股份公司轉爐煉鋼生產采用頂底復吹工藝,在復吹轉爐中,熔池攪拌的動力來源有頂吹的氧氣、底吹的氣體和碳氧反應產生的氣泡等三個方面。頂底復吹轉爐控制最難點在于底吹的控制。一直以來,轉爐爐齡前期底吹效果較好,在緊張的生產過程中,隨著爐齡增加,由于濺渣護爐、吹煉模式、冶煉操作等諸多原因,會逐漸出現底吹槍堵塞、爐底區域爐襯侵蝕等一系列問題,造成轉爐終點碳氧積總體呈上升趨勢。到爐齡后期,碳氧積甚至能夠達到0.0030以上。
轉爐的碳氧積是評價轉爐復吹效果和終點控制水平的一個重要指標。碳氧積低,意味著在相同的終點碳含量條件下鋼水氧含量低,這有利于降低合金消耗,減少脫氧過程中形成的夾雜物,提高鋼水純凈度。
隨著股份公司產品結構的調整,尤其是高級別汽車板品種逐漸豐富,對鋼的潔凈度要求越來越苛刻。為改善現狀,股份公司煉鋼作業部和技術研究院成立聯合攻關團隊,向轉爐終點碳氧積隨爐齡增加而逐漸升高這個頑疾進行合力攻關。
攻關團隊經過認真研究摸索,最終發現了控制轉爐碳氧積的關鍵因素,并據此開展攻關。攻關過程中,團隊成員每天2次以上頂著高溫輻射對爐底進行拍照,以觀察復吹孔狀態。定期召開例會,對攻關效果進行研究討論,根據討論結果完善補充技術規程和操作規程,并對攻關進展情況進行階段總結。為了保持密切溝通,攻關團隊還成立微信群,每天對復吹現狀進行商討,每一次冶煉,大家都實時溝通、確認具體情況及對策。團隊核心成員——全國勞動模范、股份公司煉鋼作業部一煉鋼作業區白班作業長郭玉明全天候對攻關情況進行跟蹤掌握,就連休息日回家也時刻與生產現場保持緊密互動,指導轉爐煉鋼生產。團隊核心成員——北京市勞動模范、技術研究院煉鋼首席工程師李海波根據數學模型的結果,提出了保證單支底吹槍的底吹效果才能保證全爐役底吹效果的思想。課題組結合數學模型和生產試驗結果采取有效措施,提高了單支底吹槍的流量,不僅實現了良好的底吹效果,同時也達到了底吹槍靈活維護,最終實現了較低的底吹強度條件下依舊能夠做到6000爐次以上爐齡全爐役碳氧積較低的目標。
功夫不負有心人,在攻關團隊成員和現場操作人員的共同努力下,最終成功開發了弱底吹強度下的全爐役低碳氧積控制技術集成,轉爐底吹非對稱大環流技術,濺渣護爐條件下的底吹槍裸露技術,爐襯的動態維護技術等關鍵技術,成功解決了采用濺渣護爐技術以來國內轉爐底吹效果普遍難以保證的難題,實現了良好攪拌的效果,攻關項目整體水平達到國際先進。
攻關項目成果最早在股份公司1號轉爐成功應用,在“服役”384天、冶煉6543爐后,實現了全爐役復吹比100%,碳氧積平均0.0021,降低生產成本600多萬元。目前該技術已經在股份公司5座轉爐上推廣運用,轉爐終點氧平均降低150ppm左右,不僅為提高產品質量打下基礎,也顯著降低了生產成本。
據了解,雖然取得很大成績,但攻關團隊并沒有滿足現狀,他們始終保持著一以貫之毫不松懈的精細作風,密切協作,力爭使轉爐煉出的鋼水質量更高,成本更低。