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        轉(zhuǎn)爐低鐵水消耗冶煉工藝思考研究

        2021-12-02 02:59:02何海斌
        中國金屬通報(bào) 2021年7期
        關(guān)鍵詞:生產(chǎn)企業(yè)

        何海斌

        (酒鋼集團(tuán)榆中鋼鐵有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730104)

        在目前的情況下,轉(zhuǎn)爐煉鋼的工藝技術(shù)手段正在不斷獲得創(chuàng)新。轉(zhuǎn)爐冶煉過程中的鐵水消耗總量能否得到合理有效的控制,直接決定了轉(zhuǎn)爐煉鋼的綜合效益實(shí)現(xiàn)。鋼鐵企業(yè)為了有效促進(jìn)冶煉生產(chǎn)環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)利潤效益達(dá)到最大化程度,那么企業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)深入探索降低鐵水消耗的轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)實(shí)施模式,旨在降低鋼鐵冶煉企業(yè)的原料采購成本壓力,對于鐵水緊缺的企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行狀況予以最大程度緩解。

        1 轉(zhuǎn)爐低鐵水消耗冶煉的技術(shù)難題

        首先是無法做到準(zhǔn)確控制廢鋼材料品質(zhì)。現(xiàn)階段的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)針對廢鋼材料質(zhì)量仍然缺少嚴(yán)格控制的意識,導(dǎo)致投入循環(huán)使用中的廢鋼材料無法達(dá)到良好的品質(zhì)性能標(biāo)準(zhǔn)要求,進(jìn)而明顯影響到鋼鐵冶煉成品的質(zhì)量[1]。某些企業(yè)采購人員針對廢鋼材料沒有嚴(yán)格檢測化學(xué)元素比例,因此就會導(dǎo)致廢鋼材料中的各種化學(xué)元素比例存在失衡現(xiàn)象,整體上表現(xiàn)為混亂的廢鋼材料利用與管理實(shí)施狀況。

        其次是轉(zhuǎn)爐冶煉過程缺少持續(xù)性的熱量供給。鋼鐵冶煉操作過程的順利實(shí)施與開展必須要依靠持續(xù)性的熱量能源供給,否則如果熱量供給過程出現(xiàn)了中斷,那么轉(zhuǎn)爐冶煉必需的熱量就會呈現(xiàn)出嚴(yán)重匱乏的情況。然而在目前的情況下,鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)由于受到轉(zhuǎn)爐熱量間斷供應(yīng)的影響,那么將會導(dǎo)致鋼水質(zhì)量存在缺陷,并且還會增加冶煉技術(shù)指標(biāo)惡化以及鋼水過氧化的風(fēng)險(xiǎn)。鋼水在過度氧化的情況下,腐蝕爐襯的程度將會明顯加劇[2]。

        第三是鋼鐵冶煉生產(chǎn)企業(yè)欠缺精細(xì)化的管控實(shí)施思路。精細(xì)化的冶煉生產(chǎn)管控模式應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)針對于循環(huán)利用廢鋼材料以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境,以上兩項(xiàng)措施構(gòu)成了鋼鐵冶煉化工生產(chǎn)企業(yè)必須要嚴(yán)格遵循的基本實(shí)施要素。但是實(shí)際上,很多鋼鐵冶煉企業(yè)在激烈的行業(yè)競爭環(huán)境中,企業(yè)管理人員經(jīng)常就會忽視推行精細(xì)化管理,那么將會造成廢鋼材料無法得到最大程度的循環(huán)利用,同時(shí)還會增加冶煉生產(chǎn)過程中的生態(tài)污染隱患風(fēng)險(xiǎn)。

