X80M在260噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中的控制與應(yīng)用

金輝 劉立杰

摘要：為加強(qiáng)精品拳頭產(chǎn)品線X80M的生產(chǎn)，鲅魚圈煉鋼部通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中鐵水預(yù)脫硫與扒渣、轉(zhuǎn)爐裝入量、造渣制度、復(fù)吹冶煉、出鋼過(guò)程地把控、鋼水罐吹氬等各個(gè)環(huán)節(jié)分析，進(jìn)行探索性生產(chǎn)操作優(yōu)化。X80M無(wú)論生產(chǎn)成本降低，還是產(chǎn)品質(zhì)量提高都取得了顯著的效果。

關(guān)鍵詞：X80M ?管線鋼 ?生產(chǎn)控制 ?出鋼把控

1 前言

國(guó)內(nèi)管線鋼主要生產(chǎn)廠是：寶鋼、武鋼、鞍鋼，鞍鋼管線鋼的生產(chǎn)很大一部分由鲅魚圈分公司生產(chǎn)的，而X80M鋼種也是鲅魚圈分公司主要高端拳頭鋼材產(chǎn)品之一，鞍鋼是以銷定產(chǎn)，隨著X80M生產(chǎn)合同逐年增加，生產(chǎn)過(guò)程由原來(lái)實(shí)驗(yàn)鋼階段逐步走向常態(tài)化冶煉，為了擴(kuò)大鲅魚圈拳頭產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，鲅魚圈煉鋼部煉鋼作業(yè)區(qū)通過(guò)前期數(shù)據(jù)的分析以及過(guò)程控制、物料調(diào)配以及各個(gè)崗位精密控制與研究等，歸納整理出一套適合鲅魚圈260噸復(fù)吹轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)X80M的標(biāo)準(zhǔn)化操作，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行應(yīng)用，在應(yīng)用的過(guò)程中持續(xù)不斷地完善與改進(jìn)。

2 X80M轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中的控制

2.1生產(chǎn)準(zhǔn)備

2.1.1 X80M成品鋼種的要求

X80M較其它管線鋼鋼種要求相對(duì)嚴(yán)格，鋼種成品磷要求低于0.010%、硫低于0.002%、碳低于0.06%、錳含量在1.7%-1.8%，同時(shí)要求夾雜物、探傷合格率的控制等。

2.1.2 X80M轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)前的準(zhǔn)備

2.1.2.1 X80M生產(chǎn)原料選取

在原料選取和控制方面，X80M對(duì)硫磷要求較嚴(yán)格，鐵水必須進(jìn)行預(yù)處理，由于鲅魚圈鐵水預(yù)處理只有脫硫部分，所以鲅魚圈煉鋼部對(duì)X80M鋼種進(jìn)行鐵水深脫硫及脫硫后進(jìn)行扒渣處理。同時(shí)在選鐵水時(shí)盡可能選擇磷含量低于0.120%的鐵水。廢鋼使用較潔凈的輕、中型廢鋼，避免使用大塊廢鋼，造渣料主要使用低硫活性石灰和輕燒白云石，冷卻劑采用鐵皮及礦石來(lái)調(diào)節(jié)溫度。

2.1.2.2 X80M生產(chǎn)設(shè)備與工藝準(zhǔn)備

在設(shè)備與工藝方面選擇底吹效果好、碳氧積低的轉(zhuǎn)爐，出鋼時(shí)間6分鐘以上、滑板擋渣小于5次，選擇上爐生產(chǎn)鎮(zhèn)靜鋼罐并保證清潔周轉(zhuǎn)4小時(shí)內(nèi)，并保證紅罐出鋼。

2.2 X80M生產(chǎn)中的控制

2.2.1裝入量控制

生產(chǎn)過(guò)程控制上，脫硫控制要求鐵水按0.003%控制并保證扒渣扒凈，生產(chǎn)X80M轉(zhuǎn)爐裝入量比正常鋼種裝入量大，以準(zhǔn)確控制鋼水罐凈空以便于后道工序控制。

2.2.2造渣控制

由最初探索階段的雙聯(lián)法改為根據(jù)鐵水硅含量進(jìn)行正常單渣或者雙渣操作，當(dāng)鐵水硅低于0.3%采用單渣操作，當(dāng)鐵水硅大于0.3%時(shí)盡量選擇雙渣操作以保證生產(chǎn)穩(wěn)定。

2.2.2.1單渣控制

單渣操作時(shí)，控制活性白灰、輕燒白云石加入量，同時(shí)配加氧化鐵皮及礦石等化渣料，盡量分批加入，在6-7分鐘時(shí)渣料加入結(jié)束，以提供足夠化渣時(shí)間，提高渣料利用率。

