霍彥朋

（石家莊鋼鐵有限責任公司，河北 石家莊 050000）

轉(zhuǎn)爐冶煉是一項較為復雜的工序，其中涉及的數(shù)據(jù)參數(shù)較多，再加上轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)中存在的影響因素較多，使得最終生產(chǎn)成果與實際要求存在一定差異，所以需要通過數(shù)據(jù)分析方式，對其中存在的問題和差異進行了解，并提出合理措施，提高轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)質(zhì)量。

1 概述

轉(zhuǎn)爐吹煉需要在爐體高溫環(huán)境下進行，要想保證轉(zhuǎn)爐吹煉工作的質(zhì)量，就需準確把控轉(zhuǎn)爐吹煉過程，確保各項數(shù)據(jù)記錄的真實性。不過現(xiàn)階段，在轉(zhuǎn)爐吹煉中，由于設(shè)備性能的不完善、理化過程研究的不充分，使得轉(zhuǎn)爐吹煉存在較多不穩(wěn)定因素，相應數(shù)據(jù)參數(shù)也存在波動性，導致最終生產(chǎn)成果與實際要求存在差異[1]。為此，需要對轉(zhuǎn)爐吹煉過程中收集的相關(guān)數(shù)據(jù)實行詳細分析，得出較為精準結(jié)果，找出問題產(chǎn)生原因，并加以解決，確保最終生產(chǎn)質(zhì)量。

2 生產(chǎn)條件

①轉(zhuǎn)爐參數(shù)。本次數(shù)據(jù)分析選取某鋼廠的120t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為分析對象，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中的供氧強度控制在3.95m3·（min·t）-1。氧 槍 的 具 體 操 作 方 式 為：恒壓、恒流量、變槍位。②鐵水條件。w（C）為4.0%～4.5%；w（SI）0.3%～0.6%；w（P）≤0.10%；鐵水的溫度控制在1300℃～1380℃。③造渣劑。轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)中使用的造渣劑是以石灰、輕燒白云石或燒結(jié)礦為主的。

3 高碳鋼的冶煉生產(chǎn)數(shù)據(jù)

高碳鋼是制作邊緣彈簧、鋼絲及車輪圈的主要材料。在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，為保證生產(chǎn)質(zhì)量，對高碳鋼的成分及夾雜物均有較為嚴格的要求[2]。在實際生產(chǎn)中，需科學管控轉(zhuǎn)爐終點磷的一次命中率、出鋼溫度及高拉碳，確保高碳鋼成分，降低夾雜物含量。

（1）轉(zhuǎn)爐控制要求。w（C）≥0.08%，w（P）≤0.016%，溫度控制要等于或高于1620℃。

（2）樣品整理及問題分析。利用兩個月的時間收集688爐高碳鋼生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將存在的問題概括為以下幾點：轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中存在的噴濺比及溢渣參數(shù)分別為40.4%和19.7%，相對嚴重；磷一次命中率為61.3%，具較明顯的提升空間；終點碳含量為0.09%，終點溫度為1621℃，有待進一步提升。

（3）加料數(shù)據(jù)分析。加料數(shù)據(jù)的分析可幫助相關(guān)人員獲得合適堿度的高磷容爐渣，操作上化渣快，減少成本消耗。

（4）經(jīng)濟性數(shù)據(jù)收集和分析。按先后順序做好每一爐終渣堿度參數(shù)及副槍檢測結(jié)果的記錄，通過兩者數(shù)據(jù)的對比分析，掌握兩者間的變化。結(jié)合最終數(shù)據(jù)分析了解到，TSC-P檢測磷越低，堿度的控制效果越低，相應的材料用量會明顯增加，脫磷效果也會逐漸增強，達到成本節(jié)約目的。數(shù)據(jù)選擇上，不需對688爐數(shù)據(jù)全部對比，分析其中一部分數(shù)據(jù)即可。

