降低转炉耐材消耗技术探讨

1、降低转炉耐材消耗技术探讨摘要：结合攀钢转炉炼钢工艺操作情况，分析了转炉耐材消耗增加的主要原因，提出了降低攀钢转炉 耐材消耗的具体措施。关键词：转炉耐材消耗炉龄0.刖言炼钢转炉耐材消耗是衡量钢铁企业的一项重要技术经济指标，对降低生产成本，提高转炉利用率等有重要作用。2006年以来，攀钢因冶炼高品质钢种的数量增加等原因，炼 钢转炉耐材消耗较2005年相比上升0.75kg/t 钢。通过对现场进行跟踪及取样分析，并 与前几年耐材消耗情况进行对比，发现并分析了攀钢转炉耐材消耗增加的主要原因，并根据分析的原因提出了具体改进措施。1. 2006年转炉耐材消耗情况影响转炉耐材总消耗的主要有转炉炉龄和补炉料。2

2、005年与2006年各炉座炉龄情况详见表1。表12005 年与2006年各炉座炉龄比较炉座1#2#3#6#年平均炉龄/ 炉05年805275808225795206年P 58538999、 565781062464P 6216与2005年相比，2006年转炉平均炉龄有所降低，而对炼钢转炉炉龄影响较大的主要 是1#转炉和6#转炉。除炉龄降低外，2006年19月耐材消耗增加的主要原因是喷补料和补炉料增加明显, 吨钢喷补料用量较2005年同期增加幅度达112.5%,吨钢补炉料增加45.75%。2. 原因及分析2006 年以来，攀钢转炉冶炼IF钢等高品质低碳钢产量增加较多，特别是 1#、2#、3# 转

3、炉，为与板坯连铸匹配，冶炼钢种基本上全是碳含量v0.10%的低碳钢，同时为保证高品质钢低硫、低磷要求，一次拉碳命中率较低，导致转炉终渣中TFe含量较高，碱度偏高， 不利于转炉溅渣，再加上炉体维护、砌筑、改造等多方面原因，2006年转炉耐材消耗增加明显。2.1转炉终渣情况度 粘温度/c转炉渣中 CaO、SiO2、MgO、TFe （以 FeO和Fe?O3形式存在）是影响炉渣理化 性能的主要因素。终渣中TFe含量TFe对炉渣熔化性温度、粘度均有较大影响。TFe对炉渣熔化性温度的影响是：随（TFe）含量的升高，炉渣的熔化性温度降 低。其原因是：（TFe）含量高导致铁酸盐相的比例高12，而铁酸盐为低熔点

4、相，所占比 例高，将降低炉渣的熔化性温度。因此，（TFe）含量过高，溅渣层的抗高温蚀损能力下 降。炉渣粘度影响吹氮溅渣效果：炉渣粘度过低，溅渣所需时间长；炉渣粘度过高，溅渣 效果差，溅起困难，炉渣难以溅至炉衬各个部位，因此，炉渣粘度必须控制在合适范围。 根据实验室实验和现场试验结果，保证较好吹氮溅渣效果的合适炉渣粘度是图1为（TFe）含量对炉渣粘度的影响曲线。由图1可见，在相同温度下，降低（TFe）含量，炉渣的粘度升高。目前，攀钢转炉终渣中TFe 含量较高，见图2。由图2可见， 目前转炉终渣中 TFe含量 22%的比例达到了 57.1%。与所 要求的（TFe） 20%相比，差 距较大。造成攀钢

5、转炉终渣中 TFe 含量较高的主要原因是转炉终 点碳含量较低，再加上一次拉 碳命中率不高，复吹效果不好等300图1 TFe对炉渣粘度的影响% 20率频1034转炉渣中TFe含量/%图2转炉终渣中TFe含量情况原因。冶炼终点（TFe）与C的关系见图330102000.040.080.120.16钢中C/%图3冶炼终点（TFe）与C的关系转炉终渣碱度炉渣碱度对硫分配比、磷分配比均有较大影响。在入炉铁水经过脱硫处理的条件下， 炉渣碱度的控制应该以不影响炼钢过程的脱磷效果为前提，在此基础上，将碱度控制在合理的范围，使石灰充分熔化，以保证炉渣与炉衬有较强的粘结能力。由以前实践证明：冶炼低碳钢时，炉渣碱度

6、在2.5010.00范围内，随碱度的提高，钢、渣间的（P）/P基本不变； 冶炼高中碳钢时，在相同碱度范围内，随碱度的降低，钢、渣间的（P）/P有所上升。结合冶炼不同钢种的终渣TFe含量水平，将炉渣碱度控制在3.04.0，既能保证炼钢过程的脱磷效果，又能使大部分钢种冶炼时，石灰熔化较为充分图4转炉终渣碱度分布情况攀钢目前转炉 钢渣碱度平均达到 了 4.52, 73.8% 的 炉次4。碱度分布 情况见图4,较所 要求的3.04.0范 围偏高，主要原因 是SiO2含量较以 前降低，同时现 场为保证高品质钢的炼成率，活性石灰加入量有所增加转炉终渣MgO含量度 粘温度，c温度，cMgO对不同TFe含量的

