降低转炉钢铁料消耗实践

张海秋

（天津荣程钢铁有限公司炼钢厂， 天津 300352）

生产实践·应用技术

降低转炉钢铁料消耗实践

张海秋

（天津荣程钢铁有限公司炼钢厂， 天津 300352）

通过优化入炉原料结构以及生产工艺、加强内部管理与设备管理的措施以达到降低转炉钢铁料消耗的目的。实践效果显著，天津荣程炼钢厂转炉钢铁料消耗从2013年的1 052.3 kg/t降到2016年的1 048.9 kg/t。

消耗 降本 工艺优化

钢铁料消耗在炼钢成本中占据着重要地位，一直以来钢铁技术人员都在不断地探索降低钢铁料消耗的新方法、新途径及新工艺。2014年以来，天津荣程炼钢厂针对钢铁料消耗的精细化管理工作，着眼整个生产系统，对影响钢铁料消耗的过程实施了深度挖掘，以下是天荣炼钢厂在降低钢铁料消耗生产实践中的各项举措。

1 优化入炉原料结构

2014年以前，转炉冶炼处于高废钢比阶段，受制于铁水高温高硅的影响，炉均铁水为115～120 t，铁块为15～20 t，吨钢铁耗仅为850～890 kg，且由于铁水、铁块成分、温度波动大，天车称及原辅物料称量不准确[1]，导致在冶炼过程中难以稳定操作转炉，喷溅率＞15%。2014年以后，公司采取炼铁降成本的措施后，整体铁水的C、Si、Mn含量趋于下降，铁水物理热也显著降低，铸铁产量逐渐减少（铸铁成本50～70 元/t）。天津荣程炼钢厂顺应原材物料的变化，实时调整转炉装入量，逐步降低铁块用量，增加铁耗，至2016年2月转炉炉均铁水装入量为130～132 t，铁块为3～4 t，吨钢铁耗为1 010～1 030 kg，炉均物料偏差为±1 t，喷溅率降至8%以下，同时稳定了转炉操作及生产节奏，增加了金属收得率。废钢方面实行分类、分级管理，要求入炉废钢干燥清洁。增加自产废钢与渣钢的回收利用率，尤其是头尾坯、中包块、棒材、型钢等中大型废钢的回收，同时充分回收转炉渣道的渣钢大块等废钢。磁选回收金属含量较高部分的渣钢和废钢入炉，以增大废钢比，减少化学吹损，例如：磁选后渣钢（俗称自循环）加入废钢斗直接入炉，其含铁量在80%以上[2]。通过适当增加含铁物料烧结矿及球团矿的用量，也可有效增加钢水量，从而降低钢铁料消耗。

2 优化生产工艺

2.1 提高终点拉碳合格率

转炉冶炼终点拉碳的好坏，直接影响终渣全铁的高低。生产实践表明：在满足化渣去磷效果及内控碳成分的情况下，拉碳越高越好，不仅减少补加碳粉成本，而且降低终渣全铁，增加金属收得率。拉碳合格率的高低直接影响钢铁料消耗的高低。

2014年天津荣程炼钢厂普碳钢终点拉碳质量分数（0.08%～0.12%）合格率仅48.76%，终点拉碳质量分数≤0.08%的比例一度高达38%。终点拉碳合格率的高低是由综合性因素导致的，与转炉炉型、炉容比、终点压枪时间、化渣情况及炉长的经验都有很大关联。天津荣程炼钢厂转炉工场通过合理控制转炉装入量和炉容比，采用科学的护炉方法维护良好的炉型；在终点控制上要求普碳钢终点压枪时间必须保证在30s以上，低碳钢保证45 s以上，加强熔池搅拌，保证终点钢水成分温度的均匀，充分观察炉口火焰及拉碳前渣中全铁的还原、沉降时间，降低炉渣氧化性。一系列规定措施的实施，使得2016年2月转炉终点拉碳合格率达到62%以上，终点碳质量分数≤0.08%的比例降低至25%以下。

2.2 控制供氧强度

普碳钢供氧时间已由铁水条件变化前的13.6 min缩短至目前的12.5 min，烧结矿及球团矿的还原时间缩短，影响矿的回收率。根据冷料的加入时间及加入量，联系氧枪厂家更改氧枪参数，适当降低吹炼前中期过程氧压，维持供氧强度在3.5 m3/（min·t）左右，保证吹炼时间在13 min以上，加强终点压枪控制，确保冷料中金属的稳定回收。

2.3 推行留渣操作工艺

留渣操作是一种具有巨大经济效益的冶炼工艺，由于部分炉渣可循环使用，高碱度的留渣参与下炉冶炼，显著降低了石灰的用量。根据现场实践结果来看，吨钢降低石灰消耗3～5 kg；留渣中的TFe在下炉冶炼过程中还能进一步得到回收利用，因而降低了钢铁料的消耗。

