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1、2007 中国钢铁年会论文集 100t 顶底复吹转炉炉衬维护实践 吴建伟 许红玉 窦为学 （邯郸钢铁集团有限责任公司三炼钢厂，邯郸 056003） 摘 要 改变原有的单一护炉模式，采用综合护炉技术，从原料、操作、调渣、溅渣护炉、终渣利用等方面加强工 艺的改进和创新，使炉龄大幅度提高，降本增效显著。 关键词 综合护炉 改进 创新 Maintenance Practice on Inner Liner in 100t Bottom-top Blowing Converter Wu Jianwei Xu Hongyu Dou Weixue （No.3 Steelmaking Plant of Han
2、dan Iron & Steel Co., Ltd., Handan,056003） Abstract A new integrated converter maintenance method had been applied based on the innovation in raw material, operation, slag mixing, slag splashing and final slag utilization etc, which improved the original converter inner liner maintenance. Converter
3、campaign length had been improved and meanwhile maintenance cost had been reduced. Key words integrated converter liner maintenance, improve, innovation 1 引言 自邯钢集团公司酸洗镀锌厂和冷轧厂投产以来，薄板坯低碳系列钢水的需求越来越大，2006 年占到薄 板坯总产量的 60%。面对低碳钢的大量增多，如何加强转炉炉衬维护，保证炉况的良性运行成为我们面临 的重要课题。而补炉不能从根本上解决问题，因此从原料入手，改进生产工艺和操作方法，加强过程监
4、控， 应用先进技术解决护炉问题就成为必然。 2 改进炉衬维护的措施 2.1 加强技术攻关，改进工艺控制，减轻炉衬侵蚀 （1）采取综合砌炉技术。炉底采用 KC52、KC73 优质镁炭砖，耳轴渣线采用 MT16A，炉缸采用 MT14B, 炉帽部位采用 MT14A、MT16A，这样提高关键部位的镁炭砖质量使得在冶炼中各部位达到了均衡吃损，为 避免局部吃损严重而被迫停炉打下了坚实的基础。 （2）取消萤石，采取铁皮球配合矿石化渣。通过炉渣的二元相图可知，萤石作为助熔剂，萤石中的 CaF2 能够迅速降低炉渣中的（CaO）熔点，实现快速化渣，但同时萤石对炉衬侵蚀严重，而且氟化物的排放对环 境造成污染。 在不
5、使用萤石的情况下， 为了达到前期早化渣、 过程渣化透的目的， 用矿石和铁皮球取代萤石， 铁皮球 TFe=50%60%，矿石中的 TFe60%，加入比例为铁皮球：矿石=4：1，能够在很短的时间内使前期 渣熔化，过程枪位比用萤石做助熔剂时提高 100200mm，以避免中期返干，终点压枪保证了炉渣的作粘， 大大减轻了高温炉渣对炉衬的冲刷。 （3）为减少过程冶炼对炉衬的侵蚀和溅渣护炉的需要，对渣中 MgO 实行分阶段控制。前期快速化渣， 提高碱度，降低前期渣中 MgO 的溶解度；中期在化渣良好的情况下加入镁质造渣剂，以满足温度升高对炉 渣中 MgO 溶解度的需求；渣中 MgO 的总含量控制在 8%12
6、%水平，低碳钢终渣 MgO 按照上限控制，其 他钢种按照中下限控制，正常情况下终点炉渣 MgO 可以通过前期和过程的控制实现，若出现倒炉终点温度 过高的情况，加入适量的白云石，既可提高炉渣 MgO 含量又可以有效调温。通过对炉渣 MgO 的分阶段控 100t 顶底复吹转炉炉衬维护实践 制后，转炉终渣 MgO 实现了优化控制，图 1 为优化前后终渣 MgO 含量对比结果。由图 1 可见，优化后实 现了炉渣 MgO 的精确控制，满足了溅渣工艺的要求，减轻了对炉衬的侵蚀。 图 1 炉渣 MgO 含量对比图 （4）根据铁水条件采取相应的操作方法，同时改进喷头结构并辅以声纳化渣监控设备，保证化渣，提高
