降低转炉钢铁料消耗的生产实践

张雅丽，薛 顺

（马鞍山钢铁股份有限公司，安徽马鞍山 243000）

前言

钢铁料消耗是炼钢过程中最主要的物料消耗，是影响炼钢生产成本的关键因素，占转炉炼钢成本的90%以上[1]。降低钢铁料消耗是降低炼钢成本，提高钢厂竞争力的主要手段之一，也是各钢厂管理水平和生产操作水平的体现。为进一步降低钢铁料消耗，马钢长材事业部通过规范入炉料结构、优化氧枪操作模式、加强管理等措施有效地降低了钢铁料消耗。

1 影响钢铁料消耗因素分析

1.1 氧枪枪位过低

马钢长材事业部铁水带渣量大，Si、P 含量高且不稳定。为了减少冶炼过程中喷溅，氧枪通常采用小氧压低枪位操作。在此吹炼模式下，氧枪头部容易与钢渣、金属液接触，氧枪烧枪、粘枪概率大。吹炼枪位低，氧枪铜头与熔池液面间距小（压枪枪位与液面约800 mm），容易导致渣中FeO 含量降低，炉渣流动性不佳。“返干”严重时，高速氧气射流将渣层吹开，使钢液裸露，大量高温液滴飞溅粘结到喷头端部和枪身上，造成喷头变形和粘枪等现象[2]。从而导致氧气射流异常，引起吹炼过程喷溅或化渣不良等异常情况，最终导致钢铁料消耗急剧增加。

2017 年1～5 月钢铁料消耗统计，具体见表1。从统计结果看出，异常吹炼钢铁料消耗平均增加约14.72 kg/t，同时导致氧枪消耗偏高，平均枪龄约为50炉/根，远低于行业先进水平。

1.2 入炉钢铁料结构不合理

由于受到不同种类废钢价格的影响，为降低入炉成本，钢铁料主要由铁水、普通打包块、注余块、渣钢、中型废钢、轻薄废钢等构成。其中普通打包块、轻薄废钢的堆比重较小，加入转炉后，容易浮于铁水上部，从而影响氧气射流的冲击力，造成开吹打火困难。打包块和轻薄废钢加入过多，开吹时在高速射流的强烈冲击下，废钢间隙液滴呈不规则飞溅，在上升过程中剧烈氧化升温，温度甚至达到2 000 ℃以上，一旦冲到枪管上，即造成沟状烧蚀、漏水等问题[3]。造成氧枪吹炼异常，最终导致钢铁料消耗增加。

表1 异常吹炼钢铁料消耗

1.3 吹炼过程造渣、溅渣操作不当

转炉化渣原则为初期渣早化，过程渣化透，终渣作黏，出钢后溅渣。在实际操作中，由于铁水成分、造渣用石灰、白云石等原辅料质量波动，以及操作人员经验不足、操作不当等多种因素，容易造成前期转炉化渣过晚，过程化渣不良，甚至出现“返干”现象或造成严重的喷溅，使氧枪黏钢[3]。终点留渣量大、过氧化炉次溅渣不规范，容易造成炉渣未溅干，在下一炉吹炼前期极易造成喷溅，高温液滴飞溅粘结到喷头和枪身上，容易造成喷头变形和粘枪。影响转炉吹炼效果，最终导致钢铁料消耗增加。

2 降低钢铁料消耗的措施

2.1 加强氧枪管理

为了降低钢铁料消耗，规范氧枪使用管理，制定了氧枪验收、焊接、使用、维护等管理规定，严格按照规定进行操作。明确严格检查氧枪铜头尺寸及相关参数，确保氧枪符合设计要求，保证氧枪喷头质量。氧枪喷头焊接过程应连续冷却喷头，防止高温烧损密封圈，焊缝应光滑、饱满。全部焊接完毕，检查焊缝质量，用磨光机对焊缝、焊点及凸点打磨光滑，以利于钢渣脱落。氧枪焊接完毕后，进行水压试验确保焊接质量。

2.2 规范入炉废钢结构

为了避免入炉废钢结构不合理造成的氧枪粘连和漏水等异常吹炼情况，根据不同种类废钢的特点，在保证转炉热平衡基础上，对入炉废钢结构进行优化，每炉按照1 盘铁块、+2 t 打包、+1 t 渣铁、+8～9 t 重废配加，目标加入量为11.5～12.5 t/炉，尽量减少轻薄料的加入量，便于开吹打火，避免加入过量轻薄类废钢导致的吹炼异常状况出现。

2.3 优化吹炼模式

为减少喷溅和氧枪粘钢可以采取以下措施：一是合理设定氧压、枪位，减少因小氧压、低枪位操作造成烧枪、粘枪概率，采用终点压枪操作；二是规范加料顺序，在吹炼前期和中后期分批次加入氧化铁皮或烧结矿，保证前期脱磷效果的同时，降低钢铁料的消耗；三是合理控制石灰加入量，在吹炼过程根据渣量和铁水Si、P 含量加入石灰，轻烧加入量要求≥60%石灰加入量；四是规范过氧化炉次溅渣操作，在过氧化炉次出钢完成后向炉中加入适量轻烧白云石，摇至炉前位置翻掉一半过氧化渣，同时向炉中加入60 kg碳粉摇起溅渣，降低渣的氧化性。

3 结语

2017 年6 月起逐步开始采取以上措施，转炉氧枪黏钢、炉渣返干、喷溅等现象大幅减少，异常吹炼炉次比例大幅下降。异常吹炼炉数从月均195炉下降到94 炉，异常比例降低了51.8%。2018 年和2019年吨钢钢铁料消耗分别为1 067.81 kg、1 064.96 kg，显著降低了炼钢成本，取得了较好的经济和社会效益。