津西钢铁150 t转炉开炉实践

刘翠艳，田志军，温小杰

（河北津西钢铁集团股份有限公司，河北迁西 064300）

1 前 言

随着国家大力推进供给侧结构性改革、坚定不移地化解产能过剩、三令五申严禁新增产能的背景下，产能置换实现严禁新增产能和机构调整有机结合的重要手段。因此，津西钢铁紧紧依托国家产业政策推行产能置换，淘汰100 t 以下转炉4 座，减量置换150 t转炉2座，配备2座LF炉，8机8流方坯连铸机、3机3流板坯。有利的减少综合能源消耗，提高利用率。本文主要从转炉开炉前期各项准备工作及过程控制，包括前期各种设备检查、调试、物料准备，介绍了开炉第一炉操作过程控制，确保开炉成功。

2 开炉前期准备

2.1 设立开炉总指挥部

以公司总经理为总指挥，生产副总经理、安全副总经理、项目部部长为副总指挥，炼钢厂班子和各职能部室为成员。总指挥部下设安全组、生产协调准备组、转炉生产组、连铸生产组、生产保障组。

安全组负责生产前安全确认以及生产过程的安全监督；生产协调准备组负责生产指令下达及物料准备、生产过程组织协调以及工艺规程的制定和过程监督；转炉生产组负责开新炉操作方案的实施；负责组织板坯连铸机开机生产；生产保障组负责生产前设备运转状态的确认以及生产过程突发设备问题的处理。

2.2 烘炉准备及检查项目

在冷态联动试车达到完全正常，一切都具备了热烘炉的条件，方可进行新炉烘炉操作。

炉前挡火门、上料称量系统、加料管等设备、转炉耳轴倾动、氧枪升降等设备机构调试确认处于正常工作状态。检查确认炉帽、烟罩及水冷系统阀门处于正常工作状态，供水、排水系统正常。检查确认计算机控制系统，主要仪表（氧气流量、氧气压力、高压水流量、压力、氧枪进出水温度、氧气和水量计时、供氧量累计等）处于正常工作状态。检查确认各种安全连锁机构，急停开关、氧枪事故提升报警开关已处于正常状态。检查确认炉底复吹系统处于正常状态。并进行氩气冷态试气，确定透气砖透气正常。确认氧枪高压水流量≥260 t/h，压力在1.2 MPa；氧枪试氧，氧气总管压力1.5 MPa，使用压力0.75～0.95 MPa；试氮时工作压力≥0.8 MPa 并定好氧枪零位。风机、干法除尘系统、汽化冷却系统和煤气回收系统处于正常工作状态。确认氧枪孔、物料汇总斗及氮封溜槽的氮封状况正常，以及刮渣器等设备状况正常。确认氧气切断阀、氧气调节阀和高压水水管快速切断阀，溅渣氮气切断阀，运行正常。检查确认炉衬砖缝严实，炉帽紧凑不得缺料，炉底接缝处无明显缝隙、飞边、缺角。

烘炉前准备火把5 个，棉纱1 袋，柴油150 kg。用废钢斗准备焦炭2～3 t，再用废钢斗向炉内加入洒好柴油的木料1～1.5 t。高位料仓准备焦炭6～11 t，根据炉内焦炭燃烧情况分批陆续追加焦炭，每批加入焦炭500 kg，在焦炭加入时，特别注意要保证吹氧量和加入炉内焦炭总量满足以下公式：4 000 m3＜［加入炉内焦炭量（t）×2 000-吹氧量］＜8 000 m3。

烘炉过程中，监视升温曲线，同时注意观察炉口火焰或热电偶温度变化情况，出现异常情况，立即通知相关人员处理，转炉烘炉升温曲线见图1。

图1 转炉烘炉升温曲线

吹氧过程中根据火焰和升温情况调整枪位和氧流量，使实际升温曲线逼近理论升温曲线，烘炉时间不少于4 h。烘好炉后，将残余焦炭倒入渣罐，同时检查炉衬状况。在烘炉结束前30 min，炉长确认铁水准备情况。

