转炉顶底复吹工艺总结

转炉顶底复吹工艺总结

我厂于2006年3月29日与钢铁研究总院合作完成了对3#转炉底吹工艺改造，并获得初步成功。在8月3日完成了对1#转炉的 改造，8月23日完成了对2#转炉的改造。至此，我厂的3座转炉已经全部实现了顶底复吹。现对顶底复吹工艺在我厂的使用情况做一总结。 1、冶炼过程

1.1过程枪位控制的调整

复吹转炉由于底吹的影响，熔池物化反应强度发生改变，冶炼操作方式也与顶吹有所不同。经过技术人员与操作工的摸索，复吹总体枪位比顶吹高200mm，特别是吹炼进行到4分钟左右[C]-[O]反应初起，枪位必须提高到距钢液面1600~1700mm，以避免金属喷溅。并将最低枪位由顶吹时的距液面800mm改为距液面1000mm，过程枪位的波动控制在1000mm~1700mm，减少了过程的喷溅和返干，并有效地减少了烧枪。 1.2渣料的调整

由于复吹转炉反应速度加快，熔池搅拌均匀，渣中TFe较顶吹转炉低，石灰加入量有所减少，萤石的加入量较大。 1.3终点控制的差异

复吹与顶吹转炉相比，终点控制存在一定的差异：

复吹转炉由于熔池的搅拌比顶吹有所加强，拉碳时火焰收缩没有顶吹明显，终点碳容易

拉低；

复吹转炉成渣速度快，要求对过程温度、化渣情况的变化应及时做出反应；

复吹终点成分、温度更加均匀，出钢温度可适当降低5℃左右，配[C]时要按成分的中上

限控制。

2、复吹转炉冶金效果评价（部分） 2.1钢水终点[C][O]浓度积

采用“长寿复吹转炉冶炼技术（LCB）”后，增强了吹炼末期熔池搅拌强度，使钢液中的[C]-[O]反应更加接近平衡，降低了钢水的氧化性，提高了钢水的质量。经检测表明，在[C]×[ O]积方面，比顶吹转炉降低0.000006。我们取样分析，3#转炉[C]×[ O]积平均为0.002841， 2#转炉平均为0.002847，降低0.000006。（[C][O]浓度积只有3#炉数据）） 2.2复吹工艺对终渣氧化性的影响

采用复吹工艺之后，由于熔池搅拌加强，使渣-钢间的反应更加趋于平衡，从而使渣中的TFe含量有所降低。我厂复吹转炉终渣TFe含量比顶吹转炉平均降低了0.80%。顶吹转炉平均为11.16%，复吹转炉平均为10.36%。

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2.3复吹工艺对钢中残锰的影响

由于锰的氧化反应主要发生在钢-渣界面上，而复吹转炉炉渣的氧化性比低吹降低，从而使钢中的残锰量平均增加0.018%。

表5终点残锰比较

复吹转炉[Mn]/% 0.094 2.4复吹工艺对转炉供氧时间的影响

复吹工艺增加了底吹搅拌措施，在均匀钢水温度和成分的同时，消除了反应严重不平衡现象，从而间接地提高了顶吹氧气的利用系数，达到间接地缩短纯供氧时间的效果。从我们统计的结果来看，在相同的条件下，复吹转炉的纯供氧时间可比顶吹转炉缩短18s。

表6纯供氧时间比较

转炉 3#复吹转炉 1#、2#顶吹转炉 装入量/t 33.69 33.62 终点[C]/% 0.0932 0.0955 纯供氧时间 11′27\ 11′45\ 统计炉数 58 53 顶吹转炉[Mn]/% 0.076 比较 +0.018 2.5复吹转炉对炉况的影响

3#转炉在实施复吹工艺后，炉型保持较好，炉底上涨在300~500mm，虽然炉底上涨较多，但保证了底吹的顺行，没有发生底枪堵塞的现象。同时，使得3#炉一次性炉龄有所提高，首次垫大面的炉龄均高出同期的1#和2#转炉。

表7炉况对比

转炉 3#复吹转炉 1#顶吹转炉 2#顶吹转炉 2.6复吹对消耗指标的影响

表8消耗对比

转炉 钢铁料消耗kg/t 石灰消耗kg/t 首次垫大面炉龄 3500 1867 3233 首次推补炉龄 4538 3516 5595 2

3#复吹转炉 1#、2#顶吹转炉 1091.91 1094.24 83.98 85.98 从表中可看出，钢铁料消耗3#复吹转炉比顶吹转炉要降低2.33kg/t钢，石灰消耗降低2kg/t钢。

3、底吹工艺元件长寿维护工艺技术 3.1快速形成“炉渣-金属蘑菇头”

