转炉炉型控制与应用

第 ２９ 卷 专刊 ２００７ 年 １２ 月
山东冶金
Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ
Ｖｏｌ．２９， Ｓｐｅｃｉａｌ ｌｓｓｕｅ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００７
·生产技术·
转炉炉型控制与应用
孟凡玉， 刘彦平， 刘正华， 孙 庆， 霍自美
（ 济南钢铁集团总公司， 山东 济南 ２５０１０１）
摘 要： 转炉炉底的上涨、下降及转炉熔池变形等炉型变化， 容易造成不利于冶炼过程控制、降 低转 炉炉 龄和 枪龄甚 至漏 炉
３ 转炉炉型控制措施
３．１ 采用“均衡”砌炉工艺 提高砌炉质量， 首先从砖衬材质进行调整， 原来
从砌炉成本考虑， 炉衬采用熔池为 Ｔ１８Ａ 镁碳砖， 炉 身采用 Ｔ１４Ｂ 镁碳砖， 两大面和出钢口采用焦油白云 石大砖， 极易造成两大面凹下。结合不同部位炉衬侵 蚀情况， 一方面炉 衬砖全部采用镁 碳砖， 除 炉口 、出 钢口部位和炉底砖采用 Ｔ１４Ｂ 外， 其余部位均改为 Ｔ１８Ａ 镁碳砖； 另一方面根据转炉各部位侵蚀速率不 同采用不同厚度的镁碳砖， 适当增加倒渣面工作层 厚度（ 由正常 ５００ ｍｍ 调整为 ５５０ ｍｍ） ， 保证炉 役前 期进一步增强了倒渣面抗侵蚀和冲刷能力。 ３．２ 改进溅渣护炉工艺
过稠， 正常情况下溅渣后必须及时将炉渣倒净。如果 因异常原因采取摇平炉子挂大面操作， 应避免竖炉 等铁现象。同时要根据不同钢种采取不同的造渣工 艺， 特别是部分低碳钢种或拉后吹严重炉次， 终渣中 ＴＦｅ 含量较高， 应合理控制使用调渣剂， 确保炉渣具 有良好的耐火度， 提高溅渣护炉效果。 ３．３ 补炉控制
控制炉底上涨和下降的关键在于合理控制溅渣 护炉， 只要终渣碱度合适， 溅渣后炉渣有一定流动 性， 一般不会出现炉底上涨。转炉采用溅渣护炉工艺 后， 吹炼过程更应注意调整熔渣成分， 控制好化渣过 程（ 初期渣化好， 过程渣化透， 终点渣做 黏） ， 出 钢后 熔渣能“溅得起， 粘得住， 耐侵蚀”。在调渣剂中， 使用 轻烧白云石与菱镁矿配合使用， 控制渣中 ＭｇＯ 的适 度含量， 稳定溅渣效果。同时， 现场严格控制溅渣时 间与溅渣率， 保证溅渣效果。采用溅渣护炉工艺后， 实际已经起到留渣操作的效果， 如果再继续将未溅 起余渣用于留渣操作则会造成炉温偏低， 渣量过大， 吹炼前期喷溅现象严重， 同时由于溅渣后剩余炉渣
２ 转炉炉型变化及成因
２．１ 转炉炉底上涨 ２．１．１ 转炉炉底上涨危害 炉底上涨造成转炉有 效 容 积 减 小 ， 根 据 计 算 ， ３５ ｔ 转 炉 炉 底 每 上 涨 １００ ｍｍ， 转炉有效容积减小 ０．７５ ｍ３， 相应降低转炉 有效 容积 ２．５％， 炉底严 重上涨后， 转 炉 操 作 过 程 中 喷 溅 现象加重， 降低了金属收得率， 增加了钢铁料消耗， 同时由于喷溅严重造成炉帽粘钢严重， 容易引起安 全事故和设备事故。炉底上涨后， 操作工仍按照以往 的枪位进行操作 ， 造成枪位过低， 容易造 成 粘 枪、熔 枪事故， 另一方面粘烟道现象加剧， 造成转炉除尘效
事故。通过采用“均衡”砌炉工艺， 改进溅渣护炉工艺， 控制补炉和生产工艺， 强化炉型测量， 有效地保证了转炉运行的稳定，
转炉补炉时间和耐材消耗大幅度降低， 转炉炉龄达到 ３０ ０００ 炉以上， 降低了炼钢生产成本。
关键词： 氧气转炉； 炉型； 炉衬维护； 溅渣护炉