2.3 转炉兑铁前确认

开炉前要求进行冷试车和检查工作气源压力，氧气压力1.5 MPa，N2压力≥1.4 MPa，Ar 压力≥1.4 MPa。检查底吹原件设备及供气系统是否泄漏，如有泄漏应采取措施进行处理。检查切断阀和流量调节系统，在手动和自动状态下，分别实现N2、Ar正常切换，并利用N2对每个底吹供气元件进行在线的P-Q 特性测定。确认转炉倾动角、开氧、关氧、开氮、关氮等有关信号的可靠性。

在转炉兑铁前要坐好出钢包，炉底道轨保持干净，并将钢包车开到炉底正下方（以防漏炉发生事故）。将准备好的干柴、汽油等热补炉料装入废钢斗内，随时做好补炉准备。顶吹部分按顶吹开新炉工艺技术规程执行；底吹元件装好后，转炉不再进人后，进行底吹元件通气冷测，对照性能参数表，测定每支底吹供气元件的压力-流量关系，以了解底吹供气元件的实际工作状态。开炉前应调整计算机程序，使其自动保证底吹供气元件工作压力＞0.3 MPa；也可采用提高支管调解阀底限开度的方法，保证底吹供气元件的工作压力在任何时候均＞0.3 MPa；最好采用计算机控制保证底吹供气元件工作压力。

2.4 开炉操作控制原则

开炉原则。烧结好炉衬，避免过吹，严防塌砖，保证合格钢。连续冶炼炉数原则上只限于冶炼普通钢。连续吹炼10 炉，间隔时间不大于10 min，前3炉不堵出钢口（准备好烧出钢口用的吹氧管）。

铁水成分要求。保证第1 炉铁水温度＞1 300℃，铁水硅含量要求控制在0.4%～0.5%，Mn 应＞0.3%，S 含量应满足冶炼钢种的要求，如铁水温度不能满足，补加适量硅铁入炉。

铁水装入量。第1 炉铁水按160 t 加入。第1炉吹炼工作氧压及吹炼枪位制度参考见表1。吹炼过程中可根据过程控制情况对枪位进行适当调整。

表1 氧压及吹炼枪位制度

温度要求。前3炉出钢温度1 720～1 740 ℃。

2.5 供氧制度

供氧参数。氧气流量是指在单位时间内向熔池供氧的数量。即：Q=V/t。Q为氧气流量（标态），m3/h；V为1 炉钢的耗氧量（标态），m3；t为1 炉钢吹炼时间，min或h。

供养强度是单位时间内每吨金属耗氧量，即：I=Q/T。I 为供养强度（标态），m3/（t·min）；Q为氧气流量（标态），m3/min；T为1炉钢的金属装入量t。

150 t 转炉采用分阶段定氧气流量变枪位操作制度，根据装入量、炉龄、操作条件等合理控制氧气流量、适当调整氧压。供氧要求。氧气纯度要求＞99.6%，含水量＜0.5 g/m3。

氧气气源压力在两台转炉同时作业时应≥1.0 MPa，一次气源压力的调节范围为0.70～0.95 MPa。

氧枪枪位控制。枪位控制应以保证早化渣、化好渣，避免喷溅为原则，见表2。氧枪枪位控制基本操作模式示见图2。

表2 枪位控制

图2 氧抢枪位控制示意图

3 开炉生产

兑铁生产。新开炉4炉吹炼数据如表3所示。

表3 新开炉4炉吹炼数据

开炉1次连续生产4炉，均加入纯铁，未使用废钢，铁水加入量在165 t左右，第1炉供氧时间略长，后续根据吹炼稳定程度合理调整氧枪枪位，缩短了吹炼时间，白灰加入量每炉在6 t 左右，冶炼Q235B钢种，终点温度控制在1 700 ℃左右。脱氧数据如钢水成分见表5。由表5 可以看出，钢水成分控制合格，连铸顺利浇注，标志开炉成功。

表5 新开炉4炉钢水成分

4 结 语

新炉开炉前各种设备调试和物料准备就位是关键。开炉前期氧气流量不能过高，稳步吹炼，根据吹炼情况适时调整合理枪位，保证前期尽快化渣脱P，保证终点出钢温度合适。脱氧合金化首先保证钢水脱氧完全，连铸能够顺利浇注，合理配加合金，成分符合生产钢种要求。开炉成功后生产3～5炉，原则上停机检查各项设备运转是否异常，为后续高产高效创造稳定条件。