7、终点命中率。对于低硅铁水（Si8%）由 50% 提高到 68%，减轻了炉渣对炉衬的化学侵蚀。 （5）加强转炉底吹技术的攻关，提高复吹率，同时开发 CSP 低碳钢走一次拉碳模式或一倒后点吹直接 出钢。对底吹形成的蘑菇头通过粘渣护炉加以保护，使炉底控制在-100+200mm 范围内，同时把原来的砖 缝式透气砖改为环缝式,增大了供气强度。 通过技术攻关,达到了复吹与炉龄同步， 在终点碳 0.03%0.06%时， 碳氧积%C%O=0.0027，底吹效果良好。在此基础上低碳钢走一次拉碳模式或点吹直接出钢，减少了高 温高氧化性钢水在炉内的停留时间，终渣的（%FeO）也由 15%降到了 12%，氧化性大大降
8、低，也为溅渣护 炉奠定了基础。 （6）降低出钢温度，减轻炉渣对炉衬的冲刷和高温熔化。保证红包出钢，严格钢包烘烤制度，包内温度 大于 800； 缩短转炉出钢时间， 减少钢水在炉内的停留时间； 同时改进原有钢包耐材的保温性能， 采用 “纳 米技术隔热层+轻质砖” ，使出钢温度（普碳钢）由原来的平均 1686降到了 1675，炉况得到了极大的 改善。 （7）加强铁水脱硫，减少转炉脱硫氧化性炉渣对炉衬的侵蚀。随着板材的增多，对钢水的硫含量要求进 一步严格，转炉终点硫要求控制在 0.03%0.05%范围内的占到了 50%以上，而转炉的脱硫率又非常有限 （10%20%） ，所以对铁水的预脱硫处理就非常必要
9、。优化后的单吹颗粒镁脱硫工艺解决了这一问题，脱 硫率达到了 80%，终点硫小于 0.025%，满足了钢材质量的要求，又避免了转炉终点靠氧化脱硫造成的高温 高氧化性炉渣对炉衬的侵蚀，减轻了转炉负担。 2.2 充分利用炉渣维护炉衬 2.2.1 优化溅渣参数，做好溅渣护炉 （1）为了解决炉衬薄弱部位的维护，保持炉型的优化，我厂通过溅渣枪位和氮气压力的调整，实现定向 溅渣。结合我厂低碳钢比例高，炉缸部位侵蚀严重的实际，溅渣枪位采用低-高-低三段法。在溅渣的前期采 用低枪位，大流量，同时根据炉渣情况加入适量生白云石，以达到迅速降低炉渣温度，增加炉渣黏度和白云 石混均的目的。 中期的高枪位， 能实现炉缸部
10、位重点溅渣。 当从炉口迸出的渣粒明显减少后， 逐步降低枪位， 以确保后期的溅渣效果。根据长期溅渣护炉的实践总结出最优化的溅渣参数：枪位 h=1.2-1.5-1.2（距熔池） ， 2007 中国钢铁年会论文集 工作压力 p=1.01.2MPa，溅渣时间 t=23min，能保证在较短时间内炉衬重点部位获得较大溅渣量。 （2）对于低碳钢的终渣采取出钢加焦粉操作，降低终渣氧化性，以提高溅渣层的抗侵蚀能力。根据溅渣 层的熔化温度曲线，渣中 FeO 的增高其熔化性温度逐步下降，我厂原有的调渣工艺采用了传统的溅渣时向 炉内加入改质剂进行调渣的方法，调渣的目的是提高炉渣 MgO 含量和降低炉渣的 FeO 含量
11、。该工艺虽然使 炉渣得到了良好的改质，但是存在着改质剂融化时间短，融化不充分和改质剂价钱高，成本负担重的问题。 为了降低调渣剂成本， 三炼钢厂选择了低成本的炉渣脱氧剂焦粉， 焦粉能够替代传统改质剂解决炉渣脱 氧的问题。在出钢时根据终渣氧化性加入焦粉 50100kg，可显著降低渣中 FeO 含量，在溅渣时多批少量的 加入生白云石 50100kg，可有效降低炉渣温度，又能增加渣中 MgO 含量，改变终渣的岩相结构，溅渣层 的抗侵蚀能力显著提高。 2.2.2 改变装入方式，固化炉渣护炉 大面由于受到铁水、废钢的冲击和钢水的化学侵蚀，仅靠溅渣层不能达到有效维护，吃损相对严重，解 决大面的吃损是炉衬维护
12、的关键。加焦粉溅渣使留渣成为可能，充分的利用炉渣可增大留渣量，保证溅渣效 果，又可以起到粘渣护炉的作用，所以由原来的先兑铁后加废钢改为“留渣先加废钢后兑铁” ，具体操作是： 将溅后渣向大面部位铺平，然后加废钢，再将废钢平铺在炉渣上（平铺 2 次） ，靠废钢的冷却能力将炉渣固 化， 最后兑铁， 这样减轻了铁水对大面的冲击， 同时利用废钢的冷却实现渣层的冷凝固化， 起到渣补的效果。 渣补大面技术的推广应用减少了补炉次数。经过一年的实践取得了非常好的成绩，2 号炉采用此方式配合溅 渣护炉实现了 5000 炉不补炉。 3 效果 一系列的护炉工艺的改进和操作方式的转变 取得了令人满意的效果， 邯钢三炼钢
13、厂 2 号炉炉龄达到了 11102 炉， 实现了安全平稳停炉， 耐衬消耗 （同 比 2005 年） 吨钢降低了 2.6 元/t 钢， 以全年产量计算， 仅这一项就节约 100 多万元， 取得了良好的经济效益。 4 存在的不足 炉渣固化粘废钢造成的后吹现象时有发生，这个问题有待在以后的生产中解决。 5 结论 依靠科技进步和工艺创新， 改变原有单纯依靠补炉护炉的单一模式， 从原料、装入、 操作、 溅渣等入手， 加强过程控制，严格工艺纪律，实现了转炉的长周期安全稳定生产，保证了各项经济技术指标的顺利完成， 为建立综合护炉的长效机制奠定了坚实的基础。 参 考 文 献 1 苏天森等. 转炉溅渣护炉技术. 北京：冶金工业出版社，1999