3 强化内部管理

3.1 建立钢铁料管理体系

建立钢铁料消耗的管理体系和规范统计计算方法，完善计量、检测手段，严格控制所有入炉料的成分。合理制定激励机制，导入经济责任制调控手段，坚持班组经济核算，强化钢铁料消耗精细管理，开展钢铁料消耗项目攻关，提高职工节能降本意识。

3.2 控制过程钢铁料损失

为确保钢铁料消耗得到精细化管理，对进厂的钢铁料进行标准化验收，杜绝劣质钢铁料进厂，对钢坯出厂重量、支数进行严格把关，杜绝钢坯流失。对每个浇次最后一炉以及换中间包时要优化定尺折包，杜绝中间包大量余钢，减少尾坯的浪费。浇完每炉大包钢水，防止包底不平整或者温度过低，包内剩钢倒入其他钢包或专用渣盆，并通知转炉工场将存有剩钢的渣盆及时翻出，降低废钢外流[3]。炉前避免兑铁洒铁，提高操作水平，加强人员沟通配合。严格执行装入制度，执行好溅渣护炉操作。提高操作技能，避免钢水回炉事故以及人为造成的漏钢导致非计划停机等。

4 加强设备管理

4.1 确保设备检修周期

确保设备检修质量与检修周期，杜绝因设备原因导致出现废、次产品以及漏钢等事故。做好设备的检测，避免出现钢包穿钢、转炉穿漏等事故。

4.2 开发转炉副枪检测系统

在现有设备的基础上提高自动化程度，开发转炉副枪等检测系统，实现转炉操作的不倒炉测温定碳。目前我厂冶炼周期为30～32 min，倒炉测温、取样耗时过多，操作经验化，人为因素对转炉生产影响较大。为此可在结合副枪的基础上，采用在线闭环动态控制方式，通过与静态模型对比后进行动态校正，控制顶、底的供气和氧枪高度的变化，稳定双命中率在85%以上，对缩短冶炼周期，避免过吹，降低铁水元素的过量烧损以及低渣中的全铁含量都有比较显著的效果[4]。

4.3 减少连铸过程废次

连铸机选用窄缝切割枪，减少切缝铁损；设置大包下渣检测，减少铸余；设置必要的技术装备，如电磁搅拌、动态轻压下、二冷水自动控制等，优化连铸工艺，提高铸坯合格率，减少废品损失[5]。

5 实践结果

1）优化入炉原料结构，通过提铁耗、降铁块用量，控制炉均装入量偏差为±1 t、喷溅率维持在8%等措施，稳定了转炉生产节奏，增加了金属收得率。

2）转炉终点拉碳（0.08%～0.12%）合格率由2014年的48.2%提高至2016年的62%，不大于0.08%的比例由2014年的38%降低到2016年的25%以下。并且要求普碳钢终点压枪时间不小于30 s，低碳钢压枪时间不小于45 s来降低终渣全铁含量。

3）通过采取以上措施以后，钢铁料消耗逐渐得到了改善，虽然其中的一些措施还没有达到预想的效果，但是钢铁料消耗已经从2013年的1 052.3 kg/t降到2016年12月1 048.9 kg/t，达到国内同行业的领先水平。

[1] 杨文远，邹节忠，王明林，等.生铁块加入量对转炉吹炼过程的影响[J].钢铁，2007（6）：26-30.

[2] 渠约军，付衍国，孙芳，等.渣钢在转炉炼钢中的应用分析[J].炼钢，2007，23（4）；29-32.

[3] 姜国才.120 t转炉生产过程中的钢铁料的降耗实践[J].甘肃冶金，2011（32）：6.

[4] 杨楚荣，危尚好.首秦转炉自动化炼钢炉气分析和副枪技术的集成创新与应用[G]//2012年全国炼钢—连铸生产技术会论文集（上）.北京：中国金属学会，2012：253-256.

[5] 冯捷，张红文.转炉炼钢生产[M].北京：冶金工业出版社，2006.

（编辑：王瑾）

Practice of Reducing Iron and Steel Consumption in Converter

ZHANG Haiqiu
（Steelmaking Plant,Tianjin Rockcheck Steel Co.,Ltd.,Tianjin 300352）

By optimizing the raw material structure and production process,strengthening the internal management and equipment management measures,the purpose of reducing iron and steel material consumption of converter is achieved.The actual effect of iron and steel material consumption of converter in Tianjin Rockcheck steel plant is lowed from 1052.3 kg/t in 2013 to 1048.9 kg/t in 2016.

consumption,reduction,process optimization

TF71

A

1672-1152（2017）03-0068-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.03.28

2017-04-21

张海秋（1987—），男，辽宁人，本科，毕业于辽宁科技大学，助理工程师，研究方向：降低转炉钢铁料。