        2 轉(zhuǎn)爐低鐵水消耗冶煉的工藝實(shí)施思路

        對于大規(guī)模的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)來講,冶煉生產(chǎn)流程中的鐵水資源構(gòu)成了消耗比例較高的生產(chǎn)能源類型?,F(xiàn)階段的大型冶煉生產(chǎn)企業(yè)普遍需要應(yīng)對非常艱巨的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型任務(wù),因此決定了鋼鐵冶煉企業(yè)必須要創(chuàng)新運(yùn)用轉(zhuǎn)爐冶煉的工藝技術(shù)手段,旨在合理節(jié)約冶煉生產(chǎn)資源,確保冶煉生產(chǎn)企業(yè)獲得更好的鋼鐵冶煉生產(chǎn)綜合效益。

        為了達(dá)到綠色冶煉工藝改造以及節(jié)約鋼鐵冶煉資源的宗旨目標(biāo),冶煉生產(chǎn)企業(yè)目前針對轉(zhuǎn)爐低鐵水消耗的全新冶煉生產(chǎn)工藝模式亟待進(jìn)行創(chuàng)新與推廣。在轉(zhuǎn)爐低鐵水消耗的全新冶煉技術(shù)手段支撐下,鋼鐵冶煉生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)遵循綠色環(huán)保以及節(jié)約冶煉能源的總體實(shí)施思路,嚴(yán)格控制廢鋼質(zhì)量,確保達(dá)到有序回收以及循環(huán)利用鋼鐵冶煉化工生產(chǎn)資源的目標(biāo)[3]。

        具體在實(shí)施與推行低鐵水消耗的轉(zhuǎn)爐冶煉工藝手段過程中,鋼鐵冶煉生產(chǎn)企業(yè)針對冶煉熱量能源應(yīng)當(dāng)予以及時(shí)的補(bǔ)充,實(shí)時(shí)控制加入爐內(nèi)的石灰、碳化硅以及爐渣比例,確保達(dá)到爐渣堿性程度適中的效果。企業(yè)對于具有良好攪拌控制能力的熔池基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)采用,對于氧槍設(shè)備應(yīng)當(dāng)選擇高馬赫數(shù)的設(shè)備類型[4]。鋼鐵冶煉企業(yè)通過推行以上的創(chuàng)新調(diào)整手段措施,應(yīng)當(dāng)能夠降低氧槍點(diǎn)火操作過程難度,并且做到實(shí)時(shí)調(diào)整加入爐內(nèi)的廢鋼總量。企業(yè)在循環(huán)利用廢鋼生產(chǎn)原料的前提下,確保達(dá)到超出20%的鋼鐵產(chǎn)能提升增長目標(biāo),全面推行精細(xì)化的廢鋼循環(huán)利用管理模式。

        3 轉(zhuǎn)爐低鐵水消耗冶煉的工藝改進(jìn)要點(diǎn)

        鋼鐵冶煉企業(yè)目前如果要全面實(shí)現(xiàn)鐵水消耗總量明顯降低的目標(biāo),那么最根本的改進(jìn)創(chuàng)新思路就是推行精細(xì)化的鋼鐵冶煉工藝流程管理[5]。企業(yè)管理人員對于冶煉成品的品質(zhì)性能在嚴(yán)格給予保障的基礎(chǔ)上,應(yīng)當(dāng)著眼于解決轉(zhuǎn)爐熱量短缺的工藝技術(shù)難題,運(yùn)用升溫改造的技術(shù)手段來調(diào)整爐內(nèi)冶煉溫度,保證達(dá)到持續(xù)性與平穩(wěn)性的轉(zhuǎn)爐熱量能源供給效果。

        具體在實(shí)踐中,鋼鐵冶煉的企業(yè)技術(shù)人員針對轉(zhuǎn)爐低鐵水消耗的全新冶煉技術(shù)手段應(yīng)當(dāng)重視以下的運(yùn)用改進(jìn)思路。

