改善钒钛转炉渣对提高炉衬寿命的影响

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1982.02.021 北京钢铁学院学报 1982年第2期 “1 改善钒钛转炉渣对提高炉衬寿命的影响 北京钢铁学院赵万智* 履仁 攀钢研究所李和辅 攀钢炼钢厂贺永来 耿立忠 摘 要 本文着重介绍，通过改进VTi铁水及半钢炼钢的造渣工艺，调整炼钢炉渣的矿 物组成，从而减轻炉渣对炉衬的浸蚀作用，达到提高转炉炉衬寿命的目的。使攀钢 最高炉龄由375炉提高到578炉。 一、前 言 攀钢有三座120吨氧化顶吹转炉，设计炉龄250炉。71年10月1日投产以来，采用焦油白 钢产童 1 铜产登，万吨 一一一一2最高炉射，次 120 600 -3 平均炉敏，次 耐火材料消耗，公斤/吨解， 10025 500 80 20400 6015300 40 10200 20 上00 75 76 77 78 80上半年试验炉 年度 图11*试验炉与攀钢历年炉龄、钢产量及耐火材料消耗 ◆参加这一工作的还有炉龄攻关组全体同志，此文1981年11月收到。 1

北 京 钢 铁 学 院 学 报 年第 期 改善钒钦转炉渣对提高炉衬寿命的影响 北京钢铁 学院 赵 万 智 攀 钢 研 究 所 李和辅 攀 钢 炼 钢 厂 贺永来 ，服仁 耿 立 忠 摘 要 本文 着重介绍 ， 通过 改进 铁水 及半钢炼钢 的造渣工艺 ， 调 整炼钢炉渣 的矿 物组 成 ， 从而减轻炉渣对炉衬 的浸 蚀作用 ， 达 到提高转炉炉衬寿 命的 目的 。 使 攀钢 最 高炉龄由 炉提高到 炉 。 一 、 前 ， 一 曰 攀钢有三 座 吨氧化顶 吹 转炉 ， 设 计炉龄 炉 。 年 月 日投产 以 来 ， 采 用 焦油 白 附 ︸ 幼娜产 拓梢材料火 ‘ 了 了夕 ‘夕户 产夕 饭 爪 飞 年 度 图 试 验 炉与攀钢历 年 炉龄 、 上半年 试 脸护 钢产 量 及 耐 火材 料消 耗 参加 这一 工 作 的还 有炉龄攻关 组 全 体 同 志 ， 此 文 年 月收到 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1982．02．021

云石砖为炉村。经多次试验，1978年之后，平均炉龄超过设计水平，1980年10月最高炉龄为 375炉，平均炉龄为311炉，吨钢耐火材料消耗降低到11.33公斤的水平（图1）。 在这个时期，攀钢公司曾多次组织炉龄攻关，取得了一定的经验〔1,2)。1980年初与北 京钢铁学院合作，开展了攀钢转炉渣对炉衬侵蚀机理的试验研究(3一8)。初步认识到，在现 有生产流程条件下，为了提高转炉炉龄，在造渣方面必须降低A1:O。和适当地提高终渣中 SiO2、MgO、MO的含量，以提高终渣的熔点和粘度，尽快化好初期渣。在此基础上， 1980年10月开始，在1转炉上进行提高炉龄的工业试验。在炉村材质基本不变、原材料和生 产比较苛刻的条件下，冶炼31天，创造了578炉的炉龄最高纪录。其各项经济技术指标，如 表1所示。 表1 试验炉主要技术经济指标对比 序号 项 、目 单 位 80-1-13炉役试验炉 1-10月各项指标平均 1 炉 龄 次数 578 305.2 2 钢产量 吨 69126.48 67700 耐火材料消耗 公斤/吨钢 7 11.33 日历利用系数 吨/吨昼夜 15.16 12.33 日历作业率 % 49.35 41.16 平均日炼钢炉数 炉数 19.23 18.51 7 每炉产钢量 吨/炉 120 119.26 钢锭合格率 % 99.06 99.03 9 镇静钢比 41 38.32 10 低碳钢比 93.59 11 冶炼周期 分/炉 42.08 43.78 12 供氧时间 分/炉 17.8 18.26 13 成本 元/吨钢 —0.80 在这些指标中，虽比平均指标有所提高，但是由于铁水供不上、成本不稳定、操作不熟 练等因素的影响，指标不够理想，再加上操作控制不好，粘枪较多，因此，稳定和巩固这一 成果，把平均炉龄搞上去，尚有大量的理论和实践工作要作。 二、试验及原材料概况 1.试验方察要点 这次试验在炉村材料方面采用了现有的焦油白云石砖，只是注意了控制加油量，炉底传 冷脱棋，炉帽砖的大颗粒由原来的24毫米降至15毫米，并加强熟料的检选。 在造渣工艺操作方面采用了如下措施：用安山岩代替火砖块造渣，加锰矿和轻烧白云石 造渣，降低萤石和中、后期铁皮用量，控制终渣的∑FO,加强护炉和补炉。 2.炉村 焦油白云石砖用的白云石生、熟料的化学成分见表2。焦油白云石砖的物理参数见表 3。 子

