張 濤，吳振剛

（唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn)制造部，河北 唐山 063000）

作為一家大型鋼鐵企業(yè)，唐鋼公司重視設(shè)備的投入，板坯連鑄和爐外精煉設(shè)備齊全，但由于工人多半是使用傳統(tǒng)小型轉(zhuǎn)爐的工人，因此面對(duì)大型轉(zhuǎn)爐，操控并不是很熟悉，因此出現(xiàn)了諸多的問(wèn)題。最終經(jīng)過(guò)不斷摸索研究，才解決了這一難題，使產(chǎn)量收益有了明顯的提高。

1 轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

為了能解決轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝中所出現(xiàn)的問(wèn)題，找到解決問(wèn)題的途徑，因此而展開(kāi)調(diào)查。具體操作為 ：將每爐的鐵水吹煉前后進(jìn)行取樣比對(duì)，并對(duì)選取的金屬樣所含元素進(jìn)行分析，有碳、硅、錳、磷、硫。渣樣進(jìn)分析包括，有氧化鈣、氧化鎂、二氧化硅、五氧化二磷、三氧化二鋁、氧化錳及五氧化二硫等，對(duì)分析中的各種參數(shù)進(jìn)行記錄。

1.1 吹煉前期脫磷率低

通過(guò)對(duì)倒?fàn)t取樣，記錄脫磷情況，如表1所示。

表1 國(guó)內(nèi)各廠吹煉前期脫磷數(shù)據(jù)

如表 1 所示，在吹煉前期的脫磷率平均數(shù)值為百分之四十左右，低于其它三個(gè)鋼廠，半鋼中磷含量也要低于其他 3 個(gè)廠。這也恰恰說(shuō)明唐鋼該廠的爐渣脫磷能力的利用程度并不理想。通過(guò)檢驗(yàn)吹氧 5min 后的爐渣樣本，發(fā)現(xiàn)其爐渣中有很多石灰塊，且完全與石灰塊粘到一起而形成了很難進(jìn)行脫磷反應(yīng)的石灰坨。而化渣問(wèn)題是冶煉工藝中十分重要的問(wèn)題。研究可知吹煉后期，由于平均脫磷率比較低，因此把控鋼鐵質(zhì)量方便很難達(dá)到理想狀態(tài)。

1.2 吹煉終點(diǎn)鋼水的碳氧積高

終點(diǎn)鋼水的碳氧積數(shù)值是評(píng)判冶煉工藝的重要指標(biāo)，該廠吹煉終點(diǎn)鋼中氧含量如圖1所示。

1.3 轉(zhuǎn)爐頂吹供氧和底吹供氣情況

在國(guó)內(nèi)大型轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低碳鋼時(shí)很少采用恒槍位吹煉法，往往是小轉(zhuǎn)爐鋼廠才會(huì)采用。通過(guò)查看化渣情況，想要通過(guò)改進(jìn)噴頭參數(shù)、槍位曲線等相關(guān)方面來(lái)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化。

圖1 吹煉終點(diǎn) [C]與 [O]的關(guān)系

2 轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝優(yōu)化的主要措施

2.1 氧氣管道壓力損失和噴頭射流流場(chǎng)測(cè)定

管道壓力損失測(cè)定目的是為氧槍噴頭設(shè)計(jì)和制定供氧制度提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過(guò)調(diào)研分析，該廠在冶煉過(guò)程中屬于氧氣管道耗損偏高的一方。

2.2 氧射流與熔池作用的水模試驗(yàn)

通過(guò)噴濺試驗(yàn)可看出，轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中化渣成都并不理想，這與金屬噴濺有著直接的關(guān)系。如果想要使這一情況得到改善，可通過(guò)優(yōu)化噴頭參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.3 優(yōu)化噴頭參數(shù)

分析得出轉(zhuǎn)爐吹煉工藝的主要問(wèn)題是初期化渣不好，而想要解決該問(wèn)題如前文所述，可通過(guò)優(yōu)化噴頭參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)增加噴孔，便可大大提升氧射流對(duì)熔池?cái)嚢枘芰Φ挠绊懀瑥亩鴾p少化渣的形成。

2.4 優(yōu)化吹煉槍位曲線和加強(qiáng)透氣磚維護(hù)

吹煉過(guò)程中恒槍位操作已經(jīng)不能滿足吹煉優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的要求。因此通過(guò)槍位曲線優(yōu)化的方法，來(lái)控制渣中氧化鐵。

3 轉(zhuǎn)爐吹煉工藝優(yōu)化效果

吹煉終點(diǎn)熔池成分及溫度 ：表 2 列出 29 爐吹煉終點(diǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。通過(guò)此表數(shù)據(jù)可看出該廠轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)的鋼水、爐渣成分及溫度都正常。

表 2 吹煉終點(diǎn)成分及溫度

表中表明，在吹煉終點(diǎn)鋼中磷含量并非是固定不變的，它的數(shù)值波動(dòng)依照用戶產(chǎn)品需求而定。盡管生產(chǎn)終點(diǎn)含磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)并不高，然而從技術(shù)層面來(lái)講是屬于正常生產(chǎn)的。吹煉終點(diǎn)磷的平衡狀況 ：通過(guò)公式計(jì)算，在將工藝優(yōu)化后，由于磷值的變化，使得爐渣大大降低，而吹煉終點(diǎn)時(shí)脫磷反應(yīng)盡管有些失衡，卻也為今后的研究投放了一塊試路石。而所研制出的大流量長(zhǎng)壽命透氣磚和提高底吹供氣強(qiáng)度便是一項(xiàng)重要措施。

吹煉終點(diǎn)鋼中碳氧積 ：將冶煉工藝進(jìn)行優(yōu)化能夠有效的減少碳氧積量。要知道在冶煉中，如果能夠降低碳氧積量就說(shuō)明此鋼的品質(zhì)又將提升一個(gè)高度，因?yàn)樗鼤?huì)使鋼材變得潔凈。工藝優(yōu)化后其他指標(biāo)的變化 ：石灰消耗量的優(yōu)化主要指它的用量，通過(guò)優(yōu)化石灰的用量，使槍齡得到提升。如果吹煉工藝選擇不合理，同樣會(huì)造成槍齡低的現(xiàn)象出現(xiàn)。而通過(guò)優(yōu)化噴頭指數(shù)，優(yōu)化曲線參數(shù)等，都不失為提升槍齡的好方法。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上綜述得知，在冶煉工藝中通過(guò)采用將大型轉(zhuǎn)爐煉鋼優(yōu)化的舉措試圖來(lái)提升生產(chǎn)力。而想要達(dá)到理想的效果，只有通過(guò)優(yōu)化氧槍噴頭參數(shù)，提升射流對(duì)熔池的攪拌能量，從而使化渣、脫磷等問(wèn)題得到很好的解決。而由低到高和由高到低的槍位轉(zhuǎn)換，也使噴濺現(xiàn)象很少發(fā)生。這不但使轉(zhuǎn)爐脫磷率接近百分之九十，還為生產(chǎn)低碳優(yōu)質(zhì)深沖鋼打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。