轉(zhuǎn)爐爐底動態(tài)控制

1、攻關(guān)項目總結(jié)轉(zhuǎn)爐爐底動態(tài)控制項目從07年12月開始進(jìn)行，到現(xiàn)在為止已有一年時間。轉(zhuǎn)爐爐底控制主要是希望通過調(diào)整爐渣成分和濺渣參數(shù)，來達(dá)到控制爐底的目的，動態(tài)的含義在于能不斷地根據(jù)轉(zhuǎn)爐的實際情況來調(diào)整爐渣成分和濺渣參數(shù)，以便獲得穩(wěn)定的爐底高度，達(dá)到良好的冶金效果。一、項目工作進(jìn)展情況1動態(tài)調(diào)整爐渣成分 07年9月針對轉(zhuǎn)爐爐底爐底經(jīng)常波動的情況，制定了3#轉(zhuǎn)爐爐底維護(hù)方案，后對實際效果進(jìn)行跟蹤發(fā)現(xiàn)，3#爐的實際效果并不是太理想，3#爐爐役后，爐底持續(xù)下降。原方案中沒有充分考慮不同液面下對爐渣堿度與MgO的要求，僅僅是對應(yīng)了終點(diǎn)的碳含量。后對維護(hù)方案進(jìn)行了修改，經(jīng)過試驗，此方案效果比較明顯，爐底不斷

2、上漲，但是隨之又帶來一些其它問題，出現(xiàn)化渣困難、粘煙罩等問題。此時只通過調(diào)節(jié)渣中的MgO和堿度很難再將爐底將下來，唯一好的辦法就是采用化爐底操作。之后又對爐底維護(hù)方案進(jìn)行了第二次修改，修改后的方案在濺渣調(diào)渣上又做了具體的劃分，不同液面高度時，調(diào)渣量加入量和種類有所不同，對應(yīng)的終點(diǎn)碳水平也做了更細(xì)地劃分。同時加入了化爐底操作的標(biāo)準(zhǔn)，保證在爐底偏高時，急時有效地降低爐底。到08年初，在調(diào)整爐渣方面已經(jīng)基本形成規(guī)范。接下來幾個月根據(jù)形成的規(guī)范對爐型進(jìn)行控制。從實際效果來看，如果轉(zhuǎn)爐連續(xù)冶煉普碳鋼，濺渣按照正常操作，爐渣成分對爐底影響較為明顯。如果轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼較多時，爐渣則對爐底控制起輔助作用，關(guān)鍵

3、還在于濺渣操作，如果濺渣效果不好，爐底熔池侵蝕速度非常迅速。另外噴補(bǔ)也十分重要，如果能在冶煉低碳鋼間隙有一定的噴補(bǔ)時間，那么濺渣效果也會有一定改善。3月23日1#轉(zhuǎn)爐進(jìn)行爐役，爐齡8995。為了盡量避免爐役期間冶煉品種鋼，在這之前基本上每天都要生產(chǎn)一個澆次的X80，另外還有供順義冷軋的低碳品種，這樣對轉(zhuǎn)爐影響較大，為此作業(yè)區(qū)同生產(chǎn)技術(shù)室制定了針對1#爐爐役之前的護(hù)爐措施。3月20日又制定下發(fā)了雙爐生產(chǎn)期間的護(hù)爐措施。雙爐生產(chǎn)期間冶煉大部分都是普碳鋼，所以根據(jù)以往經(jīng)驗判斷，爐底應(yīng)該呈上漲趨勢，所以終渣MgO按810%控制。根據(jù)實際情況來看，爐底不僅上漲，而且速度較快，兩座轉(zhuǎn)爐都多次進(jìn)行了化爐底操

4、作。雙爐期間由于周期原因，所以將補(bǔ)爐時間壓縮到40分鐘，然后通入氧氣助燃燒結(jié)。在這次雙爐生產(chǎn)中，普碳鋼爐底控制問題仍然沒有得到很好的解決。主要矛盾在于：周期緊張沒有充足時間對熔池渣線部位進(jìn)行噴補(bǔ)，而爐底在不斷上漲，出現(xiàn)了“底厚邊薄”的現(xiàn)象。如果此時再化爐底，會進(jìn)一步加劇熔池和渣線部位的侵蝕。1#爐開爐時由于低吹管路旁通打開，低吹槍部分堵塞，所以前幾十爐沒有濺渣，低吹管通了以后，開始濺渣。4月17日測厚熔池870mm，所以決定隔爐濺渣，一直到4月25日，濺渣的力度都不大。熔池厚度770mm，侵蝕速度偏快，對崗位強(qiáng)調(diào)了濺渣的質(zhì)量，強(qiáng)調(diào)了爐渣MgO的控制，4月28日測厚熔池基本沒有繼續(xù)侵蝕，4月30

