合公司的生產(chǎn)實(shí)際和經(jīng)濟(jì)效益要求。特別是在當(dāng)前鋼鐵企業(yè)競爭激烈，為達(dá)到降本提質(zhì)，謀求最高效益的形勢下，提高終點(diǎn)碳含量攻關(guān)是一項(xiàng)的重要工藝舉措。

2　方案確定

2.1可行性分析

提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量后，鋼中氧含量大幅降低（目前轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)C-O積波動范圍為0.002 6～0.003 2），與之成正比關(guān)系的鋼渣中∑（FeO含量降低，根據(jù)磷的分配系數(shù)Lp=C/（FeO）5（CaO）4，將會造成終點(diǎn)磷含量的上升。提高轉(zhuǎn)爐脫磷能力是終點(diǎn)碳提高后需要解決的一項(xiàng)關(guān)鍵操作內(nèi)容。

（1）鐵水成分統(tǒng)計(jì)分析見表1，統(tǒng)計(jì)時(shí)間為2012-01—2013-04。

表1　改造前鐵水成份統(tǒng)計(jì)表　/％

由表1可知，目前鐵水磷含量較低，對提高終點(diǎn)碳非常有利；項(xiàng)目實(shí)施前成品磷含量平均為0.027％，上限要求小于0.045％，富余量較大。鐵水Si、S雖然波動較大，Si低和S高出現(xiàn)的幾率較小，可以根據(jù)鐵水條件選擇性進(jìn)行高拉碳操作。

（2）目前使用白灰全部為活性白灰，由天鐵集團(tuán)石礦分廠供應(yīng)，活性度高和塊度適中，有利于前期快速成渣。

（3）轉(zhuǎn)爐平臺配備CS儀、直讀光譜各1臺，可以對終點(diǎn)C、S、P進(jìn)行快速分析。在控制白灰消耗的同時(shí)，可以為生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的終點(diǎn)數(shù)據(jù)，防止非正常爐次化學(xué)成分出格。

（4）隨著生產(chǎn)節(jié)奏的加快，出鋼溫度下降5～10℃，平均出鋼溫度（HRB400）為1 687℃，有利于提高終點(diǎn)碳后磷的控制。

（5）職工操作水平逐步提升，已具備過程溫度、爐渣合理控制以及終點(diǎn)準(zhǔn)確判斷的水平，對提高終點(diǎn)碳創(chuàng)造了有力的基礎(chǔ)條件。

分析以上條件，認(rèn)為提高終點(diǎn)碳具有可行性。2.2實(shí)施方案的確定

（1）終點(diǎn)拉碳目標(biāo)要求0.09％～0.13％，考慮到生產(chǎn)節(jié)奏，采取一次拉法，循序漸進(jìn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)逐步提高。終點(diǎn)碳一是取餅樣觀察判斷，并結(jié)合光譜或CS儀分析，鐵水磷波動時(shí)同時(shí)對磷進(jìn)行化驗(yàn)分析。

（2）適合提高終點(diǎn)碳的鐵水條件：Si≥0..35％，Mn≤0.35％，P≤0.110％，S≤0.050％。為保證終點(diǎn)成分一次符合出鋼要求和終渣符合濺渣條件，減少補(bǔ)吹，對不符合要求的鐵水仍采取一拉到底的操作方法。

（3）合理配比廢鋼，以鐵礦石作為冷料進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，并作為化渣劑調(diào)整爐渣的流動性。

（4）槍位控控制要保證前期早化渣、化好渣，中期控制返干，后期爐渣化透，過程均勻升溫，終點(diǎn)降槍拉碳不小于30 s。

（5）制訂激勵(lì)政策，引導(dǎo)操作工提高終點(diǎn)碳的積極性，并在實(shí)踐中不斷摸索總結(jié)，使一次倒?fàn)t終點(diǎn)碳相對穩(wěn)定。

3　實(shí)施效果及存在問題

通過對終點(diǎn)C≤0.08％和≥0.09％各50個(gè)爐次同期冶煉條件下終點(diǎn)磷進(jìn)行對比，以及渣樣FeO含量進(jìn)行比較，結(jié)果見表2。

表2　改造前后終點(diǎn)成分對比　/％

由表2改造前后終點(diǎn)成分對比可看出，終點(diǎn)碳提高后爐渣氧化性降低，（FeO）含量降低2.89％，渣中鐵的損失減少；終點(diǎn)磷有上升趨勢，但在可控范圍之內(nèi)（出鋼要求≤0.030％）；由于終點(diǎn)碳的提高和渣中（FeO）含量的降低，渣中（MnO）被還原，余錳略有升高（0.013％）。

按鋼液中C-O積的關(guān)系計(jì)算，提高終點(diǎn)碳后鋼中自由氧含量大幅降低，當(dāng)C≥0.09％時(shí)，氧含量低于350×10-6。由于終點(diǎn)碳提高，鋼液、鋼渣氧化性降低，脫氧劑（SiC增碳脫氧）使用量減少，合金吸收率提高，節(jié)約了合金用量。最好月份終點(diǎn)平均0.123％，65％SiC消耗由原來5 kg/t鋼下降到2.7 kg/t鋼，合金消耗下降0.47 kg。

由于鋼渣氧化性降低，粘度提高，濺渣護(hù)爐效果明顯提高。為保證爐渣合適的粘度，MgO含量由原8％～10％，下調(diào)至6％～8％，白云石用量下降約4 kg/t鋼。同時(shí)補(bǔ)爐耐材消耗也有不同程度下降。

鋼水氧性降低，脫氧產(chǎn)生的夾渣物減少，鋼水流動性明顯提高，鋼材塑性得到改善，因夾渣物含量高，冷彎裂紋、脆斷現(xiàn)象近年來幾乎沒有發(fā)生。

4　結(jié)束語

從總體看，在現(xiàn)有鐵水條件、工藝配置以及操作水平符合提高終點(diǎn)碳工藝操作。實(shí)施提高終點(diǎn)碳工藝攻關(guān)后，鋼鐵料耗、合金消耗等明顯降低，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，適應(yīng)現(xiàn)在企業(yè)形勢下小投入大產(chǎn)出的要求。

參考文獻(xiàn)

［1］張承武.煉鋼學(xué)［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2003：94-103.

［2］李榮，史學(xué)紅.轉(zhuǎn)爐煉鋼操作與控制［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2012.

Production Practice of Increasing End-point Carbon Content at Converter

ZHAO Yue-sheng
（Chongli Steel-making Co.，Ltd.，Tianjin Tiantie Metallurgical Group，She County，Hebei Province，China 056404）

AbstractIn order to lower the cost of steel-making process，a production process of increasing endpoint carbon content at converter was developed under the existed hot metal conditions，process configuration and operating level. Production practice showed that this process remarkably reduced the comsumption of steel material，alloy and refractory and inclusions in the steel and improved product quality. Good economic effect was achieved.

Key wordsconverter；end-point carbon content；process

doi：10.3969/j.issn.1006-110X.2016.03.002

收稿日期：2016- 02- 08修回日期：2016- 02- 25

作者簡介：趙月生（1970—），男，工程師、副總經(jīng)濟(jì)師，主要從事冶金企業(yè)管理、工藝質(zhì)量管理工作。