7、炉渣粘度的影响见图5。由图5可见，炉渣粘度随（MgO） 含量的升高而升高；（MgO）对低TFe含量炉渣粘度的影响较高TFe含量炉渣的大。图5MgO对炉渣粘度的影响2006年以来，攀钢转炉终渣中MgO含量较以前有所提高，平均达到了 12.18%，其分 布情况见图6。从以往经验炉渣中MgO含量7%8% （高中碳钢）或10%13% （低碳钢） 来看，目前转炉终渣中MgO含量比较合理。根据文献2所进行的V2O5、TiO2对MgO饱和值的影响研究，结合炉渣碱度的控制范围，计算出高中碳钢终渣 MgO的饱和值为7.0%8.0%，低碳钢终渣 MgO的饱和值为8.0%9.5%。转炉终渣中Mg含量/%图6 200

8、6年转炉终渣中 MgO含量分布情况2.2转炉出钢温度偏高攀钢因工序等原因，转炉出钢温度较高，而今年以来，转炉因各种原因提温炉次较多。 对2006年11月1日至11月7日生产的750炉钢水提温情况进行了调查。要求提温钢水 391炉（52.1%）,实际提温234炉，实际提温炉数占总炉数的（按出钢温度上限）31.2%,平均提温144C。提温原因及比例见图7。图7 转炉出钢提温情况由图7可见，过点罐是提温的主要原因。2.3复吹炉龄低复吹可明显降低终渣TFe含量、降低终点钢水氧活度，为（TFe）含量的控制起到重 要作用。攀钢今年复吹炉龄基本在 1000炉左右，较往年有所降低。2.4其它今年以来，攀钢转炉

9、修炉方式改变、个别转炉提前停炉检修等原因对耐材消耗也有 所影响。修炉方式的改变对炉衬寿命也存在一定影响。顶修转炉改成侧修后，采用人工运砖 进炉，人工搬运5080斤的衬砖，劳动强度较大，很难做到轻拿轻放，对衬砖损伤较大， 容易形成内裂纹，在热应力的作用下，易形成裂纹，由于要平衡热应力，可能导致多块衬 砖断裂，当衬砖蚀损到一定程度其大小头差别不明显时，在炉渣或补炉料等因素及外力作用下出现脱落，造成衬砖蚀损加快，同时，衬砖本身有内裂纹，也会导致衬砖蚀损加快。3. 措施及建议3.1 降低低碳钢终渣 TFe 含量终渣 TFe 含量的主要影响因素是 C 含量。自采用增碳法冶炼后，攀钢终点 C 含量 一般均

10、w 0.1%,终渣TFe含量变化较大，为15%35%,甚至更高。从多年的研究证明3, 炉渣中TFe含量应w 20%较适合攀钢半钢炼钢及溅渣护炉。在目前条件下，主要应采取改善入炉条件、提高一次拉碳率、合理确定废钢消耗量、 适当降低终点氧枪枪位、应用顶底复合吹炼技术等措施，对低碳钢终渣的 TFe 含量进行 控制。（ 1 ）提高一次碳、温终点命中率碳、温终点命中率的提高，不仅有利于终渣 TFe 含量的控制，而且对缩短冶炼时间 起到了明显的作用。而冶炼时间的缩短不仅为溅渣提供了时间基础，也减少了高温钢水、 高氧化性炉渣在炉内的停留时间，从而减弱了对炉衬的侵蚀。（2）研究、应用顶底复合吹炼技术复吹能有效

11、降低终渣TFe含量、降低终点钢水氧活度，因此应研究并优化复合吹炼的 底部供气模式、透气砖的维护工艺，提高攀钢转炉复吹炉龄。（3）加入改质剂对炉渣改性在转炉出钢前，向转炉内加入100200kg含活性碳较高的改质剂，既可防止转炉不 倒炉出钢过程中炉口涌渣，还能有效降低转炉内炉渣中TFe含量，提高溅渣效果。3. 2 控制炉渣碱度（ CaO/SiO2）首先应加大铁水脱硫的力度， 减轻炼钢过程的脱硫任务， 为碱度的合理控制奠定基础。 在冶炼过程中则通过合理控制复合造渣剂、 石灰、高镁石灰等的加入量以达到合适的炉渣 碱度。从多年的研究证明 3，适合攀钢半钢炼钢及溅渣护炉的炉渣碱度 （CaO/SiO2）3.

12、04.0 比较合理。3.3 加强溅渣在转炉终渣成分较好的情况下加强溅渣， 对提高转炉炉衬寿命， 降低转炉耐材消耗有 重要作用。3.4 加强炉体维护 除采用正常的溅渣工艺维护炉体外，通过摇炉挂渣、留渣加石灰、炉后倒渣、炉体预维护等措施，对前后大面进行维护，同时对局部侵蚀较快的部位， 则采用扣补、喷补等办 法维护对提高炉衬寿命也有重要作用。3.5 减少转炉提温炉次 攀钢目前转炉出钢温度已较高，在此基础上再提温对炉衬寿命影响较大，而提温的主要原因是过点罐，因此应加强调度，合理控制因过点罐提温是以后研究的重点。4. 结论1 ) 目前攀钢转炉耐材消耗增加的主要原因是转炉所炼高品质低碳钢比例增加明显，一 次拉碳命中率较低，造成终渣中 TFe 含量较高，从而降低了炉渣的熔化温度和粘度，影 响溅渣效果。2) 转炉提温炉次较多、复吹效果不理想，冶炼操作有待提高也是影响耐材消耗增加的 重要原因。3) 针对目前情况，通过采取提高一次拉碳命中率，严格控制渣中 TFe 含量、炉渣碱度， 提高转炉复吹