高旭，于瑞波，王懷剛
（濰坊特鋼集團有限公司煉軋總廠，山東濰坊261000）
摘要：濰坊特鋼120t轉爐底吹磚類型由毛細孔磚優化選型為雙環縫底吹槍,通過對轉爐底吹供氣系統程序的優化、環縫槍的透氣性維護，有效提高了熔池攪拌能力和脫磷率，降低了終渣中全鐵含量和轉爐吹損，實現了成本、質量的雙提升。
關鍵詞：轉爐；環縫槍；模型；供氣強度；透氣性
1前言
濰坊特鋼集團有限公司120t轉爐原底吹元件類型采用毛細孔磚式，8塊底吹磚在爐底熔池1/2半徑處均勻環形排列。在爐役的300-1 000爐，因元件透氣性相對較差而相繼堵塞，底吹能力消除。爐役中、后期冶金動力學條件不足，吹損相對較大，且出現轉爐終點熔池溫度、成分均勻性差的情況。國內鋼鐵企業如青島特鋼、新興鑄管（武安）、鞍鋼、武鋼等在80t及以上轉爐應用較多的是環縫式噴嘴底吹元件,底吹元件一次通氣壽命均能達到5 000爐以上。環縫式噴嘴底吹元件分為單環縫型和雙環縫型兩種。雙環縫型由多層空心無縫鋼管套裝而成,氣流通過兩層鋼管間的環縫進入爐內，投入工業使用較為廣泛。雙環縫型優點主要體現在蘑菇頭對供氣元件的保護、防堵塞、大幅度氣量調節、堵塞時的快速復通及其大供氣壓力下的低壓力損失等方面。
2轉爐底吹系統優化措施
2.1轉爐底吹選型的優化
濰坊特鋼煉鋼廠120 t轉爐底吹氣源使用2/Ar氣體，氣源類型可由底吹系統的供氣模型設定自動切換,并配有單獨的。2氣源利于復通。為提高底吹元件的使用壽命，提高透氣穩定性和冶金動力學條件,在新爐役上,采用雙環縫型噴嘴底吹元件進行應用，目前底吹元件一次透氣性達到7 000爐以上。
2.2供氣系統自動化程序的優化
原供氣系統自動化模型在轉爐供氧過程中底吹供氣強度只有兩個階段可調，切換強度的時刻與底吹氣體類型轉換時刻相一致。只有轉爐傾角達到負值時，才可以切換到下一個底吹供氣環節，從而連鎖調整底吹流量。
對于吹煉過程中的硅猛氧化期、碳氧反應初期、碳氧反應劇烈期、碳氧反應末期各個階段熔池反應劇烈程度的不同，底吹供氣強度有優化匹配的空間，可以達到更佳的熔池動力學條件。在硅鎰氧化期、碳氧反應末期，熔池反應的劇烈程度相對小，可以提高底吹供氣強度，增加動力學條件，提高前期脫磷率和轉爐終點的溫度、成分的穩定性。在碳氧反應初期、碳氧反應劇烈期，熔池反應的劇烈程度相對較大，可以降低底吹供氣強度，減少爆發性噴濺。
現供氣系統自動化模型將吹煉過程中底吹供氣強度分為4個階段，以供氧時間為轉換條件，程序自動調整供氣強度值，與硅猛氧化期、碳氧反應初期、碳氧反應劇烈期、碳氧反應末期的氧槍供氧強度相對應，供氣強度在0.05 - 0.12 m3/（fmin）調節。底吹氣體類型轉換時刻單獨控制，取消跟供氣強度的連鎖。加入底吹供氣強度和氧槍氧氣閥門關閉的連鎖,實現測溫、取樣時底吹強度自動降低的目的。降低出鋼前等待過程中的熔池脫碳速度，更利于精確配碳，為下道工序服務。在底吹電腦畫面上增加了 “后攪”按鈕，點擊按鈕后，流量升高至預設值，且持續60s。60s結束后的供氣強度按當前的供氣階段（連鎖是供氧時間）執行相應流量，極大程度提高了低碳鋼轉爐吹煉末期熔池動力學條件，增強轉爐終點穩定性。以轉爐冶煉胎圈鋼絲鋼種為例，冶煉過程各環節的底吹氣源種類切換時間、氣源流量和供氣強度如表1所示。
3底吹環縫槍的透氣性維護
為了提高轉爐爐役過程中底吹環縫槍的透氣爐數，轉爐砌筑期的填縫、日常生產中的維護尤為重要。
1）為確保底吹元件透氣性，在砌筑前確認集束管的通暢性，砌筑后用鎂砂粉填縫，填滿金屬槍與底吹磚耐材之間的縫隙。2）爐齡20 - 100爐，隔一爐一濺渣；100 - 300爐，爐爐濺渣，槍位采用“低-高-低”模式。后續爐次的濺渣槍位以穩定控制爐底高度+100 ~ +300為原則，爐底上漲，則增加低槍位濺渣的相對時間。爐役過程動態調整白云石和鐵礦石的加入量,從而保證爐底厚度的動態穩定。3）轉爐終點提高一倒率和不等樣出鋼率，等待時爐子傾角控制在70-80°。盡量縮短倒爐時間和出鋼時間，避免鋼水長時間泡爐襯的情況。4）為了將廢鋼的沖擊區轉移，加廢鋼時轉爐傾角由40 ~ 45°優化為50°。
4底吹系統優化后的效果
實際生產中，選取了底吹通暢爐座和底吹堵塞爐座各100爐轉爐終點相對一致的生產爐次數據進行技術指標對比。使用CE/200AL-S（低氧）賀利氏定氧探頭，出鋼前進行定氧操作，并關注鐵水條件、轉爐終點、脫碳速度等情況。各經濟指數指標提升情況如下：1）轉爐底吹通暢爐次，定氧值同比低8.2 X 10-6；終渣Tfe含鐵量低1.02%，鐵損相對較低。2）轉爐底吹通暢爐次,鐵水猛收得率同比高2.7%。 3）脫磷率同比高0.88%。4）脫碳速度同比快20 s/爐。
5結語
生產實踐中，頂底復吹轉爐比頂吹轉爐在冶金效果上具有明顯優勢，已被廣泛認可，如何提高底吹元件一次透氣壽命，更是冶金工作者關注的熱點。如何從底吹元件的非均勻分布、底吹元件選型、供氣種類和非均勻供氣方面結合自身轉爐容積，調整企業產品結構，達到更好的冶金效果，還有待于更多冶金工作者的共同實踐。