复吹转炉冶炼技术的核心是低吹供气元件的长寿维护，其宗旨是在供气元件端部生成“炉渣-金属永久性透气蘑菇头”。同时要使“炉渣-金属蘑菇头”在整个炉役期或相当长的时间内，保持稳定、良好的形态及透气性能。

我车间主要采取以下措施保证“炉渣-金属蘑菇头”在开炉初期的快速形成：

开新炉第一炉兑铁前将底吹的气量调大，采用后搅，防止铁水倒灌堵住底枪，兑铁后恢

复正常。（此条应该纳入规程）

在开新炉的5炉以内采用C模式，5-10炉采取B模式进行操作，底吹元件不做护理，

任底吹供气元件蘑菇头自由生长；

前50炉炉炉溅渣，在炉底尽快形成有一定厚度的渣层，以保证底枪不受损坏和蘑菇头

的形成；

保证终渣有一定的黏度和适当的（MgO）含量，以便能在炉底挂上渣子，促使“炉渣-金

属蘑菇头”的快速形成。

3.2底吹供气元件的维护关键

底吹供气元件能否达到与炉龄同步并且能满足工艺需要的关键是控制好炉底的厚度。我厂遵循的原则是“宁涨勿降”，即允许炉底有轻微的上涨，上涨范围控制在50-150mm，但是不能有下降，因为下降后会损坏已经形成的“炉渣-金属蘑菇头”，影响复吹效果。要求炉前操作工接班必须测量炉底，如果超出要求范围，要及时处理。

表4炉底控制方法

炉底厚度 正常范围 指标 量炉底在50~150mm，停炉30分钟左右可看见供气元件周围的黑影 低于下限 量炉底＜50mm，出钢时能看见炉底砖延长溅渣时间、提高溅渣枪位、加大及砖缝 溅渣频率、粘渣挂渣 对策 正常溅渣 3

高于上限 量炉底＞150mm，停炉60分钟以上仍无法看到供气元件周围的黑影 连续冶炼低碳钢 减少溅渣次数 上涨严重时，留渣后用氧枪进行吹扫 我厂3#转炉在底吹改造完后，并未出现过炉底下降的问题，最突出的问题是炉底上涨严重，最多时上涨了500mm。1#、2#炉改造后，也出现同样地问题。因此，如何处理好溅渣护炉与炉底上涨的关系，是现在必须做好的事情。 4、存在的问题 4.1供气模式的选择

根据钢铁研究总院提供的供气模式，我们使用的是B模式，在使用中出现的主要问题就是在中后期供气强度增大的情况下（主要是第3阶段，供氧时间7～9分钟），“返干”现象严重，因此，对模式进行了修改，第三阶段的流量设定为80m/h，以减少“返干”。为此，我车间根据炉膛情况进行了进一步的优化，修改后的供气模式如下： 炉龄 500炉以内 500～1000 1000炉以上 4.2溅渣频率的调整

未上底吹之前，我们执行的溅渣制度是开新炉后要求炉炉进行溅渣，经过底吹改造后，经过摸索，根据实际情况制定了以下溅渣制度： 炉龄 溅渣频率 ≤50炉 炉炉溅渣 50~500炉 3炉一溅 500~1000炉 2炉一溅 ＞1000炉 炉炉溅渣 供气模式 1 C 80 80 80 吹炼阶段底吹流量（m/h） 2 80 80 80 3 80 80 80 4 80 100 120 33

前50炉炉炉溅渣，以保证炉渣－金属蘑菇头的快速形成，并且不损坏底枪；然后根据炉龄将溅渣频率进行了调整。但仍然不能杜绝炉底上涨。

现在溅渣护炉制度执行的比较差，主要是以下原因造成的：（1）产量压力重，生产组织影响了工艺纪律的执行；（2）炉底上涨严重，被迫减少溅渣次数。 4.3炉底上涨的防治

因为目前我厂转炉的装入制度不太合理，再加上底吹，导致炉底上涨频繁，无法维持在一个合理的范围，影响了底吹效果。3座转炉不同程度的存在因炉底上涨后造成的炉底窜气4

现象。因此，如何有效的控制炉底上涨，将炉底渣层控制在要求范围，是我们面临的最主要的问题，也是最迫切的问题，因为这直接影响到底吹效果的正常工作。 4.4洗炉底存在的问题

在炉底无法控制时，只能采用洗炉底的办法。但是1#炉氧气调节阀有问题，不能调节到0.6Mpa以下，只能洗出3个坑，无法有效地减薄炉底，而且对炉底还有损害。望能协调解决。

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冶炼车间 2006.9.14