        3.1 合理改進(jìn)氧槍設(shè)備

        氧槍設(shè)備設(shè)施構(gòu)成了轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)過程不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備,氧槍設(shè)備是否具有合理與科學(xué)的設(shè)備初始設(shè)計(jì)參數(shù),在根本上關(guān)系到轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)中的資源成本消耗總量。因此在目前的現(xiàn)狀下,冶煉生產(chǎn)企業(yè)必須要改用具有高馬赫數(shù)的全新氧槍設(shè)備,有效杜絕冶煉操作過程中的噴濺現(xiàn)象、軟吹現(xiàn)象以及點(diǎn)火困難現(xiàn)象。企業(yè)對于高馬赫數(shù)的全新氧槍設(shè)備噴頭應(yīng)當(dāng)予以引進(jìn)采用,合理改造原有的氧槍設(shè)施噴頭部位結(jié)構(gòu),準(zhǔn)確設(shè)置氧槍噴頭的出口直徑參數(shù)、吹煉流量參數(shù)以及馬赫數(shù)[6]。

        經(jīng)過以上的氧槍設(shè)備基礎(chǔ)參數(shù)優(yōu)化改造以后,應(yīng)當(dāng)能夠充分確保氧槍噴頭達(dá)到更高與更深的噴射吹送效果,并且還能達(dá)到明顯提升氧槍基礎(chǔ)設(shè)備攪拌能力的目標(biāo)?,F(xiàn)階段的某些鋼鐵冶煉企業(yè)并不具備規(guī)?;霓D(zhuǎn)爐設(shè)備改造實(shí)施條件,那么企業(yè)可以選擇補(bǔ)熱劑來促進(jìn)爐內(nèi)溫度的提升。通常情況下,轉(zhuǎn)爐冶煉操作中的常見補(bǔ)熱劑種類應(yīng)當(dāng)包含復(fù)合型的碳硅補(bǔ)熱劑,以及單一碳質(zhì)的補(bǔ)熱劑。企業(yè)技術(shù)人員通過實(shí)施綜合性的考慮與判斷,應(yīng)當(dāng)能夠給出適用于鋼鐵冶煉操作生產(chǎn)過程的最佳補(bǔ)熱劑種類。

        3.2 預(yù)熱廢鋼材料

        鋼鐵冶煉技術(shù)人員針對廢鋼材料在全面實(shí)施材料預(yù)熱處理時(shí),主要應(yīng)當(dāng)借助于煙氣熱量來完成以上操作過程。廢鋼材料如果經(jīng)過了充分的前期預(yù)熱處理,那么通??梢陨咧?00℃左右的爐內(nèi)溫度,有效確保了廢鋼材料得以最大限度使用。技術(shù)人員對于700℃以內(nèi)的廢鋼材料溫度應(yīng)當(dāng)展開實(shí)時(shí)性的監(jiān)測,確保在爐內(nèi)融入經(jīng)過預(yù)熱操作處理后的廢鋼材料,從而將廢鋼材料轉(zhuǎn)化成為再次循環(huán)使用的資源。因此能夠判斷得出,預(yù)熱廢鋼材料的做法具有非常明顯的必要性。

        例如對于蓄熱式的新型燃燒加熱技術(shù)手段在進(jìn)行引進(jìn)推廣的基礎(chǔ)上,鋼鐵企業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)善于運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)智能化的自動運(yùn)行控制手段,合理節(jié)約以及優(yōu)化利用企業(yè)能源成本。自動控制模式主要依賴企業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)予以實(shí)現(xiàn),鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)如果能夠針對軋鋼加熱裝置全面實(shí)施自動化的系統(tǒng)運(yùn)行控制,則意味著軋鋼冶煉過程的自動化運(yùn)行水準(zhǔn)得到了明顯提升,確保預(yù)熱廢鋼環(huán)節(jié)的良好實(shí)效性。

        近些年以來,已經(jīng)有很多的轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)企業(yè)正在著眼于探索自動化的廢鋼材料總量控制系統(tǒng),通過實(shí)施自動化的廢鋼材料稱量技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制廢鋼材料投入爐內(nèi)比例的目的。鋼鐵冶煉生產(chǎn)企業(yè)對于以上的全新生產(chǎn)工藝手段在引進(jìn)推廣的前提下,應(yīng)當(dāng)能夠切實(shí)保證企業(yè)生產(chǎn)組織得到明顯的簡化,有益于節(jié)約利用廢鋼材料以及降低廢鋼利用成本。此外,企業(yè)技術(shù)人員對于轉(zhuǎn)爐冶煉溫度必須要進(jìn)行密切的控制監(jiān)測,從而在根本上杜絕爐內(nèi)溫度波動頻繁的情況。