5、日，熔池厚度增長到800mm。從以往的操作來看，崗位對新爐的維護(hù)重視程度還不夠，爐齡較低時熔池侵蝕速度較快，就是忽視了濺渣護(hù)爐的結(jié)果。1#爐的爐底始終都保持在1000mm左右，還是比較理想的，如果保證熔池渣線的厚度，爐底可能會有所增長，但是只有這種控制手段才能保證轉(zhuǎn)爐整體爐況穩(wěn)定，否則很容易造成爐底和熔池同時的快速侵蝕。2#爐和3#爐在1#爐爐役期間由于品種較為單一，出鋼溫度也不高，所以爐底一直都保持在較高為止，并從轉(zhuǎn)爐液面來看，一直也都成上漲趨勢。爐役期間兩個爐子都化了2到3次的爐底來控制爐底的高度。根據(jù)以往的經(jīng)驗，爐底上漲后都很難降低，這個月也是同樣，1#爐開爐后一周，雖然終點(diǎn)碳有所減低，

6、但是爐底還是較高，依然保持上漲，尤其是2#爐在1#爐開爐后其每班計劃爐數(shù)降低，爐底最高時達(dá)到1400mm，受爐底影響，熔池狀況十分良好，厚度一直都保持在600mm以上。3#爐在1#爐開爐后，計劃爐數(shù)略有降低，隨著品種鋼的增多，化了一次爐底后，在1周時間內(nèi)爐底沒有上漲。從轉(zhuǎn)爐的測厚圖與爐渣對應(yīng)趨勢上看，終點(diǎn)碳平均值和TFe的高低與轉(zhuǎn)爐爐底高低沒有明顯的對應(yīng)關(guān)系，分析認(rèn)為爐底的高低控制關(guān)鍵在于爐渣成分調(diào)整和濺渣的槍位調(diào)整，而且很大程度上還取決于品種鋼安排的冶煉方式，如果品種鋼過于集中冶煉，就對爐襯影響很大，所以生產(chǎn)中應(yīng)該盡量避免一個爐座連續(xù)冶煉低碳品種，也應(yīng)該避免一個爐子過多冶煉普通品種，最好能進(jìn)

7、行交替冶煉，這樣最有利于爐底與其它部位爐襯的控制。1#由于是新爐子，往往容易被忽視，特別是前期，如果控制不好，在現(xiàn)在的品種結(jié)構(gòu)下，很容易造成快速的熔池爐底侵蝕，一旦熔池爐底控制不住，對于今后的維護(hù)來說將更加困難。所以在5月份1#爐一直都是關(guān)注的重點(diǎn)，通過不斷地督促崗位的濺渣操作，前1000爐過后，1#的爐況還算不錯2試驗濺渣槍位整個6月份1#轉(zhuǎn)爐爐底控制較為穩(wěn)定，基本保持在900cm，前半月熔池呈現(xiàn)了下降趨勢，后半月也基本穩(wěn)定在了600mm左右。總體來說，隨著爐齡增大，1#爐主要部位的厚度還一直呈現(xiàn)下降趨勢，尤其是爐底一直保持900cm，這是一個控制的邊緣厚度，從轉(zhuǎn)爐目前所冶煉的品種來看，更希

8、望爐底能有所上漲，對于冶煉低碳鋼來說更加有把握，另外也可以起到保護(hù)低吹的作用。針對目前1#爐狀況，對1#爐濺渣做了臨時規(guī)定，要求濺渣槍位嚴(yán)格按照高-低-高-低控制，并且要求保證高槍位濺渣時間，高槍位濺渣時間要占總濺渣時間的一半以上，要在起渣好時提高槍位。這種方法的目的是，讓熔池部位可以得到充分的修補(bǔ)，并且可以保持爐底的平整性，防止?fàn)t底出現(xiàn)較深的凹坑。措施實行了一段時間后觀察，這種方法對熔池維護(hù)有明顯作用，熔池厚度有所增加，但是由于低碳品種較多，很難保持穩(wěn)定。6月份渣線位置的厚度十分穩(wěn)定，根據(jù)這點(diǎn)判斷，提高槍位后對渣線的維護(hù)效果較好，槍位可能還應(yīng)適當(dāng)?shù)奶岣?，這樣才能保證熔池部位充分的掛渣。3轉(zhuǎn)爐

