王啟均，王昇樂，黃 海，李 斌，張旺勝

（萍鄉(xiāng)萍鋼安源煉鋼有限公司安源煉鋼廠，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

煉鋼系統(tǒng)溫降是煉鋼經(jīng)濟(jì)技術(shù)的重要技術(shù)指標(biāo)，高熱系統(tǒng)不僅對爐襯的侵蝕度和后道工序澆鑄產(chǎn)生較大的影響，而過度低熱系統(tǒng)不僅對生產(chǎn)組織產(chǎn)生不利影響，而且對氬站吹氣均勻成分和溫度產(chǎn)生不利影響，而導(dǎo)致對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不利因素。因此，煉鋼系統(tǒng)溫降的控制其實(shí)質(zhì)是降低出鋼溫度且滿足后道工序溫度控制要求，有必要對煉鋼系統(tǒng)溫降進(jìn)行必要的分析和研究，以此降低鐵耗控制。

由以上工藝流程可以得出，煉鋼系統(tǒng)溫降的控制既涉及到煉鋼物質(zhì)流的控制，同時(shí)與能量流相關(guān)聯(lián)，即系統(tǒng)溫降的控制存在一個(gè)最優(yōu)的函數(shù)關(guān)系式（1）：

式（1）中f（X1,X2,…）物質(zhì)流方程中，當(dāng)輸入項(xiàng)在客觀條件一定的情況下，如鐵水質(zhì)量、廢鋼質(zhì)量、輔料單耗等一定的情況，物質(zhì)流方程將取決于能量流方程，如熱量不足將影響鐵質(zhì)流損以及轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制水平，從而影響鋼鐵料消耗、合金消耗水平以及爐型的波動(dòng)，因此在煉鋼系統(tǒng)溫降控制中應(yīng)遵循能量流控制為原則，則在靜態(tài)能量平衡方程中（如下式（2）），與出鋼溫度直接相關(guān)，與生產(chǎn)節(jié)奏、爐型控制等直接相關(guān)，因此在無廢鋼加熱裝置的條件下，系統(tǒng)溫降控制中以熱量控制為中心，降低出鋼溫度、提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏、穩(wěn)定的爐型控制是其控制的重要環(huán)節(jié)。

1 以熱平衡為中心，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)廢鋼裝入制度

萍安鋼安源煉鋼廠采取一罐到底工藝，且采取鐵水線加廢鋼工藝，鐵水裝入量及其成分、溫度波動(dòng)較大，就必須采取動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)廢鋼裝入量來適應(yīng)熱量的需求。實(shí)際操作中因鐵水線空罐加廢鋼量不均衡性以及加罐率的影響，導(dǎo)致入爐鐵水溫度的極大波動(dòng)，最直接有效的方式在于注重入爐鐵水測溫工作，測溫率達(dá)到70%以上，同時(shí)建立鐵水信息溝通渠道，確保爐長及值班長圍繞倒?fàn)t溫度1610-1650℃進(jìn)行開展工作，依據(jù)鐵水Si、S以及煉鐵出鐵溫度（入爐測定溫度）、當(dāng)班爐型控制和鐵水線廢鋼加入量進(jìn)行入爐廢鋼量的調(diào)整。

而在碳飽和鐵水中，對熱量影響最大因素在于鐵水Si及入爐鐵水溫度，靜態(tài)模型中確定了1噸廢鋼的理論降溫效果為26℃，0.1%Si升溫效果為16℃，入爐鐵水溫度10℃影響終點(diǎn)溫度10℃，而噸鐵對溫度的影響采取當(dāng)期鐵耗對應(yīng)廢鋼單耗來計(jì)算對溫度的影響，有助于熱量的適當(dāng)富余，并采取上下爐對比參考的方式解決爐型及其他散熱對靜態(tài)模型中計(jì)算廢鋼裝入量的影響。

