提高150t 轉爐爐齡的生產實踐

孟凡陳

（河北鋼鐵集團唐山分公司第一鋼軋廠，河北 唐山 063000）

唐鋼第一鋼軋廠建有150t轉爐三座，于1999年正式投產運行，長期以來，受轉爐操作不規范、物料結構不合理、濺渣護爐操作不科學等因素影響，轉爐爐齡長期維持在7000左右。而且自2019初，唐鋼第一鋼軋廠施行“品種結構再優化”戰略，提高了低碳鋼的比例，特別是以TYH、700L為代表的超低碳鋼的冶煉，對轉爐爐襯的侵蝕成倍增加，給轉爐爐襯的維護帶來巨大挑戰。同時過低的爐齡，不僅造成唐鋼第一鋼軋廠轉爐冶煉成本居高不下，而且也帶來巨大的安全隱患。為降低轉爐冶煉成本，消除安全隱患，唐鋼第一鋼軋廠結合自身實際，開展技術公關，努力將轉爐爐齡提高至10000爐以上。

1 優化渣料結構

1.1 造渣料及對煉鋼的影響

1.1.1 石灰（CaO）

石灰的主要成分為CaO，它是轉爐堿度的重要組成部分，在一定程度上代表著轉爐脫P、脫S的能力。唐鋼第一鋼軋廠煉鋼用石灰要求有效CaO＞85%，活性度＞300ml/4N-HCl，粒度5mm～20mm，生燒或過燒率低，氣孔率高，具有較強的冶金反應能力。

1.1.2 鎂球（MgO）

鎂球的主要成分是MgO，轉爐在吹煉及造渣過程中補加適量的鎂球，主要是利用其中的MgO，改變爐渣特性，增大爐渣的粘稠度，進而減少高溫、高FeO爐渣對爐襯的侵蝕以及鐵水廢鋼的沖擊。唐鋼第一鋼軋廠所用鎂球粒度為20mm～40mm，MgO含量＞80%。

1.1.3 鐵礦石、鐵皮求

唐鋼第一鋼軋廠目前入爐含鐵物料有兩種，鐵礦石和鐵皮球。鐵礦石為天然塊礦，鐵皮球為連鑄、軋鋼產生的氧化鐵皮配加一定量的粘合劑后，壓實成球。以上兩種物料的主要作用是輔助轉爐快速成渣，但如果加入量及加入時機出現偏差，就有可能造成轉爐噴濺。

表1 唐鋼一鋼軋廠入爐含鐵物料成分

1.2 渣料結構及加入順序的優化

渣料的結構及加入順序的優化，可直接影響爐內成渣速度及爐渣成份，進而影響對轉爐爐襯的侵蝕程度。唐鋼第一鋼軋廠轉爐渣料中60%為石灰，30%為鎂球，其余10%為礦石或鐵皮球。操作中分三批加入：頭批料加入20kg/t左右的鎂球及石灰，能較好的保證爐渣堿度及MgO含量；二批料在吹煉2min～6min，既Si、Mn氧化期結束后分三小批加入7kg/t左右的石灰；三批料在吹煉10min左右時，根據爐內溫度情況加入8kg/t～10kg/t礦石或鐵皮球。此時爐渣中堿度約為2.6，MgO含量約為8%，FeO含量約為20%，具有一定的流動性，且溫度適中，從而達到提高爐襯壽命的目的。

2 加強爐襯維護

2.1 濺渣護爐

2.1.1 爐渣調整

轉爐出鋼后，爐內渣的主要成份如下：R≥2.6，MgO約為8%，FeO約為20%，此時爐渣堿度適中，MgO含量偏低，FeO含量偏高，物理狀態偏稀，強度差，不利于爐渣吸附爐壁。唐鋼第一鋼軋廠采取的措施為加入3.5kg/t的鎂碳調渣劑，該物料的加入，不僅能提高MgO含量，降低FeO含量，而且能在保證一定流動性的基礎上，提高爐渣的粘稠度，能在爐壁上形成一定厚度和強度的爐渣，從而達到保護爐襯耐材的目的。

2.1.2 濺渣槍位控制

轉爐容量確定后，在一個爐役周期內濺渣槍位就相對固定。唐鋼第一鋼軋廠150噸轉爐濺渣槍位如下：槍位4.5m時開氮氣并加料，之后徑直降低至1.2m進行攪拌，然后根據轉爐爐襯薄弱位置，在1.2m～2.0m上下攢動，通過觀察爐口飛濺出的爐渣形態，判斷濺渣效果。

2.1.3 氮氣壓力與流量控制

氮氣的壓力及流量是濺渣護爐效果好壞的一個關鍵參數。過高會造成氮氣的浪費；低于標準值會嚴重影響濺渣效果。唐鋼一鋼軋廠150t轉爐濺渣操作氮氣壓力控制≥1.1 Mpa，流量控制≥35000m3／h，實際操作中會根據終渣狀況進行適當調整。

2.1.4 濺渣時間

濺渣時間是濺渣護爐效果好壞的另一關鍵參數。過長會造成大量爐渣滯留爐內，影響下一爐鋼冶煉；過短濺渣層厚度、強度不足，不能很好的對爐襯進行保護。唐鋼第一鋼軋廠根據爐渣形態不同，濺渣操作時間一般控制在2.0min～3.0min。

表2 唐鋼一鋼軋廠轉爐濺渣護爐相關參數

2.2 加強爐襯維護

2.2.1 磚補技術的應用

磚補是一種新型的爐襯維護方法，其原理為利用轉爐爐內的高溫環境將爐渣與鎂碳磚快速燒結在一起，達到保護爐襯的目的。具體操作如下：轉爐出完鋼后留渣，將鎂碳磚倒入爐內，通過搖爐將鎂碳磚運送到轉爐薄弱部位，燒結20min～30min即可。根據實測數據，當出鋼溫度控制在1650℃時，能滿足爐渣燒結時的熱量要求。

表3 鎂碳鋼包耐火磚的理化指標

2.2.2 水基料補技術的應用

水基料根據顆粒級配原理，大面料粒度由1cm至粉末狀按照一定配比混合而成，其中大顆粒充當骨架作用，增加強度。補爐前將適量的補爐料（1.0t～1.5t）加水10%～15%混合，將爐內剩余爐渣倒干凈，用料斗將補爐料覆蓋在需修補部位，形成30mm～50mm的補爐層，燒結時間20min～30min，從而完成對爐襯的維護。

3 結論

實踐證明，通過優化渣料結構及加入順序，改進濺渣護爐技術和加強爐襯維護，唐鋼一鋼軋廠轉爐爐齡得到大幅度提高，三座轉爐爐齡均穩定在11000爐左右，不僅降低了護爐成本，而且提高了煉鋼作業效率，取得了顯著的經濟效益。