提高150t 转炉炉龄的生产实践

孟凡陈

（河北钢铁集团唐山分公司第一钢轧厂，河北 唐山 063000）

唐钢第一钢轧厂建有150t转炉三座，于1999年正式投产运行，长期以来，受转炉操作不规范、物料结构不合理、溅渣护炉操作不科学等因素影响，转炉炉龄长期维持在7000左右。而且自2019初，唐钢第一钢轧厂施行“品种结构再优化”战略，提高了低碳钢的比例，特别是以TYH、700L为代表的超低碳钢的冶炼，对转炉炉衬的侵蚀成倍增加，给转炉炉衬的维护带来巨大挑战。同时过低的炉龄，不仅造成唐钢第一钢轧厂转炉冶炼成本居高不下，而且也带来巨大的安全隐患。为降低转炉冶炼成本，消除安全隐患，唐钢第一钢轧厂结合自身实际，开展技术公关，努力将转炉炉龄提高至10000炉以上。

1 优化渣料结构

1.1 造渣料及对炼钢的影响

1.1.1 石灰（CaO）

石灰的主要成分为CaO，它是转炉碱度的重要组成部分，在一定程度上代表着转炉脱P、脱S的能力。唐钢第一钢轧厂炼钢用石灰要求有效CaO＞85%，活性度＞300ml/4N-HCl，粒度5mm～20mm，生烧或过烧率低，气孔率高，具有较强的冶金反应能力。

1.1.2 镁球（MgO）

镁球的主要成分是MgO，转炉在吹炼及造渣过程中补加适量的镁球，主要是利用其中的MgO，改变炉渣特性，增大炉渣的粘稠度，进而减少高温、高FeO炉渣对炉衬的侵蚀以及铁水废钢的冲击。唐钢第一钢轧厂所用镁球粒度为20mm～40mm，MgO含量＞80%。

1.1.3 铁矿石、铁皮求

唐钢第一钢轧厂目前入炉含铁物料有两种，铁矿石和铁皮球。铁矿石为天然块矿，铁皮球为连铸、轧钢产生的氧化铁皮配加一定量的粘合剂后，压实成球。以上两种物料的主要作用是辅助转炉快速成渣，但如果加入量及加入时机出现偏差，就有可能造成转炉喷溅。

表1 唐钢一钢轧厂入炉含铁物料成分

1.2 渣料结构及加入顺序的优化

渣料的结构及加入顺序的优化，可直接影响炉内成渣速度及炉渣成份，进而影响对转炉炉衬的侵蚀程度。唐钢第一钢轧厂转炉渣料中60%为石灰，30%为镁球，其余10%为矿石或铁皮球。操作中分三批加入：头批料加入20kg/t左右的镁球及石灰，能较好的保证炉渣碱度及MgO含量；二批料在吹炼2min～6min，既Si、Mn氧化期结束后分三小批加入7kg/t左右的石灰；三批料在吹炼10min左右时，根据炉内温度情况加入8kg/t～10kg/t矿石或铁皮球。此时炉渣中碱度约为2.6，MgO含量约为8%，FeO含量约为20%，具有一定的流动性，且温度适中，从而达到提高炉衬寿命的目的。

2 加强炉衬维护

2.1 溅渣护炉

2.1.1 炉渣调整

转炉出钢后，炉内渣的主要成份如下：R≥2.6，MgO约为8%，FeO约为20%，此时炉渣碱度适中，MgO含量偏低，FeO含量偏高，物理状态偏稀，强度差，不利于炉渣吸附炉壁。唐钢第一钢轧厂采取的措施为加入3.5kg/t的镁碳调渣剂，该物料的加入，不仅能提高MgO含量，降低FeO含量，而且能在保证一定流动性的基础上，提高炉渣的粘稠度，能在炉壁上形成一定厚度和强度的炉渣，从而达到保护炉衬耐材的目的。

2.1.2 溅渣枪位控制

转炉容量确定后，在一个炉役周期内溅渣枪位就相对固定。唐钢第一钢轧厂150吨转炉溅渣枪位如下：枪位4.5m时开氮气并加料，之后径直降低至1.2m进行搅拌，然后根据转炉炉衬薄弱位置，在1.2m～2.0m上下攒动，通过观察炉口飞溅出的炉渣形态，判断溅渣效果。

2.1.3 氮气压力与流量控制

氮气的压力及流量是溅渣护炉效果好坏的一个关键参数。过高会造成氮气的浪费；低于标准值会严重影响溅渣效果。唐钢一钢轧厂150t转炉溅渣操作氮气压力控制≥1.1 Mpa，流量控制≥35000m3／h，实际操作中会根据终渣状况进行适当调整。

2.1.4 溅渣时间

溅渣时间是溅渣护炉效果好坏的另一关键参数。过长会造成大量炉渣滞留炉内，影响下一炉钢冶炼；过短溅渣层厚度、强度不足，不能很好的对炉衬进行保护。唐钢第一钢轧厂根据炉渣形态不同，溅渣操作时间一般控制在2.0min～3.0min。

表2 唐钢一钢轧厂转炉溅渣护炉相关参数

2.2 加强炉衬维护

2.2.1 砖补技术的应用

砖补是一种新型的炉衬维护方法，其原理为利用转炉炉内的高温环境将炉渣与镁碳砖快速烧结在一起，达到保护炉衬的目的。具体操作如下：转炉出完钢后留渣，将镁碳砖倒入炉内，通过摇炉将镁碳砖运送到转炉薄弱部位，烧结20min～30min即可。根据实测数据，当出钢温度控制在1650℃时，能满足炉渣烧结时的热量要求。

表3 镁碳钢包耐火砖的理化指标

2.2.2 水基料补技术的应用

水基料根据颗粒级配原理，大面料粒度由1cm至粉末状按照一定配比混合而成，其中大颗粒充当骨架作用，增加强度。补炉前将适量的补炉料（1.0t～1.5t）加水10%～15%混合，将炉内剩余炉渣倒干净，用料斗将补炉料覆盖在需修补部位，形成30mm～50mm的补炉层，烧结时间20min～30min，从而完成对炉衬的维护。

3 结论

实践证明，通过优化渣料结构及加入顺序，改进溅渣护炉技术和加强炉衬维护，唐钢一钢轧厂转炉炉龄得到大幅度提高，三座转炉炉龄均稳定在11000炉左右，不仅降低了护炉成本，而且提高了炼钢作业效率，取得了显著的经济效益。