李翰飛 鄧廣嚴(yán) 龐文堅(jiān) 楊 斌

廣西北港新材料有限公司 廣西 北海 536000

一 、提高AOD爐齡的重要性

1.外部因素。新冠疫情影響下全球經(jīng)濟(jì)低迷,鋼鐵市場(chǎng)同樣受嚴(yán)重沖擊,市場(chǎng)形勢(shì)嚴(yán)峻。

2.內(nèi)部因素。國(guó)有鋼鐵企業(yè)附加成本高,民營(yíng)鋼鐵企業(yè)靠環(huán)境治理低投入和能源浪費(fèi)形成的低成本優(yōu)勢(shì)正在消失,環(huán)保治理的嚴(yán)肅性正在形成,產(chǎn)品質(zhì)量有待提高。因此,對(duì)如何提高生產(chǎn)效益、提高生產(chǎn)質(zhì)量、保證環(huán)境合格的前提下實(shí)現(xiàn)“節(jié)能降耗”,從而解決國(guó)有鋼鐵企業(yè)附加成本高的問(wèn)題。爐齡的高低直接影響轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量、日利用系數(shù)及耐火材料消耗和成本等多項(xiàng)指標(biāo)。因此,爐齡的提高對(duì)于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的改善和煉鋼成本的降低具有十分重要的意義。

二、影響爐齡的因素淺析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)冶煉實(shí)際分析,影響AOD爐齡的因素有以下幾個(gè)方面：砌筑材料與砌筑手法、高爐鐵水硅含量過(guò)高、AOD操作工的技能、冶煉裝入量及設(shè)備檢修與維護(hù)等方面。

1.砌筑材料與砌筑手法。某鋼廠AOD爐堆砌主要使用高純鎂鈣磚耐火材料。高純鎂鈣磚是以MGO與CAO為主要成分的堿性復(fù)合耐火制品。但是鎂鈣磚中雜質(zhì)的多少影響鎂鈣磚的耐熱性,主要雜質(zhì)為：Fe2O3、Al2O3。Fe2O3、Al2O3與CAO反應(yīng)生成低熔點(diǎn)的化合物,對(duì)于CAO的高溫性能產(chǎn)生較大影響。

2.控制高爐鐵水硅含量在1%以內(nèi)。冶煉過(guò)程中爐渣中各種氧化物的化學(xué)侵蝕與鋼水對(duì)爐襯的沖刷是爐襯侵蝕的主要原因。高純鎂鈣磚為堿性復(fù)合耐火制品,AOD兌鐵水后加入石灰吹煉,由于溫度低以及硅與氧氣的親和度高,鐵水硅會(huì)優(yōu)先與氧氣反應(yīng)生成強(qiáng)酸物質(zhì)二氧化硅,對(duì)爐襯產(chǎn)生侵蝕；當(dāng)溫度提升,爐內(nèi)氧化鈣熔化,堿度提高,爐內(nèi)侵蝕變?nèi)鮗1]。

3.提高AOD操作工的操作能力。AOD操作工水平不一。水平不足操作工對(duì)脫碳末期溫度把控不準(zhǔn),容易出現(xiàn)渣稀、高溫等情況。溫度過(guò)高或者渣稀都會(huì)加劇金屬氧化,爐內(nèi)產(chǎn)生的Fe2O3與FeO在高溫情況下加大對(duì)爐襯的侵蝕使?fàn)t襯破壞嚴(yán)重。

4.AOD爐冶煉裝入量。AOD爐子在設(shè)計(jì)的時(shí)候都有一個(gè)合理爐容比,需以該值作為鋼水裝入量依據(jù)。超過(guò)最大裝載量將增加冶煉時(shí)間,同時(shí)帶來(lái)AOD設(shè)備超載安全隱患。AOD爐熔池的大小是一定的,裝入量多和裝入量少體現(xiàn)在爐內(nèi)就是金液面高度的高與低,會(huì)造成槍位的不穩(wěn)定,導(dǎo)致沖刷角度變化。

5.設(shè)備檢修與維護(hù)等方面。由于設(shè)備問(wèn)題、除塵問(wèn)題、以及檢修計(jì)劃等因素導(dǎo)致停爐維護(hù),使?fàn)t襯處于急冷急熱狀態(tài),容易造成爐襯裂縫擴(kuò)大、襯磚脫落、鋼水滲透等造成爐子下線。爐體、加料設(shè)備、頂槍等設(shè)備的更換會(huì)出現(xiàn)角度的偏差,不加以調(diào)整會(huì)出現(xiàn)局部升溫較快。頂槍插入AOD爐深度需要設(shè)置一個(gè)合理數(shù)值。