9、濺渣后渣樣分析3.1第一種方式表1 沒有調(diào)渣的濺渣前后爐渣成分對比表爐次號時間CaoSIO2MgOTFeR白云石輕燒鎂球濺渣時間/s8303292濺渣前46.24911.8399.3323.8323.906390.8303292濺渣后46.48611.1097.84924.8354.1848303294濺渣前48.00811.4269.81821.3114.201368.8303294濺渣后46.57512.1478.57523.8773.8348303567濺渣前49.88910.8879.05720.7734.582338.8303567濺渣后51.37311.4788.72420.545

10、4.4758303568濺渣前51.49811.59710.81816.0214.44221.8303568濺渣后50.37311.96410.67918.4214.21表1中所示的爐次沒有進(jìn)行調(diào)渣處理，只是經(jīng)過簡單的濺渣處理。經(jīng)濺渣后有3爐的爐渣TFe都高于濺渣前，爐渣的二氧化硅含量略有增加，氧化鎂含量卻是降低的，而且有這樣一種趨勢，濺渣時間越長，氧化鎂降低的越多。堿度也都基本上是降低。綜合分析這種濺渣方式認(rèn)為，爐渣沒有經(jīng)過調(diào)質(zhì)，渣中TFe是不會降低的，由于爐內(nèi)可能有一部分沒有出盡的鋼水，所以TFe的含量反倒有所增加。這樣高TFe的爐渣熔化溫度肯定不高，再加之爐渣氧化鎂含量下降，這種爐渣的護(hù)

11、爐效果是比較差的。3.2第二種方式表2 經(jīng)過調(diào)渣的傳統(tǒng)濺渣方式濺渣前后成分對比爐次號時間CaoSIO2MgOTFeR白云石輕燒鎂球濺渣時間/s08102914濺渣前50.38614.90811.61613.7623.379500.00 500216.8102914濺渣后53.32112.5438.08417.6044.25108202841濺渣前49.17813.089.58118.7183.759623165.8202841濺渣后50.16714.7178.16518.1123.40808202840濺渣前51.34315.1879.19914.9543.3872378.8202840濺渣后

12、51.87114.8118.68115.4523.50208102913濺渣前51.315.4279.23914.513.325866218.8102913濺渣后48.93413.4529.21817.3613.6378102918濺渣前49.63412.7468.66519.0673.894788196.8102918濺渣后49.29313.6877.66318.3893.601表2中的爐次都是經(jīng)過調(diào)渣處理的，而且都加入了鎂碳球，鎂碳球中含有大約13%的碳，可以與爐渣中的氧化鐵進(jìn)行反應(yīng)，再加之加入了渣料，稀釋了爐渣，按理論來說，這樣可以降低爐渣的TFe含量?？墒墙?jīng)過實際的試驗發(fā)現(xiàn)，爐渣的TF

13、e含量基本沒有降低，只有一爐是降低的，其它4爐的TFe都是升高的，并且第一爐升高的比例還很大。這說明在轉(zhuǎn)爐內(nèi)肯定是剩有一部分鋼水的。這部分鋼水決定這爐渣TFe的百分比。但是通過第五爐可以判斷出，加入鎂碳球是可以降低爐渣TFe的。鎂碳球中還有相當(dāng)一部分的氧化鎂，但是從濺渣后的渣成分來看，爐渣的氧化鎂含量還是呈下降的。分析認(rèn)為，這是由于鎂碳球并沒有充分熔化在渣中，而是集中存在的結(jié)果。3.3第三種方式表3 改進(jìn)后的濺渣方式濺渣前后爐渣成分對比爐次號時間CaoSIO2MgOTFeR白云石輕燒鎂球濺渣時間/s8303659濺渣前50.50513.4569.70317.0783.7531207845183

