低磷品種鋼的操作模式構建優化研究

嚴 敏

（新余鋼鐵集團有限公司，江西 新余 338000）

在終點控制不穩定的情況下，終點的命中率特別低而導致了新鋼公司產品競爭力較弱。這在低磷品種鋼方面表現得特別顯著。面臨著競爭白熱化的鋼鐵市場，這樣的終點控制是很難求得生存和發展的。就現如今所采用的還是經驗煉鋼模式的第一煉鋼廠而言，在終點控制方面所依靠的全是操作工的經驗和技能。其結果是：第一，終點溫度不但控制不準確，而且波動幅度很大；第二，脫磷率低而補吹率高。針對這樣的問題，筆者提出了這樣的操作模式：一是測溫取樣后再次下槍吹煉；二是吹煉中途倒一次爐。這樣，對吹煉過程信息的了解會因為“一槍拉”模式的被新操作模式所取代而增加。這就使得終點控制的穩定和在的命中率的提升有了一定基礎。

1 工藝優化

（1）一次倒爐氧耗。就公稱容量100噸的第一煉鋼廠現有三座轉爐而言，裝入量是控制于123噸的。在新的操作模式的推廣之中，首次的操作出現了這樣一些問題：①據取樣分析，氧耗為3500m3時對應的鐵水平均含碳量為0.85%上下。熔渣在槍位過低的情況下容易返干，因而對脫磷是不利的。而在槍位過高的情況下，二次下槍后易于造成噴濺且難以控制的結果。這樣，金屬會嚴重流失。②對終點的準確控制因為二次下槍吹煉的時間偏長而難度較大。在對一次倒爐時機實施了調整的情況下，我們所選擇的的為3800m3甚至更為靠后提槍倒爐。這樣，噴濺的發生在熔渣充分乳化的情況下得以避免。這就為技術的改善和經濟指標的完成奠定了堅實的基礎[1，2]。

（2）造渣和供氧制度的優化。就低磷鋼的吹煉而言，在具體的過程以及終點控制方面，因為鐵水的波動而缺乏穩定性。這是實際操作之中諸如終點的脫磷率無法對放鋼要求予以滿足和重點溫度波動特別大以及難以控制的噴濺現象較為頻繁等方面所體現出來的。其根源為這兩個方面的制度未在外部條件變化的情況下及時地調整：其一為供氧；其二為造渣。就取樣分析而言，一次提槍倒爐后的關鍵為：對吹煉過程的相關信息予以了解。在此基礎上，為了達到終點控制方面的目標而采取有效措施。

表1 一次倒爐的相關信息采集

表2 終點磷的具體計算

由上表可得，對于低磷鋼出鋼要求，兩次的脫磷率都無法予以滿足。因此，供氧和造渣制度一定要予以優化。下表所表示的，即為各種各樣鐵水條件下的對應前期造渣制度方面的具體內容。

表3 不同鐵水條件下開吹料的加入情況

對于開吹料加入來說，不管是時機，還是數量，抑或是種類，都要依據具體的鐵水條件加以確定。要充分利用前期低溫、高氧化鐵及大渣量的去磷條件來達到充分脫磷的目的。

針對二次脫磷率偏低的現象，著重對氧槍噴頭參數及氧流量和相應的氧壓實施對比：

表4 氧槍噴頭參數的對比

表5 實際流量和氧壓的對應關系

就新鋼氧槍噴頭而言，上述兩個表格的有關流量和對應氧壓方面的數據說明，是偏硬吹的。熔渣乳化時間的程度在操作模式優化之前是不夠的。所以，終點磷含量在去磷不充分的情況下是偏高的。在熔渣乳化良好的情況下，若是將300-500Kg石灰予以加入，則不但能夠起到壓渣作用并且有效避免熔渣的外溢，而且能夠對渣之中的磷起到固定作用。這樣，脫磷效果就能夠達到極致。

1.3 優化意義

對于重點控制的穩定是采用新操作模式意義所在。在為二次下槍吹煉的情況下，就第一次倒爐的測溫取樣而言，所起到的即為對于終點命中率創造條件的作用。在對二次吹煉進行諸如脫碳速度等方面數據整理的基礎上，我們是能夠利用所取得的數據進行進一步的操作指導的。

2 具體應用

在終點控制方面，一方面是數據的不斷積累，另一方面是新操作模式的推廣運用，使得低磷品種鋼有了巨大進步。除了對于82B冶煉終點碳的準確控制之外，其具體的表現還有兩方面命中率的提升：一是終點溫度命中率；二是終點脫磷率。

（1）脫磷率的對比。終點脫磷率在兩個方面制度優化得到落實的情況下提升較為顯著：一是造渣；二是供氧。對于新操作模式來說，若將優化前后的15爐鋼每一個吹煉時期實施取樣分析，我們可以做到對于其脫磷率的對比。

表6 各個吹煉時期脫磷率的對比

就550-600s區間而言，其脫磷率跟各自前期的脫磷率相比，是差不多甚而至于是有點下降的。也就是說，中期基本上沒有脫磷。而就新操作模式優化前后對比而言，冶煉的前期和后期是有所區別的。前期脫磷率在造渣制度得到優化的情況下是顯著提升的。我們可以實施工藝優化前后的兩個方面的對比：一是終點渣樣的具體成分；二是對于脫磷率。

表7 渣樣的對比

對于工藝優化前后的終渣，我們可以實施渣樣的比較。就渣中TFe的含量而言，在這樣兩個前提之下，后期的含量跟在工藝優化之后一樣，都更高了。對于熔渣的乳化，所起到的為關鍵性作用。而終點脫磷率也就隨之提升了。特別值得一提的是，殘錳的下降和金屬氧化物的損失，都是終渣TFe含量提升而引起的。在這樣的情況下，無論是殘錳率，還是終點脫磷率，抑或是終渣TFe，都是需要數據跟蹤的。因此，我們可以得出以下結論：

就脫磷率和殘錳率而言，在TFe含量升高的情況下，分別呈上升和下降的趨勢。不過，在升到15%的情況下，脫磷率在渣中TFe含量并未繼續上升。所以，在吹煉后期，對終點脫磷率的提高來說渣中一定含量TFe是很關鍵的因素。當然，從綜合成本的角度看，這方面的含量并非越高越好。

（2） 終點控制。在對二次下槍后數據積累的情況下，我們就能夠將冶煉經驗參數得出來。下面的表8即為冶煉低磷品種鋼的終點指標控制情況：

表8 終點控制對比

82B出鋼碳在新操作模式優化的情況下得到了提高。在后吹率和補吹率下降的之后，鋼種質量得益于鋼種夾渣物含量的降低而得以提升。

表9 82B冶煉指標的對比

4 結語

在低磷品種鋼的冶煉方面，對于新操作模式的采用，取得了提升終點脫磷率的效果。而無論是到站溫度，還是終點溫度，都因此而提升了。這就為精煉工序的電耗下降創造了前提條件。鋼種質量在后吹率減少和一倒放鋼率提升以及終點碳溫控制更穩定的情況下，得以穩定了下來。而經濟和技術方面的指標也因為整體操作水平的提升而取得了進步。