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龙钢120t转炉成品碳窄区间控制工艺实践
发布日期:2016-08-09    作者:李伟功    
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龙钢120t转炉成品碳窄区间控制工艺实践

李伟功

(陕西龙门钢铁有限责任公司总工程师办公室,陕西 韩城 715405

摘要:本文介绍了龙钢公司120t转炉成品碳含量窄区间控制攻关过程,通过规范关键岗位操作、稳定铁水质量、优化渣料、调整激励机制等措施,使成品碳控制水平大幅提升(由之前C0.22-0.25%区间控制在75%,提升至95%以上水平),轧线各规格钢坯成分均不同程度降低,取得可观的经济效益。

关键词:成品碳;控制;实践

1  前言

    转炉成品碳含量是指转炉生产成品钢水的碳成分的质量分数。近年来,钢铁行业形势异常严峻,各钢铁企业纷纷采取不同形式的降本举措,降低自身的区间成本,保证企业能够处在良性运营状态。龙钢公司为了进一步提升钢材性能,维护和提高产品市场荣誉和竞争力,提出并开展了“炼钢120t转炉成品碳窄区间控制攻关”活动,以稳步提高钢坯成品碳含量、稳定轧制工艺、提升钢材性能,达到降低转炉合金消耗的目的。

2  攻关前现状

龙钢公司一直以来把提高转炉终点和成品碳含量作为技术管理的重点内容之一,前几年多次组织炼钢技术人员外出对标学习,并陆续开展了提高转炉终点和成品碳含量技术控制攻关,实施了转炉终点碳含量倒推计算考核机制。经过攻关,转炉终点碳含量由0.080%提升至0.115%以上水平,成品碳窄区间(C 0.21-0.25%)由70%提高至90%以上;但成品碳C0.22-0.25%区间合格率徘徊在70-75%范围(见下表),仍有提升空间。

 

 

去年累计

2015

0.22-0.25%

区间命中率

1

2

3

4

5

6

累计

70.8%

73.0

71.6

74.6

67.1

65.1

75.9

70.9

3   目标确定

由于没法寻求到国内转炉成品碳窄区间控制的统计数据,通过对公司炼钢厂2014年及20151-6月份成品碳C0.22-0.25%区间控制情况,确定攻关目标为:一台阶≥80%;二台阶≥85%;三台阶≥90%。实施时间为20157-12月份。

4  攻关过程影响因素

    在确定攻关目标后,公司成立了以总工程师办公室牵头的攻关小组,对制约转炉成品碳控制的因素逐一进行分析,归纳出主要的影响因素。

4.1 操作人员技能水平影响

转炉终点碳控制主要依靠工作经验判断,而转炉关键岗位人员文化程度参差不齐,且新上人员多,使终点及成品碳控制水平差异较大,导致窄区间控制合格率不高。

4.2 铁水质量影响

由于转炉用铁水是炼铁厂5座高炉生产供应,不同炉座、铁次间铁水成分和温度存在一定的差距,由其在原燃料供应不足的情况下,铁水成分的波动更大(同一天,铁水Si0.29%0.79%范围波动),给转炉操作及成品碳的稳定控制带来一系列困难。

4.3 渣料质量影响

    炼钢转炉使用的造渣料主要是石灰、石灰石、高镁灰、污泥球和高炉返矿。石灰为回转窑生产,受石源质量、煤气等制约,石灰CaO含量和活性度均偏低,达不到转炉冶炼要求的大于85% CaO300ml/4N-HCL以上的活性度,操作过程化渣效果较差;加之污泥球、高炉返矿含末量较大,导致转炉化渣效果时好时坏,一旦倒炉出现炉渣不化时,只能强行点吹拉后吹化渣,造成终点和成品碳下降。

4.4 炉型控制影响

    由于操作水平差异、渣料质量和溅渣护炉等因素影响,转炉容易出现炉底上涨、局部结瘤或侵蚀严重,造成炉型不规则。当炉型失常后,对操作影响极大,使吹炼过程熔池搅拌均匀性变差,造成终点碳的判断异常,导致成品碳控制失控,且对安全带来隐患。前几年,曾因炉型失常,造成终点碳化验值与实际出钢碳最大0.07%的偏差。

4.5 激励政策导向影响

    公司炼钢厂近年来,成品碳控制区间一直为0.21-0.25%,且达标率在95%以上,看似没有提升空间(但折算到区间0.22-0.25%,就降至75%左右),就在成品碳控制方面投入的奖励较少,操作人员这方面的积极性不高。

5 攻关措施

    针对以上制约成品碳控制提升的因素,攻关组逐一制定应对措施,并坚持每周定期召开攻关协调会,及时解决过程中的瓶颈问题,同时完善措施,监督落实。

5.1 提高关键人员业务技能水平

    近年来,随着冶金技校、电大、冶院等钢铁冶金专业毕业生逐年增加,公司积累了一定的人才储备。对这些由专业理论知识的技术人员重点培养,表现突出的大胆任用,并在班组开展帮扶结对和师带徒活动,积极提高人员的整体业务水平。