云石 砖为炉衬 。 经 多次试验 ， 年之后 ， 平均护龄超过设计水平 ， 。 年 月最高护龄为 炉 ， 平均炉龄为 炉， 吨 钢 耐 火 材料 消耗降低到 公斤 的 水平 图 。 在这个时期 ， 攀钢公司 曾多次组织 炉龄攻 关 ， 取得 了一定 的经验 〔 ， 幻 。 年初与北 京钢铁学院合 作 ， 开 展 了 攀钢 转炉渣对炉衬侵 蚀机理 的试验研究 〔 〕 。 初 步认识到 ， 在现 有生产 流程 条件下 ， 为 了提高转炉护龄 ， 在造 渣方面 必须 降低 和适 当地提 高终渣 中 、 、 的 含量 ， 以 提高终渣 的 熔点 和 粘度 ， 尽快化好初期渣 。 在此 基 础上 ， 。 年 月开 始 ， 在 书转炉上进 行提高炉龄的工业 试验 。 在炉衬材质 基本不 变 、 原材料和生 产比较 苛刻的条件下 ， 冶炼 天 ， 创造 了 炉的炉龄最 高纪录 。 其 各项经济技术指标 ， 如 表 所示 。 表 试验 炉主要 技术经 济指标对 比 序 号 项 目 单 位 卜，一 ‘ 炉 役试验炉 一 月各项指标平均 八工 八石甘内 五 … 任玉甘 纽自丹甘了月 炉 龄 钢 产 量 耐火材料消耗 日历利用系数 日历作业率 平均 日炼钢炉数 每炉产钢盘 钢锭合格 率 镇静钢 比 低碳钢比 冶炼周 期 供氧时 间 成 本 次 数 吨 公斤 吨钢 吨 吨 昼 夜 炉 数 吨 护 分 炉 分 护 元 吨钢 一 在这些指标 中 ， 虽比平均指标有所提高 ， 但是 由于铁水供不 上 、 成本不 稳定 、 操作不 熟 练等因素的影响 ， 指标不 够理 想， 再加上操作控制不好 ， 粘枪较多 ， 因此 ， 稳定和 巩固这一 成果 ， 把平均炉龄搞 上去 ， 尚有大 的理论和实践工作要作 。 二 、 试 验及 原 材料概况 试验方 案要点 这次试验在炉衬材料方面采 用 了现有的焦油 白云石砖 ， 只 是 注意 了控 制加油 ， 护底砖 冷脱模 ， 炉 帽砖的大颗粒 由原来 的 毫米降至 毫米 ， 并加 强熟料 的检选 。 在造渣工 艺 操 作方面采 用 了如下措施 用安 山岩代替火砖块造渣， 加锰矿和轻烧 白云石 造 渣， 降低萤石和 中 、 后 期铁皮 用量 ， 控 制终渣 的 艺 ， 加 强护炉和 补炉 。 护 衬 焦油 白云石砖用 的 白云石生 、 熟料的化学成分 见 表 。 焦油 白 云石砖的 物理参数见 表

