降低轉爐鋼鐵料消耗的生產實踐

張雅麗，薛 順

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司，安徽馬鞍山 243000）

前言

鋼鐵料消耗是煉鋼過程中最主要的物料消耗，是影響煉鋼生產成本的關鍵因素，占轉爐煉鋼成本的90%以上[1]。降低鋼鐵料消耗是降低煉鋼成本，提高鋼廠競爭力的主要手段之一，也是各鋼廠管理水平和生產操作水平的體現。為進一步降低鋼鐵料消耗，馬鋼長材事業部通過規范入爐料結構、優化氧槍操作模式、加強管理等措施有效地降低了鋼鐵料消耗。

1 影響鋼鐵料消耗因素分析

1.1 氧槍槍位過低

馬鋼長材事業部鐵水帶渣量大，Si、P 含量高且不穩定。為了減少冶煉過程中噴濺，氧槍通常采用小氧壓低槍位操作。在此吹煉模式下，氧槍頭部容易與鋼渣、金屬液接觸，氧槍燒槍、粘槍概率大。吹煉槍位低，氧槍銅頭與熔池液面間距小（壓槍槍位與液面約800 mm），容易導致渣中FeO 含量降低，爐渣流動性不佳。“返干”嚴重時，高速氧氣射流將渣層吹開，使鋼液裸露，大量高溫液滴飛濺粘結到噴頭端部和槍身上，造成噴頭變形和粘槍等現象[2]。從而導致氧氣射流異常，引起吹煉過程噴濺或化渣不良等異常情況，最終導致鋼鐵料消耗急劇增加。

2017 年1～5 月鋼鐵料消耗統計，具體見表1。從統計結果看出，異常吹煉鋼鐵料消耗平均增加約14.72 kg/t，同時導致氧槍消耗偏高，平均槍齡約為50爐/根，遠低于行業先進水平。

1.2 入爐鋼鐵料結構不合理

由于受到不同種類廢鋼價格的影響，為降低入爐成本，鋼鐵料主要由鐵水、普通打包塊、注余塊、渣鋼、中型廢鋼、輕薄廢鋼等構成。其中普通打包塊、輕薄廢鋼的堆比重較小，加入轉爐后，容易浮于鐵水上部，從而影響氧氣射流的沖擊力，造成開吹打火困難。打包塊和輕薄廢鋼加入過多，開吹時在高速射流的強烈沖擊下，廢鋼間隙液滴呈不規則飛濺，在上升過程中劇烈氧化升溫，溫度甚至達到2 000 ℃以上，一旦沖到槍管上，即造成溝狀燒蝕、漏水等問題[3]。造成氧槍吹煉異常，最終導致鋼鐵料消耗增加。

表1 異常吹煉鋼鐵料消耗

1.3 吹煉過程造渣、濺渣操作不當

轉爐化渣原則為初期渣早化，過程渣化透，終渣作黏，出鋼后濺渣。在實際操作中，由于鐵水成分、造渣用石灰、白云石等原輔料質量波動，以及操作人員經驗不足、操作不當等多種因素，容易造成前期轉爐化渣過晚，過程化渣不良，甚至出現“返干”現象或造成嚴重的噴濺，使氧槍黏鋼[3]。終點留渣量大、過氧化爐次濺渣不規范，容易造成爐渣未濺干，在下一爐吹煉前期極易造成噴濺，高溫液滴飛濺粘結到噴頭和槍身上，容易造成噴頭變形和粘槍。影響轉爐吹煉效果，最終導致鋼鐵料消耗增加。

2 降低鋼鐵料消耗的措施

2.1 加強氧槍管理

為了降低鋼鐵料消耗，規范氧槍使用管理，制定了氧槍驗收、焊接、使用、維護等管理規定，嚴格按照規定進行操作。明確嚴格檢查氧槍銅頭尺寸及相關參數，確保氧槍符合設計要求，保證氧槍噴頭質量。氧槍噴頭焊接過程應連續冷卻噴頭，防止高溫燒損密封圈，焊縫應光滑、飽滿。全部焊接完畢，檢查焊縫質量，用磨光機對焊縫、焊點及凸點打磨光滑，以利于鋼渣脫落。氧槍焊接完畢后，進行水壓試驗確保焊接質量。

2.2 規范入爐廢鋼結構

為了避免入爐廢鋼結構不合理造成的氧槍粘連和漏水等異常吹煉情況，根據不同種類廢鋼的特點，在保證轉爐熱平衡基礎上，對入爐廢鋼結構進行優化，每爐按照1 盤鐵塊、+2 t 打包、+1 t 渣鐵、+8～9 t 重廢配加，目標加入量為11.5～12.5 t/爐，盡量減少輕薄料的加入量，便于開吹打火，避免加入過量輕薄類廢鋼導致的吹煉異常狀況出現。

2.3 優化吹煉模式

為減少噴濺和氧槍粘鋼可以采取以下措施：一是合理設定氧壓、槍位，減少因小氧壓、低槍位操作造成燒槍、粘槍概率，采用終點壓槍操作；二是規范加料順序，在吹煉前期和中后期分批次加入氧化鐵皮或燒結礦，保證前期脫磷效果的同時，降低鋼鐵料的消耗；三是合理控制石灰加入量，在吹煉過程根據渣量和鐵水Si、P 含量加入石灰，輕燒加入量要求≥60%石灰加入量；四是規范過氧化爐次濺渣操作，在過氧化爐次出鋼完成后向爐中加入適量輕燒白云石，搖至爐前位置翻掉一半過氧化渣，同時向爐中加入60 kg碳粉搖起濺渣，降低渣的氧化性。

3 結語

2017 年6 月起逐步開始采取以上措施，轉爐氧槍黏鋼、爐渣返干、噴濺等現象大幅減少，異常吹煉爐次比例大幅下降。異常吹煉爐數從月均195爐下降到94 爐，異常比例降低了51.8%。2018 年和2019年噸鋼鋼鐵料消耗分別為1 067.81 kg、1 064.96 kg，顯著降低了煉鋼成本，取得了較好的經濟和社會效益。