14、8303659濺渣后49.93913.110.48917.513.8128303658濺渣前51.29712.7539.94416.3394.02263612098502538303658濺渣后50.23113.05210.60916.1543.848雖然此次試驗只有兩爐數(shù)據(jù)，但是從這兩爐可以看出，爐渣TFe雖然沒有明顯降低，但是這兩爐的氧化鎂發(fā)生了顯著變化，沒有像傳統(tǒng)方式那樣降低，而是略有升高的，可以初步預(yù)測，這種濺渣方式可以促進(jìn)調(diào)渣劑的熔解，從而達(dá)到使?fàn)t渣氧化鎂升高的目的。4渣樣化學(xué)全分析取了4組轉(zhuǎn)爐渣樣，分別包括濺渣前樣和濺渣后樣，鋼種為SPHC。委托首鋼技術(shù)研究院進(jìn)行化學(xué)分析，確定渣樣

15、的化學(xué)成分變化，結(jié)果如表1所示。表1濺渣前后爐渣化學(xué)成分分析比較爐次號SiO2（%）CaO（%）MgO（%）FeO（%）MnO（%）T Fe（%）Fe2O3（%）C（%）08303933-濺渣前14.7248.86918.320.6116.913.820.02808303933-濺渣后15.1750.166.9817.530.616.994.810.04908305409-濺渣前12.8847.0210.0218.970.7418.615.530.02308305409-濺渣后14.0649.627.1918.680.7617.674.520.03408103735-濺渣前12.5343.31

16、1.1921.840.7120.635.230.02708103735-濺渣后13.3243.6413.3320.830.6117.972.550.4208303934-濺渣前14.0745.7610.8316.160.618.448.410.03608303934-濺渣后14.6149.46.9718.250.5717.785.140.03408303933爐次，濺渣前后對比，爐渣中MgO含量降低了，F(xiàn)eO含量略有降低，F(xiàn)e2O3含量卻是升高的，T Fe基本上沒有 變化，渣中的碳含量升高。渣中碳的升高說明加入的鎂碳球確實提高了爐渣中碳，但是Fe2O3含量升高，T Fe沒有變化，說明鎂碳球并沒

17、有起到降低爐渣氧化性的效果，也就是這次調(diào)渣的效果并不理想。此爐加入了544kg的輕燒白云石和1019kg的鎂碳球，鎂碳球分兩批加入，一批573kg，一批436。氮?dú)鈮毫α髁糠€(wěn)定。08303933爐次濺渣槍位和加料過程08305409爐次渣中Fe2O3降低，這說明鎂碳球起到了降低爐渣氧化性的作用，T Fe降低也可以說明這點(diǎn)，而MgO依然是降低的，說明可能鎂碳球并沒有充分的熔化。濺渣氮?dú)鈮毫α髁空?，濺渣時間276s，一次性加入鎂碳球1090kg，后加入輕燒686kg。整體情況不理想。08305409爐次濺渣槍位和加料過程08103735爐次，與前兩爐相比，爐渣中的MgO不但沒有降低，而且有明顯的

18、提高，而且TFe、FeO、Fe2O3含量全部都是降低，尤其是Fe2O3降低尤為明顯，而且爐渣中碳含量明顯增加，說明鎂碳球在渣中混合比較均勻。此爐的氮?dú)饬髁柯杂薪档?，平均?6552m3/h,濺渣時間325s，加入了1008kg的鎂碳球，一次加入459kg，一次加入449kg。開始高槍位1分06秒。趨勢圖中的數(shù)據(jù)缺失一部分，在缺失部分中還有一段高槍位加料過程。08103735爐次濺渣槍位和加料過程08303934爐次，F(xiàn)e2O3含量降低明顯，TFe含量也有降低，F(xiàn)eO升高，碳含量基本沒有變?？傮w來看，這爐的調(diào)渣效果好于前兩個爐次，低于08103735爐次。此爐共加入鎂碳球914kg，一次加入638kg，一次加入276kg。加入輕燒593kg。此爐沒有一開始就高槍位而是到最低點(diǎn)后10秒后將槍提高的，高槍位1分鐘。濺渣氮?dú)鈮毫^低，最高1.146kPa，最低只有0.891kPa。08303934爐次濺渣槍位和加料過程綜合分析，首先鎂碳球與爐渣中氧化性較強(qiáng)的Fe2O3反應(yīng)，生成FeO，進(jìn)而又與FeO反應(yīng)，生成Fe。那么這個過程結(jié)束后爐渣中TFe含量應(yīng)該是降低的。要使鎂碳球與爐渣充分反應(yīng)，就需要鎂碳球與爐渣充分?jǐn)嚢杌靹?，如果混勻效果不好，那么反?yīng)也就沒有辦法進(jìn)行。所以理論上來說，在調(diào)渣濺渣時應(yīng)該先加入鎂碳球，這時爐渣溫度