快節奏高效化生產轉爐爐況維護實踐

郭佳寧，李 勇，孟祥宇，張 雷，胡小路，郝 寧，范立新，相尚博

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，河北 唐山 063200）

1 生產背景

隨著首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司（全文簡稱“首鋼京唐公司”）生產格局發生變化，煉鋼部轉爐生產壓力負荷不斷增加，如何在保證轉爐持續高產情況下，還能夠實現爐況的穩定控制是目前面臨的一大問題。為保證爐況的穩定控制，本文從轉爐濺渣效果的提高、轉爐薄弱部位控制、管理方式改進等幾個方面進行重點闡述，應用濺渣護爐技術之后，轉爐爐齡大幅攀升。濺渣護爐效果對爐況穩定的影響占比在80%以上，因此，濺渣效果的好壞是爐況穩定的關鍵。轉爐爐襯薄弱部位如轉爐爐底、熔池、裝入側、渣線、耳軸部位的維護效果也是保證爐況穩定的前提，通過改進管理方式也是提高轉爐爐況穩定性的手段之一。

2 穩定爐況實踐

2.1 濺渣效果的提高

濺渣效果的好壞是爐況穩定的關鍵。圍繞提升爐況問題，煉鋼作業區重點從以下方面開展工作：控制爐渣MgO 含量，提高濺渣層性能；增加渣量，保證濺渣層厚度；爐渣改質，提高濺渣層性能；杜絕剩鋼，提高濺渣層性能[1-2]。

2.1.1 控制爐渣MgO 含量，提高濺渣層性能

爐渣w（MgO）控制是保證濺渣護爐效果和減緩吹煉過程對爐襯化學侵蝕的關鍵性技術，爐渣w（MgO）對爐渣黏度、高溫耐火性能等產生重要影響[3-4]。煉鋼作業區結合生產實際，將w（MgO）控制在8%～12%，主要以加輕燒白云石為主。操作思路為：將前期爐渣w（MgO）控制在8%～10%，中期爐渣w（MgO）控制在10%～11%，后期爐渣w（MgO）控制在11%～12%；生產過程根據測厚數據動態控制MgO 含量。

2.1.2 增加渣量，保證濺渣層厚度性能

確保合適的留渣量，保證爐襯內表面形成足夠厚度的濺渣層，并可在濺渣后對裝入側和出鋼側進行搖爐掛渣，將剩余爐渣倒入渣罐。出鋼結束后，若無特殊情況，采用全濺渣操作，保證濺渣效果。

2.1.3 實施爐渣改質，提高濺渣層性能

當爐渣氧化性強時，若不采取改質處理，就會造成濺渣時間延長，氮氣用量加大，濺渣層耐侵蝕性能變差等，從而影響濺渣護爐效果[5]。主要改善手段如下：濺渣時加入一定量焦炭（300～500 kg），降低爐渣TFe 含量；濺渣時加入一定量輕燒白云石或生白云石（300～1 000 kg），增加渣中MgO 含量，降低爐渣溫度，使爐渣黏度提高；加入一定量改質劑，采用分批加入方式，濺渣前加1 批，濺渣時視渣況加入1～2 批，保證加入調渣劑后1 min 左右能夠明顯起渣。

2.1.4 杜絕剩鋼，提高濺渣層性能

爐內若有剩鋼，濺渣后渣層因含有鋼水顆粒，流動性強，與爐襯黏結效果差，易發生剝落。另外，渣層熔點低，再次吹煉過程損毀快。因此，杜絕爐內剩鋼現象是保證濺渣護爐操作穩定的重要條件[6]。主要改善手段如下：強化傾動工操作水平，避免圓流抬爐；根據出鋼側厚度選用合理長度的出鋼口，避免出鋼口過長造成鋼出不盡問題；轉爐前期和中期，出鋼側較厚，選用1.57 m 或1.67 m 長度的出鋼口；轉爐后期，出鋼側較薄，選用1.4 m 長度的出鋼口，特殊情況下，可以在長1.4 m 的基礎上適當切除一部分，使用1.35～1.40 m長的出鋼口；出鋼側出現凹坑造成出不凈鋼時，及時對凹坑位置進行投補、噴補找平；開發應用新型鉆頭，適當提高出鋼口壽命，保證出鋼口狀態。

2.2 爐襯薄弱部位的控制

2.2.1 爐底控制

新砌轉爐爐底高度1 000 mm，熔池磚厚度850 mm，液面高度10.50 m，保證爐底處于一個合理的高度是穩定操作的前提之一，爐底過高或過低都會給操作帶來不利影響，導致惡性事故的發生。通過對多年積累的數據分析來看，當前期爐爐底超過1 200 mm，中后期爐爐底超過1 300 mm 時，氧槍黏鋼、吃槍、黏假罩等各類事故發生率明顯上升。而當爐底低于400 mm時，由于爐底低、熔池薄，裝入側補爐料層在熔池部位1.8 m 距離上始終出現斷橋，使裝入側補爐料層無法連接形成整體而易脫落，使轉爐壽命降低；裝入側的大起大落導致渣線部位侵蝕加快而凹進明顯；渣線部位的凹進又導致耳軸噴補料層斷橋不能連接成片，進而易脫落，降低轉爐壽命。各部位爐襯維護效果均不好，與濺渣護爐不能緊密結合，導致爐況起伏大。因此，解決爐底和熔池持續下降問題是穩定轉爐爐況的關鍵。

