尹勇，李長(zhǎng)江

（新疆昆玉鋼鐵有限公司）

1 問(wèn)題的提出

新疆昆玉鋼鐵有限公司的生產(chǎn)組織模式是每年3月初生產(chǎn)、11月中旬停產(chǎn)，期間沒(méi)有停產(chǎn)檢修計(jì)劃，煉鐵廠兩座高爐（450m3）直供煉鋼廠一座60t轉(zhuǎn)爐。為保證鐵鋼平衡，轉(zhuǎn)爐一直高負(fù)荷生產(chǎn)，日常生產(chǎn)中僅靠更換中間包的時(shí)間對(duì)轉(zhuǎn)爐濺渣層進(jìn)行簡(jiǎn)單維護(hù)，在維護(hù)過(guò)程中又因?yàn)榘嘟M之間的技術(shù)水平差異，造成轉(zhuǎn)爐爐殼溫度及濺渣層波動(dòng)很大，影響到生產(chǎn)運(yùn)行，甚至造成連續(xù)生產(chǎn)的中斷。

為此，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐體不同部位的侵蝕原因和侵蝕程度進(jìn)行分析，并制定了不同的補(bǔ)爐方案，充分利用生產(chǎn)過(guò)程中的碎片時(shí)間對(duì)轉(zhuǎn)爐爐體進(jìn)行維護(hù)，保證了生產(chǎn)周期內(nèi)轉(zhuǎn)爐正常運(yùn)行。

2 爐體侵蝕原因及維護(hù)要求

2.1 熔池兩側(cè)耳軸部位

受高溫鋼水長(zhǎng)時(shí)間浸泡和濺渣槍位影響，后期爐體熔池兩側(cè)侵蝕嚴(yán)重，并且磚補(bǔ)和料補(bǔ)均不能到位。鑒于此，后期將爐體熔池兩側(cè)做為日常生產(chǎn)過(guò)程中觀察、檢測(cè)及維護(hù)的重點(diǎn)。

2.2 出鋼面及出鋼口安裝

轉(zhuǎn)爐出鋼口是鋼水從轉(zhuǎn)爐進(jìn)入鋼包的唯一通道，昆玉鋼鐵轉(zhuǎn)爐出鋼溫度平均1670℃，受高溫鋼水長(zhǎng)時(shí)間沖刷和氧化侵蝕影響，在出鋼口內(nèi)壁表面生成脫碳層，直接造成出鋼口的損毀，因鋼在流出出鋼口時(shí)，與出鋼口內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦、沖刷，對(duì)出鋼口內(nèi)壁造成機(jī)械破壞。轉(zhuǎn)爐出鋼面的工作層是由鎂碳磚砌筑，轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)為強(qiáng)氧化性氣氛，在冶煉過(guò)程中高溫氧化性氣體會(huì)氧化脫除磚中部分碳，致使磚體結(jié)構(gòu)松動(dòng)脆化，在煙氣、流體沖刷下流失而被蝕損，同時(shí)出鋼面在出鋼過(guò)程中受到高溫鋼水的浸泡，進(jìn)一步加劇了出鋼面的侵蝕速度。

出鋼口長(zhǎng)度涉及安全生產(chǎn)，需要對(duì)其長(zhǎng)度進(jìn)行確定。新疆昆玉鋼鐵60t轉(zhuǎn)爐原始出鋼口（六節(jié)）長(zhǎng)度1345mm，Φ160mm出鋼口長(zhǎng)度為205mm/節(jié)。維護(hù)過(guò)程中出鋼口總長(zhǎng)度不得小于原始尺寸，即不得小于1345mm，如果小于原始尺寸（出鋼口過(guò)短，出鋼口周圍侵蝕嚴(yán)重后造成穿鋼事故）應(yīng)引起重視。加強(qiáng)出鋼口部位的測(cè)溫，并擇機(jī)進(jìn)行維護(hù)。每次更換出鋼口時(shí)必須維護(hù)出鋼面，否則會(huì)造成出鋼不凈或控球時(shí)間長(zhǎng)。