4 加料及輔料消耗對脫磷效果的影響

選取276爐數(shù)據(jù)作為重點研究對象，276爐數(shù)據(jù)共分成4類，以數(shù)字1、2、3、4標記。在數(shù)據(jù)分析中，由于傳統(tǒng)方式很難將輔料消耗對裝土量及鐵水成分變化影響情況予以詳細展現(xiàn)，所以在分析輔料消耗對脫磷效果影響中，可將輔料以單位質(zhì)量的硅消耗完成轉(zhuǎn)換，計算方式為：輔料消耗=輔料量/裝入總硅量。通過這樣的方式保證最終分析結(jié)果的準確性。根據(jù)樣本相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)的對比發(fā)現(xiàn)，樣本一次脫磷率逐漸變差，進一步分析得出：以樣本1為標桿，首先，越差樣本的終渣堿度越高，在對4個樣本的一批料堿度和終渣堿度實行觀察時可知，樣本1的一批料堿度和終渣堿度分別為1.54和2.41；樣本2的一批料堿度和終渣堿度分別為2.1和2.84；樣本3分別為2.22和2.61；樣本4分別為1.51和2.82。較差樣本中堿度控制相應偏高，影響前期化渣。其次，輕燒量對比。4個樣本中，一批料輕燒量分別為2.05，7.6，7.23，4.23；總輕燒量分別為2.05，12.65，11.29，12.61?？梢钥闯觯{(diào)查樣本中一批輕燒量與總輕燒量加入值均超出規(guī)定的標準限值要求，輕燒量數(shù)量的增多會導致轉(zhuǎn)爐冶煉中氧化鎂渣出現(xiàn)過于飽和的狀態(tài)，進而影響渣流動性，降低脫磷效果。再次，從燒結(jié)礦數(shù)據(jù)分析可以看出，4個樣品的一批燒結(jié)礦量分別為3.71，3.17，6.35，2.8；總燒結(jié)礦量分別為：6.15，5.57，12.71，8.08。燒結(jié)礦量會對溫度變化帶來影響，溫度的穩(wěn)定變化勢必會影響脫磷率，所以應對燒結(jié)礦量進行合理管控。此外，為改進轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)質(zhì)量，還可將樣品1中的終渣堿度、石灰、輕燒及燒結(jié)礦用量數(shù)據(jù)實施標準化處理，依據(jù)鐵水的變化情況完成準確數(shù)值計算，且制定實驗方案，得出更加精準的結(jié)果。

5 槍位優(yōu)化

槍位控制的作用有：增強轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性，提高爐渣氧化效率，提升脫磷效率；在確保終點溫度命中的基礎(chǔ)上，降低鋼水碳的氧化效果。①槍位對終點碳氧的影響。分析數(shù)據(jù)可知，轉(zhuǎn)爐副槍TSO的氧和碳之間存在反比關(guān)系，終點碳占比越低，氧含量就越高。當終點碳占比不到0.05%時，氧含量約在800ppm左右；當終點碳占比大于0.1%，小于0.3%時，氧含量約在100ppm左右。因此在槍位優(yōu)化中，可提高供氧效率，縮短供氧時間。②槍位對噴濺的影響。該鋼廠在轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)中，存在的噴濺次數(shù)達到278次之多，占比40.4%。其中250秒噴濺次數(shù)239，占比34.7%；550秒噴濺次數(shù)39，占比5.67%。從數(shù)據(jù)看出，轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)中噴濺問題的產(chǎn)生多是以前期噴濺為主的，這說明前期爐渣氧化性相對較強，通過對前250s噴濺后渣樣進行分析，渣樣氧化性含量平均達到28.1%，為降低噴濺問題的影響，有必要對前期渣氧化性予以減弱，具體措施為，壓低前期槍位及高槍位時間。③槍位調(diào)整。結(jié)合轉(zhuǎn)爐冶煉中存在的高拉碳、高重點氧含量及頻繁噴濺等問題，需要對原有槍位實行科學調(diào)整，調(diào)整方案為：將原本190cm的吹煉高度取消，調(diào)整至180cm；脫磷總供氧時間縮短15s。從原來的720s調(diào)整至690s。這樣調(diào)整后，觀察生產(chǎn)情況，準確記錄爐渣前期氧化性、終渣氧化性、終點碳、氧變化的相關(guān)參數(shù)，得出的最終參數(shù)分別為21.3%、18.2%、10.7、0.105%，266；調(diào)整前的數(shù)值分別為28.7%，19.7%，40.4，0.09%，298，參數(shù)明顯下降，相關(guān)問題得到有效解決。

6 調(diào)整后的生產(chǎn)效果

利用上述調(diào)試方式，經(jīng)過三個月的實驗跟蹤，了解到相關(guān)參數(shù)的變化為：磷一次命中率從原來的61.3上升到67.2；生產(chǎn)過程的溫度從原來1621攝氏度上升到1628.6℃；噴濺比從原來的40.4%下降到10.7%；終渣氧化性從原來的19.7%下降到18.2%；輕燒量從原來的14.3kg·t-1下降到12.24kg·t-1；氧含量從原來的47.75ppm下降到45.94ppm。

從上可知：加料及槍位調(diào)整措施達到了提升脫磷率及終點碳和溫度的目的，減少轉(zhuǎn)爐冶煉過程中輔料的消耗，避免噴濺問題的產(chǎn)生。在優(yōu)化實驗3個月后，總成本節(jié)約了近665萬元；槍位供氧的優(yōu)化處理可降低鋼水及渣的氧化性。