    公司及分厂定期组织技术人员和关键岗位操作工进行炼钢理论知识培训,并每天对操作中出现的问题展开讨论,突出理论与实践应用的紧密结合。同时每季度开展职工技能比武,通过理论和实践考试,对评选的各工种前三名予以奖励,并作为年度星级员工评选的依据。再是,公司每年对各工种优秀的操作人员进行职称聘任,大大的提高了全员学习、追求进步的自觉性。

5.2 规范关键岗位人员操作

    由于各班组操作习惯不一,加料模式和枪位控制都不尽相同,交接班期间时常出现冶炼过程异常,严重时造成事故影响。针对此类问题,炼钢厂技术科组织转炉各工段段长及炉长,探讨总结各种情况下的操作模式,制定不同铁水条件下统一的作业规范,下发各工段学习落实。并通过每天班后会进行分析总结,持续改进完善。  

5.3 合理分流,阶段性稳定铁水成分

    铁水罐车到炼钢厂后,第一时间进行取样化验,根据铁水成分按高硫、低硫,高硅、低硅进行新老区分流;无法分开情况下,将高低成分混合兑入混铁炉,并要求混铁炉满进满出,同时上调混铁炉最低存铁限位,尽可能使转炉用铁水成分稳定。

每班对出混铁炉铁水进行测温取样,及时将当包入炉铁水成分、温度传递至炉前操作室,便于炉长确定渣料加入量及调整操作。另外,在某座高炉检修恢复或大的工艺调整情况下,及时告知炼钢厂技术科,依据铁水成分变化,采取操作调整,降低其对终点及成品碳控制的影响。

5.4 造渣料优化

   转炉尽可能全部使用回转窑生产的活性石灰,因其氧化钙含量高、活性度高、块度适中,提高了化渣速度和效果。指派专人对回转窑用石源及配比进行跟踪,保证严格按要求执行;再是严格控制冶金灰库存量,杜绝因存量大造成的粉化现象。为转炉冶炼创造良好的原料条件。目前冶金灰理化指标为:CaO85.9%MgO2.44% SiO21.72%S0.068%,活性度323ml/4N-HCL,完全满足冶炼工艺要求。

    之前转炉化渣用含铁辅料用的是污泥球+块矿,块矿为酸性料,不利用前期保护炉衬、增加石灰加入量。后进过考察学习,用高炉返烧结矿替代块矿,效果相当明显。烧结返矿因气孔率高反应速度快、碱度1.8左右,不仅可以加快化渣速度,还可以保护炉衬及降低石灰消耗。

5.5 加强转炉炉型管理

    生产实践证明,保持正常的转炉炉型,对冶炼操作稳定及终点控制有着重要意义。通过总结分析,为了防止炉膛变形,除规定各班交接时,确保一定尺寸的炉底数值,还参考氧枪位变化和激光测厚数据来反映炉型实际状况。当班炉长自主测量炉底,达不到要求时,组织吹扫炉底。并对炉衬侵蚀严重的部位进行及时修补维护,保证炉型规则。

5.6 制定激励机制

对关键岗位奖励机制进行调整,加大成品碳区间控制奖励力度,促使关键操作人员自觉学习、不断提升自己终点及成品碳控制技能。

各班班后会对制约成品碳控制的原因进行分析,分厂要求增碳类物料实行交接班,将使用量和库存量详细记录,每天报技术科。更激发了全员比、学、赶、帮、超的热情。

6 攻关效果

6.1 经过几个月的攻关,成品碳区间0.22-0.25%达标率稳定在95%以上,超计划完成攻关目标(见下表)。较攻关前提高20%以上。

20157-11月,120t转炉成品碳区间0.22-0.25%控制情况

 

7

8

9

10

11

累计

合格率/%

95.43

98.47

98.52

97.52

97.79

97.55

6.2 轧线各规格钢坯成分均不同程度下调,合金成本费用平均降低20/吨钢以上。

攻关组在进行“成品碳区间控制攻关”过程中,结合轧钢厂钢材性能情况,陆续分规格对钢坯成分进行了7次下调,最终∮810规格盘螺SiMnV成分在原基础上分别降低0.05%0.24%0.006%,折合合金成本降低23.1/吨钢;棒材HRB400E各规格SiMnV成分在原基础上分别降低0.05%0.15%0.008%,折合合金成本降低20.2/吨钢。

7   存在问题

    目前攻关仅在炼钢新区120t转炉组织成功,老区转炉关键岗位人员操作水平与新区存在一定差距。需要利用今后一段时间,对老区进行专业培训,使其作业技能同新区相当。

 

 

 

作者简介:李伟功  1971-12-23    工程师  大专  陕西龙门钢铁有限责任公司总工程师办公室炼钢技术管理   13571332389