為降低出鋼回磷應(yīng)滿足兩個(gè)條件：第一，必須確保出鋼面后側(cè)無(wú)凹坑，出鋼口后側(cè)是暢通的，通過(guò)副搖操作，熔池鋼水能夠迅速流向出鋼口；第二，必須確保出鋼口有合格的喇叭口，以便從熔池流來(lái)的鋼水能夠在出鋼口喇叭口內(nèi)形成足夠的深度。深度不夠，低于臨界液面深度時(shí)會(huì)造成卷渣，并存有最少的鋼水量，這就要求出鋼面不能過(guò)平，出鋼口喇叭口大小要合理。

出鋼面自然形成最利于出鋼，兩側(cè)需要人工修補(bǔ)，另因修補(bǔ)出鋼面兩側(cè)，少量大面料自然下滑適當(dāng)維護(hù)，出鋼面出現(xiàn)凹坑，只需修包凹坑即可。

2.3 爐底及爐底接縫

爐底的穩(wěn)定控制不僅能確保吹煉的穩(wěn)定，還能保證底吹具有良好透氣，經(jīng)多次與其他鋼廠交流，認(rèn)為爐底的穩(wěn)定與氧氣射流和濺渣有較大關(guān)系，而氧氣射流的穿透深度又與熔池穩(wěn)定的濺渣層確保的熔池鋼水深度有關(guān)?？刂撇缓靡自斐蔂t底吃下去后—濺渣效果差—濺渣層質(zhì)量差—拉不住碳—渣中亞鐵高—護(hù)爐效果差，并形成惡性循環(huán)。

3 爐體維護(hù)工藝

為提高補(bǔ)爐效果，堅(jiān)持鐵塊補(bǔ)爐，每次鐵塊不得大于1.5t，并且加鐵面交接班作為常規(guī)工作，鐵塊補(bǔ)大面不要求次數(shù)，要注重補(bǔ)爐結(jié)果。

當(dāng)轉(zhuǎn)爐處于中后期爐體，兩個(gè)換包期間必須有一次采用貼磚補(bǔ)爐，正常停爐貼磚數(shù)量控制在20～40塊。停爐時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，必須大范圍貼補(bǔ)加鐵面，注意保證燒結(jié)時(shí)間，大范圍貼磚后，前三爐出鋼向后倒?fàn)t時(shí)，爐后人員注意站位，不允許站在爐口噴射扇形區(qū)域內(nèi)，上下?lián)踉嚤仨氀杆佟?/p>

每爐出鋼完畢濺渣前加入焦丁，降低終渣氧化性，由爐長(zhǎng)負(fù)責(zé)安排加入適量焦丁，從而提高濺渣質(zhì)量。加入焦丁時(shí)，在出完鋼起爐時(shí)加入，保證不能隨鋼渣從爐口流出?？刂妻D(zhuǎn)爐渣中MgO含量在5.0%～8.0%（因昆玉鋼鐵每年冬季有停產(chǎn)封存進(jìn)行爐體耐材更換計(jì)劃，渣中MgO含量控制偏低，正常生產(chǎn)過(guò)程中渣中MgO含量必須保證8.0%以上)。

表1 加焦丁與未加焦丁的終渣TFe含量對(duì)比 %

表2 焦丁加入量

通過(guò)表1、表2可以看出，濺渣前加入焦丁的爐次較未加焦丁的爐次渣中鐵含量降低，有效保證轉(zhuǎn)爐終渣較低的氧含量，減輕了爐渣對(duì)爐襯的侵蝕，提高濺渣護(hù)爐效果，減少耐火材料消耗，從而提高轉(zhuǎn)爐使用壽命。

