近10年,中國鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展,采用轉(zhuǎn)爐長壽復(fù)吹工藝,碳氧積波動在0.0023～0.0030,渣中TFe降低4%～6%,鋼中氧降低(100～250)×10-6。

1前言

近幾年,中國轉(zhuǎn)爐鋼廠圍繞著“節(jié)能、降耗、提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量”的中心目標(biāo),推廣采用各種先進(jìn)技術(shù)。在轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐、長壽復(fù)吹工藝、高效冶煉技術(shù)和純凈鋼生產(chǎn)等領(lǐng)域,取得顯著成績。

2中國氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的進(jìn)步

2.1長壽轉(zhuǎn)爐技術(shù)

2.1.1濺渣工藝優(yōu)化與完善

1991年,美國LTV鋼公司首次實(shí)施濺渣護(hù)爐,至1995年創(chuàng)造了轉(zhuǎn)爐爐齡15658爐的世界爐齡紀(jì)錄。濺渣護(hù)爐技術(shù)介紹到中國,首先遇到的問題是如何適應(yīng)中國的特點(diǎn),全面推廣采用該項(xiàng)技術(shù)。和美國不同,中國轉(zhuǎn)爐呈多元化。全面推廣濺渣護(hù)爐技術(shù),必須適應(yīng)以下3種工況:

(1)以生產(chǎn)板材為主的大型轉(zhuǎn)爐,其工藝特點(diǎn)是:終點(diǎn)鋼水碳含量低,終渣Fe0高;

(2)以生產(chǎn)型材為主的中、小型轉(zhuǎn)爐,多采用高拉碳工藝,終點(diǎn)碳含量偏高,終渣Fe0含量低;

(3)以含V、Ti鐵水生產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐,采用提釩半鋼冶煉,終渣堿度高,Fe0含量更高。

第一種工況與美國轉(zhuǎn)爐廠類似,可以借鑒國外經(jīng)驗(yàn)。而第二、三種工況，則須依靠國內(nèi)自主開發(fā)相適應(yīng)的濺渣護(hù)爐工藝。大量的研究證明，高Fe0爐渣與低Fe0爐渣的濺渣工藝不同，濺渣層與爐襯磚的結(jié)合機(jī)理不同，但都能達(dá)到保護(hù)爐襯、延長爐體壽命的功效。不同的鋼廠因生產(chǎn)不同的品種和采用不同的煉鋼工藝，故可分別采用不同的濺渣工藝。

采用濺渣護(hù)爐工藝中保證爐膛不變形是一重大難題。研究發(fā)現(xiàn)，在濺渣過程中爐渣出現(xiàn)分熔現(xiàn)象，即高熔點(diǎn)爐渣凝固在爐壁上，而低熔點(diǎn)爐渣淌流回渣池。因此，嚴(yán)格控制終渣過熱度(約100～150℃)，保證爐渣具有良好的流動性，是控制濺渣后轉(zhuǎn)爐爐型的重要方法。

采用以下措施可保證良好的濺渣效果:

(1)根據(jù)冶煉鋼種和吹煉工藝，正確選擇濺渣工藝:對于低TFe渣，一般控制渣中w(Mg0)在8%～11%;對于高TFe渣，控制渣中w(Mg0)在12%～14%。對于半鋼冶煉工藝，采用含碳Mg0球爐后調(diào)渣，控制渣中w(Mg0)≥14%;

(2)爐渣過熱度嚴(yán)格控制在100～150℃，保證爐渣具有良好的流動性;

(3)盡可能采用高氮?dú)鈮哼M(jìn)行濺渣，濺渣過程中采用恒流量變槍位操作;

(4)保證濺渣時間在2～3min內(nèi);

(5)經(jīng)常觀察爐況,及時調(diào)整開始濺渣的時機(jī)和濺渣頻率(一爐一濺或多爐一濺);

(6)及時檢測爐底高度,避免爐底上漲。

2.1.2長壽轉(zhuǎn)爐工藝

采用濺渣護(hù)爐工藝后發(fā)現(xiàn):當(dāng)爐襯殘磚厚度侵蝕到500mm左右時,爐壁的冷卻與爐內(nèi)鋼渣對爐襯的導(dǎo)熱,基本達(dá)到動態(tài)平衡。此時,爐襯與濺渣層的結(jié)合層不易被進(jìn)一步熔損。在濺渣條件下,爐襯基本為“零侵蝕”，即隨著爐齡的延長,爐襯厚度基本保持不變。根據(jù)這一現(xiàn)象,國內(nèi)不少鋼廠研究開發(fā)了長壽轉(zhuǎn)爐工藝,進(jìn)而使轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)到30000爐以上。

長壽轉(zhuǎn)爐工藝的基本技術(shù)包括:

(1)正確選擇開始濺渣的時機(jī),完善濺渣工藝,實(shí)現(xiàn)爐襯“零侵蝕”;

(2)轉(zhuǎn)爐前后大面在兌鐵與出鋼過程中受鋼水劇烈沖刷而侵蝕嚴(yán)重,故可采用“自流砂”進(jìn)行“干補(bǔ)”;

(3)局部侵蝕嚴(yán)重的地方,可采用“半濕法”噴補(bǔ),及時維護(hù),并注意避免爐底“上漲”;

(4)加強(qiáng)煙罩、水冷爐口的維護(hù)，延長其壽命;

(5)解決好檢修時轉(zhuǎn)爐熱停工、冷態(tài)維護(hù)與重新開爐的工藝技術(shù)。

武鋼第二煉鋼廠1號轉(zhuǎn)爐(80t)爐齡達(dá)到30368爐,采用濺渣工藝后,當(dāng)爐齡達(dá)到30000爐以上的高爐齡時,整個爐膛爐型保持完好,爐襯厚度基本均勻:爐底厚約400mm,前后大面及耳軸兩側(cè)厚度約為150～250mm,爐口錐帽部分厚100～150mm;只有轉(zhuǎn)爐直筒段與爐底接縫處局部侵蝕較嚴(yán)重,達(dá)到50mm。這也說明,對高爐齡的轉(zhuǎn)爐應(yīng)盡可能地避免爐體耐火材料存在正體接縫。

隨著濺渣護(hù)爐技術(shù)的日益完善,轉(zhuǎn)爐爐齡不斷提高,而第一次濺渣、補(bǔ)大面和噴補(bǔ)的爐齡延長,耐火材料的成本逐步降低,噸鋼效益不斷增加。目前中國己有3個轉(zhuǎn)爐廠,爐齡超過30000爐。隨著爐齡的提高,爐役期內(nèi)耐火材料的消耗量降低,生產(chǎn)成本或直接經(jīng)濟(jì)效益提高;而爐役期間鋼產(chǎn)量大幅度增加。但爐齡提高的比例與產(chǎn)量增加的比例之比,3個廠平均為0.9992,說明爐齡大幅度提高后,鋼產(chǎn)量沒有降低。

(來源：鋼鐵產(chǎn)業(yè))