中图分类号： ＴＦ３４１
文献标识码： Ｂ
作者简介： 孟凡玉（ １９７０－ ） ， 男， 山东济南人， １９９２ 年 毕业 于华东 冶金 学院钢铁冶金专业。现为济钢第一炼钢厂副主任， 高级工程师， 从事 炼钢工艺技术工作。
果恶化， 甚至造成整个烟道堵塞， 转炉被迫停产。氧 枪枪头被侵蚀后， 造成供养参数发生变化， 氧气流股 偏离原设计要求， 氧气利用效率降低， 操作人员判断 终点失误， 拉后吹现象严重， 相应钢水炉渣氧含量增 高， 不利于钢水质量提高， 同时炉衬侵蚀和合金消耗 增加。 ２．１．２ 转炉炉底上涨成因 １） 溅渣压力过低或溅 渣枪位过高， 在高压氮气压力较低情况下， 由于氮气 冲击力较低造成炉渣溅不起来， 炉渣堆积在炉底造 成炉底上涨。２） 溅渣时间过长， 造成炉渣冷凝成坨后 堆积在炉底。３） 造渣料特别是石灰生烧现象严重， 活 性度低， 配加石子用量过大， 造成炉渣化不透， 同时 炉前为了保证转炉必要的碱度和脱磷脱硫效果又进 一步增加石灰用量， 结果进一步造成炉渣黏稠， 溅渣 不起渣， 翻炉时炉渣仍集于炉底， 造成炉底上涨。４） 连续留渣操作， 造成炉渣在炉底逐渐堆积。５） 铁水等 原料 Ｓｉ 低， 由于铁水 Ｓｉ 含量不稳定， 有时 连续出现 Ｓｉ 低现象， 炉前仍按正常方式控制石灰加入量， 造成 炉渣碱度过高。 ２．２ 转炉炉底下降 ２．２．１ 转炉炉底下降危害 炉底下降后对转炉安 全有较大影响， 目前中小转炉均采用活炉底结构， 炉 底镁碳砖和炉身镁碳砖间填充电熔镁砂颗粒细粉， 炉底在接缝以下时容易造成填充层电熔镁砂内漏， 炉底接逢形成缝隙， 造成炉底接逢漏钢事故， 同时炉 底镁碳砖吃下严重也极易造成炉底中心漏钢事故。 另一方面由于炉底吃下后形成部分死角， 造成吹炼 后期钢水成分温度的不均匀现象， 影响钢水质量并 造成废品事故。因此， 应严格控制炉底高度， 保证炉 底溅渣层正常在接逢以上。 ２．２．２ 转炉炉底下降成因 １） 冶炼大合金量钢种， 终点温度过高造成炉渣过稀， 出钢后未及时调渣， 炉 渣过稀无黏稠度， 溅渣护炉效果差， 溅渣过程炉底不 挂渣。２） 连续生产低碳品种钢造成炉渣中 ＦｅＯ 含量
合砌筑工艺。通过采用复合砌筑技术， 提高了钢包的包龄， 降低了漏钢几率和生产成本。
关键词： ＬＦ； 钢包； 砌筑工艺
Байду номын сангаас中图分类号： ＴＦ７０２＋．９
文献标识码： Ｂ
１前言
济钢第一炼钢厂现有 ４５ ｔ 转炉 ４ 座， 超低头板 坯连铸机 ３ 座， 主要生产低合金钢、船板钢和机械建 筑用钢。为了适应高附加值品种钢开发和提高钢水 质量的要求， 新建了 ２ 座 ５０ ｔ 钢包精炼炉， 自精炼炉 投产以后， 钢包的使用安全成了首要问题， 尤其是上 渣线侵蚀过快。尖晶石钢包渣线最多允许精炼 ５ 炉， 包龄由平均 ７５ 炉急剧下降到平均 ２５ 炉， 而且经常 出现渣线窜钢事故， 导致钢包不能正常周转， 给生产 带来严重的安全隐患。为了解决这个问题， 开发了渣 线镁碳砖和铝镁尖晶石浇注料复合砌筑工艺。
将炉底测量作为制度保证。要求每班必须测量 炉底高度， 严格控制炉底高度在接逢以上 １００ ｍｍ 左 右， 保证枪位测量准确性。一旦发现炉底上涨或下 降， 及时采取调整溅渣工艺措施， 合理控制溅渣工艺 参数， 这样既能保证转炉必要的有效容积， 又能避免 炉衬吃下漏填充料现象。溅渣炉底上涨或下降后， 应 在短时间内恢复到正常状态。炉底上涨严重时可以