        3.3 實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制鐵水溫度

        鋼鐵冶煉生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的鐵水溫度如果沒有得到實(shí)時(shí)性的準(zhǔn)確監(jiān)測控制,那么將會導(dǎo)致冶煉成品存在某種質(zhì)量缺陷,甚至還會給冶煉成品帶來非常明顯的外觀缺損后果。在此前提下,企業(yè)技術(shù)人員必須要學(xué)會運(yùn)用信息化以及智能化手段來全面測控爐內(nèi)鐵水溫度,避免轉(zhuǎn)爐鐵水溫度存在無法達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象。具體在技術(shù)優(yōu)化改進(jìn)的實(shí)踐中,企業(yè)技術(shù)人員針對鐵水罐以及魚雷罐的使用周轉(zhuǎn)頻率應(yīng)當(dāng)給予合理的控制,并且還要嚴(yán)格做好鐵水保溫工作,防止由于長途運(yùn)輸操作過程的影響,從而造成鐵水溫度呈現(xiàn)出明顯下降的趨勢。

        混合型的爐內(nèi)燃料成分將會導(dǎo)致燃燒系數(shù)發(fā)生特定的改變,因此決定了企業(yè)技術(shù)人員必須要靈活調(diào)整燃燒空氣系數(shù),對于燃?xì)獾臒嶂蹈淖儬顩r進(jìn)行密切的監(jiān)測與關(guān)注。企業(yè)技術(shù)人員對于煤氣燃燒效率應(yīng)當(dāng)予以提升優(yōu)化,運(yùn)用周期性的尋找最優(yōu)數(shù)值方法來調(diào)整控制燃?xì)馊紵省<夹g(shù)人員對于空氣通入量應(yīng)當(dāng)進(jìn)行靈活的控制調(diào)整,對于空氣燃料比例予以最大限度的改造。鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)針對軋鋼加熱基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備如果選擇了熱值較高的煤氣用于提供加熱能源,那么最好選擇常規(guī)型的加熱爐內(nèi)部構(gòu)造方式。企業(yè)技術(shù)人員針對軋鋼加熱爐在全面推行與實(shí)施爐內(nèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造的實(shí)踐過程中,必須要充分考慮軋鋼生產(chǎn)真實(shí)需求,避免爐內(nèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改造工作存在盲目性,合理節(jié)約鋼鐵冶煉生產(chǎn)資源。

        除了以上的重要工藝改進(jìn)措施之外,鋼鐵冶煉生產(chǎn)企業(yè)目前還應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)針對廢鋼以及其他破碎材料予以全面的回收處理。這是由于,全面回收處理以及循環(huán)利用廢鋼廢渣資源的舉措符合了環(huán)保節(jié)能的冶煉工藝改造總體實(shí)施目標(biāo),因此值得受到鋼鐵冶煉企業(yè)的關(guān)注與重視。企業(yè)管理人員對于綠色可循環(huán)的全新轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)模式必須要積極加以引進(jìn),完善現(xiàn)有的冶煉生產(chǎn)工藝技術(shù)。

        4 結(jié)語

        經(jīng)過分析可見,轉(zhuǎn)爐冶煉工藝創(chuàng)新改造的總體實(shí)施思路應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在節(jié)約鐵水資源,通過創(chuàng)新現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)技術(shù)手段來控制鐵水消耗比例,對于廢鋼比予以準(zhǔn)確的測算與控制?,F(xiàn)階段的鋼鐵冶煉生產(chǎn)企業(yè)針對低鐵水消耗的轉(zhuǎn)爐冶煉全新技術(shù)手段應(yīng)當(dāng)展開深入的研究探索,切實(shí)保障轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)操作人員的人身健康安全,優(yōu)化利用轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)材料資源。

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