2 小熱平衡的控制，優(yōu)化造渣制度

基于靜態(tài)模型中大熱平衡控制受客觀影響較大，在操作過程中滿足基本渣系堿度及護(hù)爐的要求下，優(yōu)化了造渣制度，渣系堿度確保2.6~3.0，MgO含量6~8%。石灰單耗不允許低于30kg/t來調(diào)節(jié)熱量，確保爐型穩(wěn)定，當(dāng)熱量低時(shí)，采取改質(zhì)劑替代輕燒白云石工藝減少渣料總投入對溫度的影響；當(dāng)熱量高時(shí)，采取含鐵氧化物（燜罐C級料）平衡熱量，控制上噸鋼不超過3kg/t，否則調(diào)整大熱平衡中廢鋼裝槽量來調(diào)整熱量控制，最大限度的降低出鋼溫度。

3 穩(wěn)定爐型，保證爐型參數(shù)的合理化

穩(wěn)定爐型即確定合理的爐容比，減少溢渣、噴濺現(xiàn)象，減少爐況危機(jī)對生產(chǎn)的影響以及熱量的充分利用，在基本裝入制度52±2噸鐵水+13-14噸廢鋼的基礎(chǔ)上爐型參數(shù)設(shè)定為：6.3±0.1m、跺位可見、爐底梯度300mm，在確保渣系堿度及滿足熱量控制上實(shí)行動(dòng)態(tài)護(hù)爐措施，以防止堿度過低引發(fā)爐型波動(dòng)過大或失控，微調(diào)方式主要在于輕燒白云石及改質(zhì)劑的使用上及濺渣模式進(jìn)行規(guī)范，濺渣調(diào)渣可采取雙項(xiàng)尋找：改質(zhì)劑200kg同時(shí)配加200kg輕燒白云石，不適宜過量調(diào)渣，防止渣系結(jié)坨、濺渣不起所導(dǎo)致的濺渣效果差。

4 降低出鋼溫度，最大限度降低鐵耗

4.1 鐵合金烘烤使用

鐵合金烘烤效果對于出鋼溫降影響較大，一般均采取在線烘烤，但由于空間限制，安源煉鋼采取異地烘烤再拖運(yùn)配加的方式，且原砌筑耐材式合金烘烤爐合金烘烤溫度在100~200℃，導(dǎo)致配加合金對鋼水的溫降較大，經(jīng)過改造，采取較為流行的烘烤節(jié)能裝置，合金烘烤能達(dá)到400℃及其以上，并采取單爐對單倉，規(guī)范拖合金時(shí)間節(jié)點(diǎn)在下槍冶煉時(shí)間6分鐘~7分鐘，促進(jìn)合金烘烤的有效時(shí)間，提升合金烘烤溫度，降低合金對出鋼溫度的影響。

表1 安源煉鋼廠全年出鋼溫度結(jié)果

4.2 鋼包使用管理及其烘烤工藝

紅包出鋼是減少系統(tǒng)溫降的重要舉措，鋼包上線溫度以及正常周轉(zhuǎn)溫度一直偏低：600~700℃（出鋼前測定），加快鋼包周轉(zhuǎn)上采取三爐對三機(jī)九個(gè)鋼包周轉(zhuǎn)，烘烤器全面優(yōu)化革新，因鋼包采取完全澆注料澆注無保溫層，鋼包上線溫度不理想，通過考察，采取插齒式鋼包全自動(dòng)加蓋裝置，全面提升保溫性能，投入運(yùn)行后，鋼包上線溫度達(dá)到1000℃以上，出鋼溫度下降較為明顯，下降值達(dá)到10℃。

4.3 保溫措施全面提升

鋼水出站加覆蓋劑和炭化稻殼、大包執(zhí)行保護(hù)澆鑄、中包液面投擲覆蓋劑或炭化稻殼、中包保護(hù)澆鑄及中包完全密封，全流程實(shí)現(xiàn)高位黑面操作，鋼水出站至連鑄中包中期溫降控制在35℃以下，全流程溫降控制在100℃左右。

5 優(yōu)化生產(chǎn)節(jié)奏，減少溫度損失

5.1 提升爐鋼生產(chǎn)節(jié)奏

5.1.1 優(yōu)化出鋼口參數(shù)

60噸轉(zhuǎn)爐原出鋼口內(nèi)套管為￠140，使用前期出鋼時(shí)間在4′30″，嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)節(jié)奏，且出鋼溫降大，需要提高出鋼溫度10-20℃，經(jīng)過不斷的優(yōu)化，在保證使用壽命的前提下，對出鋼口內(nèi)套管進(jìn)行改進(jìn)，外徑由￠280提升至￠300，內(nèi)徑由￠140提升至￠170，使用前期出鋼時(shí)間縮減至3′內(nèi)，無需提高出鋼溫度來滿足出鋼溫降大的損失。