2.2.2.2雙渣控制

雙渣操作時(shí)，前期加4-5噸活性白灰和3-4噸輕燒白云石，根據(jù)熱平衡配加渣料2/3的礦石及鐵皮，渣料在2分鐘內(nèi)加完，有條件適當(dāng)留渣。前期槍位上下變動(dòng)以防止物料成坨，主要以高槍位為主。進(jìn)入碳氧反應(yīng)時(shí)抬槍，根據(jù)爐渣狀態(tài)適當(dāng)加入礦石或鐵皮，以提高爐渣氧化性。通過(guò)底吹作用及碳氧反應(yīng)生產(chǎn)CO氣泡，使?fàn)t渣發(fā)泡膨脹、促進(jìn)渣鐵分離。爐渣發(fā)泡體積變大，倒?fàn)t放渣成功率高，效果好，吹損小。放渣后根據(jù)鐵水硅加入活性白灰和輕燒白云石，并根據(jù)溫度采用高槍位小批次加入鐵皮或礦石化渣。吹氧至0.3%-0.4%時(shí)過(guò)程測(cè)試，并保證拉碳時(shí)間，準(zhǔn)確控制，防止由于渣量大造成過(guò)程測(cè)試降碳慢造成碳高。

2.2.3底吹流量控制

生產(chǎn)過(guò)程底吹控制，改變底吹模型，選低磷鋼冶煉模式，前期2-3分鐘流量略大，提供前期攪拌動(dòng)力，幫助快速成渣，促進(jìn)廢鋼熔化。中后期選低流量，以保證爐渣中氧化鐵含量，促進(jìn)化好渣，后期拉碳應(yīng)提高流量以促進(jìn)脫碳反應(yīng)。

2.2.4溫度控制

隨著鲅魚圈2號(hào)LF爐的投產(chǎn)、紅罐出鋼，以及爐后吊車合理調(diào)配，爐后處理結(jié)束必須及時(shí)掛走，所以過(guò)程溫度控制在1550℃，當(dāng)過(guò)程碳為0.3%-0.4%，終點(diǎn)溫度由原來(lái)的1640-1660℃，改為1610-1630℃，這樣大大改善脫磷熱力學(xué)條件，降低脫磷難度。

3 X80M出鋼過(guò)程控制

3.1出鋼擋渣控制

提前校標(biāo)定位，準(zhǔn)確控制擋渣標(biāo)，提前做好堵磚塞，控制前期渣，過(guò)程及時(shí)加壓渣劑以降低爐內(nèi)渣面且及時(shí)撂爐，始終保持出鋼口較深的鋼水液位以降低出鋼卷渣，出鋼3/4時(shí)加擋渣標(biāo)，出鋼結(jié)束時(shí)采用下渣檢測(cè)加自動(dòng)滑板擋渣，下渣量控制到最低。

3.2脫氧合金化控制

鲅魚圈煉鋼部采用鋁-錳-硅-鉻的合金順行加入，出鋼1/4開(kāi)始加入，精準(zhǔn)計(jì)算，控制好成分合格率，其中氬站鋁的控制，以利于LF爐脫硫和控制夾雜物形態(tài)。Mo、Ni合金隨廢鋼加入，其中Ni合金有條件采用9Ni鋼廢鋼進(jìn)行回收利用，并采用袋裝鎳豆補(bǔ)加，大大降低了合金成本，出鋼加完合金后加入小粒白灰改質(zhì)吸收夾雜物。

4 效果與效益

由于控制措施不斷優(yōu)化，管線鋼優(yōu)勢(shì)更加突出，鲅魚圈分公司產(chǎn)品合同量逐年增加，2020年完成產(chǎn)量約24萬(wàn)噸，2021年計(jì)劃增加至30萬(wàn)噸左右，利潤(rùn)率逐年增加。

在生產(chǎn)管線類鋼種時(shí)，通過(guò)對(duì)底吹維護(hù)的一系列控制措施，以及對(duì)降低終點(diǎn)溫度的控制調(diào)整，碳氧積逐年降低，產(chǎn)品質(zhì)量越來(lái)越好，生產(chǎn)成品逐漸降低。

通過(guò)操作上的一系列措施，鲅魚圈煉鋼部從成本、質(zhì)量控制、工藝精簡(jiǎn)化等方面都做出了較大改善，其中終點(diǎn)氧的控制由2017年625 PPm降低為現(xiàn)在457 PPm，節(jié)約脫氧鋁線段約30千克/爐（14000元/噸），冶煉吹損逐年降低，通過(guò)雙擋渣模式以及終點(diǎn)復(fù)吹效果及終點(diǎn)氧含量的控制，平均每爐減少吹損鋼水約1.5噸（以5000元/噸計(jì)算），探傷合格率由原來(lái)的92.7%提高到現(xiàn)在的97.8%，以每月平均生產(chǎn)75爐計(jì)算，成本節(jié)約=脫氧合金成本+吹損控制成本=（4200+7500）*75*12 =1053萬(wàn)元/年，另外還有鑄坯探傷合格率大大提高，產(chǎn)品效益更加顯著。

參考文獻(xiàn)

[1]馮捷 ?張紅文《轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)》冶金工業(yè)出版社 2006

[2]張芳 ?《轉(zhuǎn)爐煉鋼》化學(xué)工業(yè)出版社2008