天鐵180噸轉(zhuǎn)爐底吹元件的應(yīng)用與維護

何健

摘 要：在轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹技術(shù)發(fā)展日趨完善的今天，轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)的使用壽命依然還不能完全與轉(zhuǎn)爐爐齡同步，我國各大鋼鐵企業(yè)都不同程度給予了這方面研究，可是收效甚微，本篇文章通過對天鐵熱軋180t轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)構(gòu)造、金屬蘑菇頭、底吹管道、爐底維護等方面進行了研究，分析。并將我廠取得的成功經(jīng)驗加以分享，從而帶動整個鋼鐵企業(yè)對轉(zhuǎn)爐底吹更加理性科學的認知。

關(guān)鍵詞：底吹；金屬蘑菇頭；爐渣；供氣元件

在轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹技術(shù)發(fā)展日趨完善的今天，全國各大鋼鐵企業(yè)對它的應(yīng)用也不盡相同，如何應(yīng)用、維護？直接關(guān)系到底吹系統(tǒng)使用的壽命，天鐵180t轉(zhuǎn)爐，1#轉(zhuǎn)爐四個爐役的正常底吹效果都同步超過2/3轉(zhuǎn)爐爐齡，尤其在第四個爐役，爐齡達到10000爐時，底吹還能發(fā)揮很好的作用，系統(tǒng)保持良好。本文結(jié)合天鐵熱軋180t轉(zhuǎn)爐，從底吹壓力、流量、氧槍槍位等方面的操作加以闡述。

1.轉(zhuǎn)爐底吹構(gòu)成

轉(zhuǎn)爐底吹主要由底吹電腦控制系統(tǒng)，底吹閥門站，轉(zhuǎn)爐底吹管道，透氣磚，金屬蘑菇頭等組成，轉(zhuǎn)爐爐底透氣磚現(xiàn)在主要分為套管式、環(huán)縫式、狹縫式等，這些透氣磚都有著各自的特點。環(huán)縫式透氣磚在轉(zhuǎn)爐的應(yīng)用上體現(xiàn)得更加穩(wěn)定，便于控制，天鐵熱軋轉(zhuǎn)爐使用管式透氣磚。

2.如何保護底吹發(fā)揮正常效果

2.1 爐渣金屬蘑菇頭

爐渣金屬蘑菇頭，是到目前為止研究發(fā)現(xiàn)對轉(zhuǎn)爐底吹保護最行之有效的辦法，通過對爐渣金屬蘑菇頭橫截面剖析發(fā)現(xiàn)，蘑菇頭結(jié)構(gòu)為：金屬蘑菇頭氣囊?guī)?，放射氣孔帶和迷宮式彌散氣孔帶組成。

爐渣金屬蘑菇頭一旦形成，將對供氣元件起到很好的保護作用，它具有以下幾個特點：

2.1.1爐渣金屬蘑菇頭可以減輕氣泡反擊、水錘沖刷、凹坑熔損對爐底磚，尤其是轉(zhuǎn)爐底吹周圍耐火材料的侵蝕，避免形成凹坑。

2.1.2爐渣金屬蘑菇頭具有很高的熔化點，抵抗鋼水沖刷、氣體侵蝕的能力強，從而保護了底吹元件的正常供氣。爐渣金屬蘑菇頭具有良好的透氣性，不易堵塞。

2.1.3從爐渣金屬蘑菇頭釋放出來的氣體，其穩(wěn)定、具有良好的工藝性能。

2.1.4爐渣金屬蘑菇頭本身具有的特點，決定轉(zhuǎn)爐底吹工藝的可操作性，可以時時，適時地對底吹進行調(diào)整。

2.2 完善轉(zhuǎn)爐濺渣工藝，保護好爐渣金屬蘑菇頭

復(fù)吹轉(zhuǎn)爐，由于頂?shù)坠┤氲臍怏w都是冷氣，在2～5分鐘的濺渣時間內(nèi)，爐渣變得粘稠，形成高熔點的2CaO.SiO2，3 CaO.SiO2晶體，包圍著Mg晶體或者固體顆粒，最終形成耐高溫，耐侵蝕的濺渣帶，如果這種濺渣帶在爐底積累不加以控制，就會造成爐底上漲，透氣磚堵塞。所以說，頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐對爐渣結(jié)構(gòu)，濺渣工藝要求更為嚴格，科學。天鐵熱軋板公司180t轉(zhuǎn)爐在采取爐底控制等技術(shù)后，對金屬蘑菇頭起到保護作用，在爐齡達到11000爐后，轉(zhuǎn)爐底吹依然能夠發(fā)揮良好作用，滿足超低碳鋼種冶煉的工藝要求，為企業(yè)節(jié)能降耗，技術(shù)攻關(guān)帶來積極作用。

2.2.1控制爐底處于正常高度

為使蘑菇頭一直存在可使用性，技術(shù)人員要不間斷跟蹤轉(zhuǎn)爐爐底變化情況，要及時根據(jù)爐況調(diào)節(jié)爐渣中w（MgO）含量，保持渣中FeO含量處于15%左右。

（1）在保持正常爐底液面的情況下，爐渣氧化鎂含量控制在8.0～9.0%，減少轉(zhuǎn)爐過吹、補吹。

（2）當轉(zhuǎn)爐爐底出現(xiàn)明顯增長，及時降低爐渣氧化鎂含量，控制在7.0～8.0%，終渣適當偏稀。

（3）當爐底持續(xù)降低，轉(zhuǎn)爐底吹透氣磚附近出現(xiàn)凹坑，發(fā)黑跡象，將氧化鎂控制在10～12%，當爐底達到正常，將氧化鎂含量調(diào)制8.0～9.0%。