5.1.2 優(yōu)化轉(zhuǎn)爐供氧技術(shù)，縮短供氧時(shí)間

采取大喉口低壓供氧技術(shù)，增大氧槍噴頭喉口直徑，氧槍喉口由原31.5mm逐漸優(yōu)化至33mm，并對槍身進(jìn)行了優(yōu)化，將￠194mm優(yōu)化為￠219mm，配置大喉口噴頭34.3mm，來提升供氧強(qiáng)度，縮短供氧時(shí)間30″以上。

5.1.3 優(yōu)化爐口直徑和爐口管理，減少廢鋼卡槽現(xiàn)象

爐口水箱尺寸由原2.1米擴(kuò)展至2.3米，減少低鐵耗下廢鋼裝入量大易引發(fā)廢鋼卡堵爐口，不僅影響生產(chǎn)節(jié)奏，同時(shí)影響鐵耗控制，管理上確保爐口寬展，利用爐口挖機(jī)和富氧燒爐口技術(shù)控制爐口結(jié)渣程度。

5.2 優(yōu)化連鑄工藝，提升拉速，實(shí)行三爐對二機(jī)，縮短澆鑄周期，減少溫降損失

鋼水澆鑄周期對溫度影響較大，減少澆鑄周期有利于最大限度的降低出鋼溫度，安源煉鋼廠三臺(tái)六流六機(jī)連鑄機(jī)拉速一般在2.0~2.2m/min，澆鑄周期為22~24min，周期較長，降溫速率在1.5℃/min，優(yōu)化連鑄機(jī)拉速至3~3.5m/min，澆鑄周期可降低至12分鐘，可降低出鋼溫度18℃，可實(shí)現(xiàn)降低鐵耗約10kg/t，實(shí)際運(yùn)行中已實(shí)現(xiàn)拉速2.8~2.9m/min，采取爐后配加爐鋼或鋼包中加入廢坯進(jìn)行降溫模式，吹氣后溫度可降低至1545℃，相比較而言，出鋼溫度降低15℃，為降低鐵耗控制奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

6 強(qiáng)化生產(chǎn)組織，控制鋼包周轉(zhuǎn)以及縮短運(yùn)行時(shí)間

（1）強(qiáng)化生產(chǎn)協(xié)調(diào)管理，縮短鋼水鎮(zhèn)時(shí)，鋼水鎮(zhèn)時(shí)是指在正常情況下，鋼水到回轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)間與上一爐鋼停澆時(shí)間，確保鎮(zhèn)靜時(shí)間在0~6分鐘內(nèi)，若有其他事故類原因影響，僅允許3爐次鎮(zhèn)時(shí)超標(biāo)。

（2）加強(qiáng)鋼包周轉(zhuǎn)管理，正常情況下三爐三機(jī)只允許≤9個(gè)鋼包進(jìn)行周轉(zhuǎn)，兩爐兩機(jī)只允許使用≤6個(gè)鋼包進(jìn)行周轉(zhuǎn)。

7 實(shí)施結(jié)果

由表1可知：出鋼溫度逐漸降低，全年平均出鋼溫度為1640.8℃

8 結(jié)束語及展望

安源煉鋼廠通過以熱量控制為中心，動(dòng)態(tài)控制入爐廢鋼量，建立爐型基準(zhǔn)機(jī)制，爐型可控，并采取降低出鋼溫度及減少系統(tǒng)溫降損失，提升后道工序保溫及其加熱效果，積極開展生產(chǎn)組織優(yōu)化，提升生產(chǎn)節(jié)奏控制水平，各項(xiàng)技術(shù)小指標(biāo)得到改善，下一步降低系統(tǒng)溫降的關(guān)鍵點(diǎn)在于：全面使用￠219型氧槍供氧技術(shù)、鋼包全程加蓋技術(shù)、連鑄機(jī)高拉速適應(yīng)三爐對二機(jī)運(yùn)行技術(shù)。