3.1 熔池兩側(cè)耳軸部位補(bǔ)爐方案

（1）噴補(bǔ)。噴補(bǔ)的優(yōu)點(diǎn)是噴補(bǔ)涂層平滑細(xì)膩，使其均勻分布于熔池表面，附著力好，并且噴補(bǔ)料容易到達(dá)拐角、縫隙和凹凸不平的部位，因噴補(bǔ)層較薄，易于燒結(jié)，護(hù)爐效果好。在轉(zhuǎn)爐爐體處于后期時(shí)，當(dāng)爐體停爐時(shí)間在10～15min可進(jìn)行噴補(bǔ)，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)200爐后，利用連鑄停機(jī)換包的時(shí)間，對(duì)熔池兩側(cè)耳軸部位進(jìn)行噴補(bǔ)，每次噴補(bǔ)時(shí)間控制在3min/側(cè)（約500kg），以此達(dá)到化零為整的效果。

（2）磚補(bǔ)。當(dāng)轉(zhuǎn)爐停爐時(shí)間達(dá)到40～60min時(shí)采用磚補(bǔ)方式。因熔池兩側(cè)侵蝕嚴(yán)重的部位接近爐底接縫，吹煉過(guò)程中，在鋼水液面下，此部位受氧氣射流攪拌力度較小，磚補(bǔ)后具有維持時(shí)間久的特點(diǎn)。原則為補(bǔ)爐鏟推至爐底后將補(bǔ)爐磚準(zhǔn)確放置在指定位置。

（3）大面料補(bǔ)爐。在爐殼溫度有所升高時(shí)可根據(jù)濺渣層情況使用30～50小袋補(bǔ)爐料對(duì)溫度升高點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)。

為防止大面料不能投擲到位和投擲到位后出現(xiàn)不能大量粘住的問(wèn)題，可適當(dāng)抬高爐口角度來(lái)保證補(bǔ)爐料投擲的準(zhǔn)確性，將大面料向兩側(cè)投擲。

補(bǔ)爐質(zhì)量的好壞與操作有直接關(guān)系，在補(bǔ)爐后前三爐禁止點(diǎn)吹或出高溫鋼，如果確實(shí)需要點(diǎn)吹，時(shí)間控制在3 0 s以內(nèi)，同時(shí)控制終點(diǎn)碳≥0.08%，出鋼溫度≤1700℃，避免氧化性較強(qiáng)或高溫鋼沖刷侵蝕爐襯，影響爐體安全，降低補(bǔ)爐功效的持久性。

3.2 出鋼面及出鋼口安裝方案

根據(jù)爐況，視出鋼面厚度，判斷出鋼口推進(jìn)長(zhǎng)度，基本原則是插入深度不得高出周圍濺渣層，防止出鋼口周圍修補(bǔ)后高于出鋼面，造成出鋼不凈。如因出鋼面侵蝕嚴(yán)重，造成出鋼口推入過(guò)短，如不足6.5節(jié)，必須適當(dāng)延長(zhǎng)出鋼口插入深度至6.5節(jié)以上，根據(jù)出鋼口插入深度調(diào)整出鋼面厚度。同時(shí)，為降低該出鋼口使用壽命，利用1～2個(gè)出鋼口更換周期提高濺渣層厚度，待更換下個(gè)出鋼口時(shí)，將出鋼口按要求推入，并確保出鋼口內(nèi)口為喇叭口。

開(kāi)爐前期更換出鋼口，因出鋼口座磚與袖磚之間的縫隙僅有10mm,填充馬丁砂很難在縫隙間搗實(shí)，會(huì)造成更換后出鋼口套筒溫度升高，帶來(lái)安全隱患。為解決上述問(wèn)題，在已經(jīng)組裝好的出鋼口表面涂抹一層熱修包用耐火泥，再用馬丁砂進(jìn)行填充搗實(shí)，以增加座磚與袖磚之間緊密度，最后用薄鐵板將外口填料處封堵，防止填充料流出。