采用溅渣护炉后， 转炉出钢面基本取消了大面 料补炉， 只是在套补出钢口时适当扔一部分大面补 炉料。而在倒渣面， 由于受铁水废钢冲击作用和钢水 炉渣侵蚀作用， 容易出现凹坑， 必须采用有效的补炉 料进行维护。在补炉过程中仍根据炉衬侵蚀情况， 合 理控制补炉频率和单次补炉料加入量， 避免因补炉 集 中 造 成 倒 渣 面 凸 起 、两 侧 耳 轴 凹 下 现 象 。在 补 炉 过 程中， 采用贴砖和喷补措施， 控制两侧耳轴处凹坑。 ３．４ 生产工艺控制
转炉熔池变形表现在熔池由于炉渣钢水冲刷和 侵蚀作用， 其形状由最初圆形成为椭圆形， 由此造成 转炉吹炼过程熔池钢水循环慢， 成分温度不均匀， 不 利于钢水成分温度的有效控制， 同时降低了氧气有 效利用系数， 给正常的炉衬维护也带来不利影响。转 炉熔池变形由多方面原因造成， 炉役前期表现在倒 渣面经常受到铁水废钢的冲击冲刷作用， 容易出现 倒渣面凹下现象， 而炉役后期由于连续补炉， 经常会 出现倒渣面很平， 两侧耳轴凹下造成的椭圆形状； 加 料不均衡和氧枪偏一侧也是造成炉衬变形的主要原 因之一。
２ 工艺设计
根据包壳尺寸和填充层厚度， 经过严密计算， 设 计了两种砖型 ８＃ （ １４２ ｍｍ×１２３ ｍｍ×１７０ ｍｍ×１２４
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·生产技术·
ＬＦ 用钢包复合砌筑工艺开发
薄 涛， 刘彦平， 霍自美， 李 敏
（ 济南钢铁集团总公司， 山东 济南 ２５０１０１）
摘 要： 根据 ＬＦ 用钢包的侵蚀规律， 结合济钢第一炼钢厂钢包的实际使用状况， 开发了渣线镁碳砖和铝镁 尖晶 石浇注 料复
强化转炉过程工艺控制， 确定合理稳定的装入 制度 、供氧制度、造渣制 度和终点控制制度， 保 证 冶 炼过程前期渣化透， 后期渣做黏， 保证合理的矿石用 量比例， 保证合理的炉渣成分， 尽量降低终点钢水温 度、提高终点钢水碳含量， 避免拉后吹和终点加矿石 降温现象， 避免连续生产低碳大合金量钢种对炉衬 炉 型 维 护 均 起 着 关 键 作 用 。另 一 方 面 结 合 生 产 实 际 ， 合理设置造渣料料仓， 保证造渣料加入有效控制合 理性， 改变原来集中一侧加石灰、一侧加矿石造成的 加灰料仓侧炉衬侵蚀严重， 而另一侧相对较好的不 均衡现象。在高位料仓两侧各设石灰和矿石仓 １ 个， 保证吹炼过程两侧均衡加料， 这样相应熔池上部渣 层成分基本均衡， 减轻了单侧矿石集中造成的相对 应侧炉衬炉渣氧化性强， 炉衬侵蚀严重现象。
保证氧枪及套管的对中对减轻单侧炉衬侵蚀起 着 重 要 作 用 。由 于 正 常 情 况 下 氧 枪 连 续 使 用 几 百 炉 ， 一旦出现氧枪套管倾斜或氧枪座偏离， 就会造成氧 枪在炉内偏一侧， 导致一侧熔池炉衬受冲刷严重加 剧侵蚀现象。因此， 每次更换氧枪及套管时必须及时 校正， 保证氧枪及套管的对中。 ３．５ 强化炉型测量控制
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山东冶金
第 ２９ 卷
过高， 降低了炉渣熔点， 影响了溅渣护炉效果。３） 铁 水 等 原 料 中 ＳｉＯ２ 含 量 过 高 或 石 灰 中 有 效 ＣａＯ 含 量 过低， 未及时增加石灰用量， 造成炉渣碱度过低。４） 炉役后期， 熔池较浅， 采用大氧压低枪位操作造成炉 底冲刷严重。５） 氧气切断阀关不严， 溅渣时氧气洗涮 炉底。 ２．３ 转炉熔池变形