爐底過低控制措施（爐底低于400 mm）：除高碳鋼種及鐵水條件異常波動的爐次，入爐輕燒白云石必須保證3～4 t/ 爐，爐渣w（MgO）按照10%～12%控制，堿度R 按照3.6 控制；濺渣提槍的同時向爐內加入300～1 000 kg 生白云石，向后搖爐掛渣后再倒渣，充分利用轉爐交錯等待時間黏渣護爐；將濺渣流量下調至60 000～63 000 m3/h，槍位控制在1～2 m，將原先濺渣3～5 min 適當延長至5～6 min；降低復吹供氣強度，選擇最小的復吹槍供氣流量（由班組崗位動態操作調整）。

爐底過高控制措施（爐底超過1 200 mm）：減少輕燒白云石加入量，按照1.0～2.0 t/爐控制，不使用生白云石調渣；控制濺渣氮氣流量時，在自動狀態下選擇65 000 m3/h 流量，槍位控制在1～2 m，適當提高復吹供氣強度，復吹槍供氣流量增大（由班組崗位動態操作調整）；適當增加低碳措施，走CAS-OB 工藝路線處理鋼種。

當爐底超過1 300 mm，組織洗爐底操作。

2.2.2 裝入側控制

裝入側因受鐵水、廢鋼的沖擊，是整個轉爐爐襯最薄弱的環節之一，也是事故發生率最高的位置。合理選用補爐料及補爐方式是保證裝入側穩定的關鍵。合理選用補爐爐次，盡可能選用中低碳鋼補爐，將終點w（C）控制在0.03%～0.05%，終點溫度可適當控制得高一些，在1 660 ℃以上；遇高碳鋼補爐，須將渣子倒凈；補爐爐次嚴禁爐內剩鋼。

合理選用補爐方式及補爐料，當裝入側整體虧料時，可采用留渣加生白云石的補爐方式，在短時間內將爐料整體鋪平，或者使用鐵塊或粒度稍大的40 渣鋼進行補裝入側部位。當裝入側出現局部凹坑時，可采用倒凈爐渣后加料補的方式。

2.2.3 裝入側控制

渣線及耳軸控制：動態控制爐底和前大面厚度，調整渣線位置，避免集中侵蝕一個位置。采用噴補結合投補的方式對渣線位置進行維護；充分利用生產間隙，組織噴補耳軸；優化生產組織，避免1 座轉爐長時間冶煉半鋼，同時充分利用常規爐次渣量大的特點，保證耳軸部位濺渣效果。

2.3 管理方式的改進

1）激光測厚。利用激光測厚儀實施轉爐重點監控和維護，每班每座轉爐進行1 次激光測厚，每次測厚后認真研究爐況展開圖，與前幾次爐況及同期爐進行比較，分析爐襯發生變化的原因，關注爐襯薄弱環節，對爐襯侵蝕嚴重的部位進行重點維護，更重要的是使轉爐始終處于一個受控狀態，做到心中有數。

2）協調生產組織。加強與調度的溝通，協調好品種，根據爐況動態調整低碳品種和CAS 路線品種的安排。

3）全員參與。制定轉爐維護責任分工細則，細化從上到下每個崗位的責任和義務，讓每個人擔責任、盡義務。

4）加強崗位培訓。對煉鋼作業區的崗位人員進行定期培訓，一是介紹影響爐況的不利因素，二是介紹轉爐的薄弱環節，三是介紹目前面臨的爐役周轉問題，四是介紹補爐料、噴補料的特點，五是介紹噴補、補爐操作中需要注意的問題。

5）做好副槍日常維護。做好日常副槍維護工作，減少因副槍故障引起轉爐倒爐測溫取樣對爐況造成的影響。

6）避免等包。加強四班和熱修包、調度室的溝通聯系，減少拉碳等包泡爐現象的發生。

7）提高鉆眼車作業效率。優化鉆眼車鉆頭形式，縮短鉆眼時間，將鉆眼時間控制在25 min 內，減少鉆眼時間長引起爐襯溫度波動大而對爐況造成的影響。

3 實踐成果

通過摸索、數據積累、現場動態調整等手段，取得了以下成果：通過優化濺渣操作，使濺渣效果有所保證；轉爐爐底厚度波動明顯減少，爐齡和爐底的實際厚度基本與參考值持平；對爐渣進行改質，提高了濺渣層性能；裝入側部位、渣線、耳軸部位得到穩定控制。

4 結語

通過長期研究分析和反復現場實踐，煉鋼部5 座轉爐爐況持續穩定控制，為生產任務的順利完成奠定堅實基礎。下一步工作著力于將制定的控制措施穩定落地執行，保證對轉爐各部位爐襯侵蝕的穩定控制；繼續研究發掘一些新型快速補爐料，保證短時間內能夠針對薄弱部位加強補護；加強向同行業先進企業的學習交流，對標縮差，找到目前仍然存在的問題和不足，不斷提高自身水平。