三、提高爐齡的措施

1.改善砌筑方法。AOD爐工作層耐火磚的堆砌也是影響爐齡的重要因素。用磚不規(guī)范,堆砌不合理等問(wèn)題都將導(dǎo)致?tīng)t齡低化。作爐廠家需保證砌筑的鎂鈣磚不水化、不變形、不掉角、無(wú)裂紋、無(wú)超期。爐役下線后拆爐時(shí)進(jìn)行觀察和分析,對(duì)薄弱區(qū)域進(jìn)行加強(qiáng)以適應(yīng)每個(gè)爐位的冶煉條件。

2.控制高爐鐵水硅含量。高爐鐵水硅含量1%以內(nèi)為宜。鐵水硅氧化后產(chǎn)物是二氧化硅,這是強(qiáng)酸性氧化物對(duì)爐襯侵蝕比較大。石灰熔化,堿度提升需要一個(gè)時(shí)間過(guò)程。入爐石灰未熔化時(shí),前期鐵水硅越高,渣性堿度越低,侵蝕越嚴(yán)重。

3.提高AOD操作工技術(shù)水平與工藝優(yōu)化。操作工不僅要懂得冶煉操作方法,更應(yīng)加強(qiáng)對(duì)精煉爐內(nèi)反應(yīng)的把控,防止冶煉異常情況的發(fā)生。實(shí)行的扒渣測(cè)溫、加第三次石灰測(cè)溫制度,都是可行性比較強(qiáng)的方法,一定程度上減少冶煉異常的發(fā)生。提高AOD操作工操作能力采取措施：

(1)AOD內(nèi)部技術(shù)人員專項(xiàng)技能培訓(xùn)。

(2)督促操作工自主學(xué)習(xí)。

(3)制定落實(shí)具體獎(jiǎng)罰制度。

有統(tǒng)計(jì)表明,AOD爐耐火磚的侵蝕超過(guò)50%是化學(xué)侵蝕造成的。而化學(xué)侵蝕和AOD爐冶煉過(guò)程堿度控制有直接關(guān)系。在AOD的冶煉過(guò)程中,AOD爐內(nèi)的渣成分變化很復(fù)雜,侵蝕主要發(fā)生階段分為冶煉前期爐渣堿度偏低、脫碳反應(yīng)過(guò)程中溫度最高的階段、還原階段。針對(duì)鎂鈣磚爐襯特點(diǎn),爐渣堿度越低,侵蝕越厲害。提高渣中氧化鎂含量,可提升CAO的熔解動(dòng)力學(xué)條件,促進(jìn)造渣,穩(wěn)定渣系,避免爐襯氧化鎂向渣中轉(zhuǎn)移。因而在工藝優(yōu)化方面,采取兩個(gè)措施：

(1)還原堿度提高0.2,由原來(lái)1.9提高到2.1[2]；

(2)冶煉過(guò)程分兩批次加入鎂球。某鋼廠冶煉不銹鋼采用雙渣法操作,鎂球在開(kāi)始冶煉時(shí)候加入500KG,第一次倒渣完成后加入500KG,整爐鋼加入鎂球1噸。取渣樣成分分析,渣中氧化鎂含量明顯提升,爐襯侵蝕速度明顯降低[3]。

4.AOD裝入量的控制。AOD爐要以設(shè)計(jì)的容量?jī)度腓F水冶煉。AOD裝入量要考慮爐子托圈的承受值、扭力桿的承載值以及爐底強(qiáng)度剛度能否承載等等一系列問(wèn)題。

5.合理安排設(shè)備檢修計(jì)劃。AOD爐盡量保證連續(xù)性作業(yè),避免不必要的停爐現(xiàn)象。停爐維護(hù),使?fàn)t襯處于急冷急熱狀態(tài),容易造成爐襯裂縫擴(kuò)大、襯磚脫落、鋼水滲透等降低爐齡問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢修的有計(jì)劃進(jìn)行,從以下幾方面開(kāi)展工作：

(1)AOD操作工嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程,避免人為設(shè)備事故。

(2)AOD設(shè)備維護(hù)人員日常點(diǎn)檢詳細(xì)到位,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)匯報(bào),及時(shí)維修；

(3)AOD設(shè)備保養(yǎng)工作落實(shí)到位。

四 、總結(jié)

提高AOD爐齡是煉鋼廠降本增效的重要途徑。某鋼廠通過(guò)改善AOD爐堆砌方法、穩(wěn)定高爐鐵水硅含量、提高操作工技術(shù)水平、控制AOD裝入量以及合理安排設(shè)備檢修工作等措施,使AOD整體爐齡提高了13爐次,獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。