2.2.2 轉(zhuǎn)爐冶煉終點，爐前倒爐放渣，控制轉(zhuǎn)爐留渣量為造渣量的50%～60%，有利于維護爐況，尤其對轉(zhuǎn)爐爐底控制較為明顯。根據(jù)倒爐爐內(nèi)渣液具體情況，及時加入物料快速調(diào)渣。

2.2.3 轉(zhuǎn)爐濺渣槍位

通過副槍測試、實際人工測量方法，操作者要了解爐底實際高度，調(diào)整吹煉、濺渣時的槍位、氣體管道壓力，保護好爐底金屬蘑菇頭。

2.2.4調(diào)整冶煉鋼種

根據(jù)爐底情況可以調(diào)整轉(zhuǎn)爐冶煉鋼種，低碳鋼由于其終點碳低，鋼水氧化性強，可以加強對爐底濺渣層的侵蝕力度，但同時也加劇對整個爐況的損壞，因此也要加強控制低碳鋼冶煉過吹現(xiàn)象的發(fā)生；相反當爐底出現(xiàn)降低，可以適當調(diào)整轉(zhuǎn)爐冶煉普碳鋼，以求加強對爐底的維護。

2.3 轉(zhuǎn)爐底吹外部管道的維護

綜合天鐵熱軋180t轉(zhuǎn)爐幾個爐役的生產(chǎn)，底吹外部維護最難點在于爐底金屬管，轉(zhuǎn)爐耳軸底吹管道。在整個轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中，爐底，耳軸要經(jīng)常接受高溫，噴濺，煙道、氧槍積渣墜落的打砸，因此這部分的管道極易損壞，我們通過采取相應(yīng)措施后，問題得到了很好的解決。

2.3.1優(yōu)化轉(zhuǎn)爐吹煉工藝，杜絕噴濺

轉(zhuǎn)爐噴濺可以說是有百害而無一利，如何最大限度降低。

第一加強對轉(zhuǎn)爐冶煉原材料：鐵水，廢鋼，原輔料嚴格要求。

第二加強轉(zhuǎn)爐操作人員的技能培訓，從根本上解決轉(zhuǎn)爐的噴濺，從而保護轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)的外部管道。

3.底部供氣元件損壞的機理，防范措施

在全國大部分鋼鐵企業(yè)中，轉(zhuǎn)爐底吹持續(xù)可操作性與爐齡不能同步，究其原因主要是底吹堵塞，不通氣。如何防止底吹堵塞是解決問題的關(guān)鍵。天鐵熱軋板公司180t轉(zhuǎn)爐自2008年八月投產(chǎn)以來，經(jīng)過幾個爐役的生產(chǎn)，轉(zhuǎn)爐底吹暴露了許多問題，綜合分析主要有以下幾個方面：

（1）轉(zhuǎn)爐爐底維護出現(xiàn)問題，導(dǎo)致金屬蘑菇頭排氣孔堵塞。

（2）外部環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，如上節(jié)所提到的噴濺，墜落的渣塊砸壞底吹金屬管道。

（3）爐底磚松動、破碎致使底吹壽命結(jié)束，嚴重情況導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐漏爐。

3.1底部供氣元件損壞機理

（1）氣泡反擊：當氣流通過底吹供氣元件以氣泡的形式進入熔池，當氣泡脫離底部供氣元件的端部瞬間，對周圍耐火材料有沖擊作用。將這種現(xiàn)象稱之為氣泡的反作用力，底吹供氣強度越大，產(chǎn)生的這種作用力越強，對周圍耐火材料的損壞越嚴重。

（2）水錘沖刷：當?shù)状禋怏w的氣泡脫離底吹元件端部的瞬間，氣泡會對周圍鋼水產(chǎn)生流速影響，繼而鋼水會對周圍的耐火材料產(chǎn)生侵沖刷。

（3）凹坑熔損：由于氣體和鋼水共同的沖刷，在元件周圍產(chǎn)生凹坑，加劇了耐火材料的侵蝕。

（4）轉(zhuǎn)爐爐底的上漲與下降，對轉(zhuǎn)爐底吹元件的損壞很嚴重，所以要加強對爐底的維護。

（5）日常巡檢，對底吹管路檢查不夠重視，致使管道破裂，漏氣。久而久之導(dǎo)致相對應(yīng)的底吹出現(xiàn)堵塞。

3.2 底吹供氣元件檢查

3.2.1 為保證轉(zhuǎn)爐底吹供氣元件有效的使用率，我們在開爐前要嚴格對底吹系統(tǒng)的檢查。

（1）如果底吹N2 ，Ar壓力小，而其流量顯示大，，注意檢查底吹系統(tǒng)耳軸旋轉(zhuǎn)接頭，爐底底吹接頭是否存在漏氣。

（2）通過電腦的底吹控制畫面圖，可以看出底吹系統(tǒng)運行情況，當出現(xiàn)通過調(diào)節(jié)底吹壓力以滿足底吹流量時，說明相對應(yīng)的底吹管道出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象；通過調(diào)節(jié)壓力而底吹流量仍不能滿足時說明相應(yīng)的底吹已堵塞相當嚴重。

（3）轉(zhuǎn)爐氮氬切換點，對整個工藝以及最終鋼材的質(zhì)量性能起到?jīng)Q定性的作用。