出鋼口按要求更換完畢，根據(jù)出鋼面熔池侵蝕程度判斷出鋼面是否墊補(bǔ)，如需墊補(bǔ)，打開(kāi)后擋火門，保證爐口朝上接近45°，向兩側(cè)扔大面料，讓兩側(cè)大面料依靠重力自行滑入出鋼面后側(cè)熔池，熔池與爐底接縫墊補(bǔ)好后，先進(jìn)行烘烤，待黑煙散盡，觀察墊補(bǔ)質(zhì)量和出鋼面是否有凹坑，適當(dāng)進(jìn)行修補(bǔ)，確保出鋼面后側(cè)無(wú)凹坑、鋼水流淌順暢即可。

每次維護(hù)出鋼面必須打開(kāi)后擋火門，向熔池兩側(cè)扔大面料或碎磚，打開(kāi)爐后擋火門保證補(bǔ)爐料扔向兩側(cè)。防止補(bǔ)爐料在出鋼口后側(cè)堆積，久而久之會(huì)造成出鋼面太平，鋼水流過(guò)出鋼面到出鋼口，就像經(jīng)過(guò)一片平地，造成控球時(shí)間長(zhǎng)。

3.3 爐底及爐底接縫補(bǔ)爐方案

當(dāng)爐底波動(dòng)在原始爐底±100mm以內(nèi)時(shí)，不需要立即補(bǔ)爐底，但是要增加爐底測(cè)量頻率，如不能通過(guò)濺渣漲爐底的方式恢復(fù)到原始爐底的數(shù)值，一個(gè)生產(chǎn)班后應(yīng)考慮使用碎磚和大面料補(bǔ)爐底。

操作方法為：在加料斗內(nèi)加入約15塊的碎磚，并在碎磚后側(cè)加入半包大面料，倒渣后將補(bǔ)爐料加入爐內(nèi)，前后45°大幅度搖爐，確保碎磚和大面料均勻鋪在爐底上，為使平鋪均勻，可安排1個(gè)操作工在四層氮封口觀察，以爐底均勻發(fā)黑和冒煙為準(zhǔn)； 如達(dá)不到平鋪的效果， 可采用2000～2500m3/h的小流量氮?dú)獯祾呒s10～20s。平鋪后使用氧氣燒結(jié)，采用吹煉槍位（槍位過(guò)高易造成燒濺渣層，過(guò)低容易吹走補(bǔ)爐料），槍前壓力0.3MPa，流量2000m3/h，燒結(jié)1min提槍，利用爐子熱量烘烤3min，再使用氧氣燒結(jié)10～20s，當(dāng)補(bǔ)爐料冒煙變淡爐底均勻發(fā)紅后即可加料吹煉。

在濺渣護(hù)爐過(guò)程中,不允許為降低濺渣護(hù)爐對(duì)轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)行調(diào)渣操作，在明確轉(zhuǎn)爐渣粘度低，不符合濺渣護(hù)爐的操作要求時(shí)可以加入造渣材料進(jìn)行調(diào)渣，加入量不得超過(guò)150kg。

4 結(jié)束語(yǔ)

生產(chǎn)實(shí)踐表明，轉(zhuǎn)爐爐體安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系著轉(zhuǎn)爐的高效率、高效益，新疆昆玉鋼鐵煉鋼廠在保證爐況及爐型良好的情況下對(duì)爐體耐材進(jìn)行維護(hù)，對(duì)不同侵蝕部位進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)，降低了工藝耐材消耗費(fèi)用，減少了員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率。2020年4～6月累計(jì)產(chǎn)鋼300665.153t，較2019年同期多產(chǎn)鋼49982.005t。同時(shí)在拆卸爐體時(shí)爐體磚基本沒(méi)有侵蝕，保持完好，說(shuō)明確定的轉(zhuǎn)爐爐體維護(hù)技術(shù)方案可行，可以推廣應(yīng)用。