表2 大水井白云石生料和熟料的化学成分 成分，% CaO MgO SiO, A1203 Fe2O3 ΣFAS 灼 减 体密 名称 克/厘米 生 料 30.83 21.40 0.38 0.24 0.25 0.89 47.14 热 料 54.13 34.52 2.52 2.06 0.76 5.34 5.69 2.96 熟 料 56.9639.99~ 3.98 3.19 1.6 8.77≈ 7.19~ 3.19 52.15 32.24 1.06 0.87 0.42 7.35 2.77 2.95 试验炉炉身及炉底采用大砖，炉帽有四环小砖，炉身最下两层大砖留有台阶，砌筑情况 如图2所表。砌炉时，大砖按编号择优用在关键部位，对号入座。砌缝材料按粒度要求，填 满热实。 表3 试验炉炉衬砖物理参数 砖号单重，公斤 块数 粒度配比 油量（外加%） 体密，克/厘米 砌筑部位 6 1160 113 6:1:3 6.78一7.05 t 2.800 炉 身 7 1100 17 么 6.6-7 2.860 炉 身 10 700 55 6.8-7.5 2.842 炉 帽 11 400 58 8-6.78 2.842 炉 帽 15 910 39 6.6-7 2.884 炉 底 中2200 2513 φ4230 中3750 图2试验炉砌筑剖面示意图 3.原材料 (1)铁水和半钢：本次试验全半钢冶炼占55.9%、全铁水冶炼占8.2%、混合冶炼占 ,35.9%。硫的频率分布如图3。铁水和半钢的化学成分及入炉温度如表4。 。②)）造渣剂：包括石灰、锰矿、安山岩、铁皮、董石和轻烧白云石，其化学成分见表 5

表 成分 ， 名称 、 ， 生 料 熟 料 熟 料 大水井白云石生料和熟料的化学成分 …一 …一 … …一 …一 …一 …二 穿 ·翼 · “ · ‘ ‘ · ‘ “ … “ · ‘ … · ‘ … 。 · ， 。 · ” ‘ · “ ” · ‘ ” · … “ · … “ · “ ” · “ · ” “ · ” ” · 。 “ · ’ “ · “ ‘ ’ · ” ” · ” ” · · 月 “ · · 气 二 ， 试验炉炉身及炉底采用大砖 ， 炉 帽有四 环小砖 ， 炉身最 下两 层大砖留有台阶 ， 砌筑情况 如图 所表 。 砌 炉 时 ， 大砖按 编号择 优 用在关键部位 ， 对号入座 。 砌缝材料按粒 度要求 ， 城 满捣实 。 表 试 验炉炉衬 砖物理 参数 砖 号 。 单 重 ， 公斤 块 数 粒度 配 比 油量 夕卜加 体密 ， 克 厘米 ， 砌筑 部位 甲 炉 底身帽帼 ， 匕八曰占人比 口口‘ ， ，’ 产 ， ， 。 小 「 ’ ’ 气 一 伽 · 图 试 验 炉砌 筑 剖面示 意图 原材料 铁水和半钢 本次 试验 全半钢 冶炼占 、 全 铁水 冶炼 占 、 混合 冶炼占 。 硫的频率分布如图 。 铁水和半钢 的化学成分 及入护温度如表 。 · 造渣 剂 包 括石灰 、 锰矿 、 安 山岩 、 铁皮 、 萤石和轻烧 白云石 ， 其化学成分见表 吞， 令

20 10 83 S个数 炉数n=493 均值X=62.3 标谁离差gn-1=10.9 图3 铁水、半钢硫频率分布图 表4 铁水、半钢的化学成分及入炉温度 成分，% C Si Mn P S Ti 入炉温度 原料 ℃ 铁 水 4.36 0.09 0.17 0.045 0.074 0.32 0.12 1235 半 钢 3.86 ≤0.050.058 0.075 0.030 ≤0.01 1280 表5 造渣原料的化学成分 成 分， % 原料 UWL 出 O n n 灼减 安山岩 69.1211.01 痕 4.17 0.015 0.096 4.432.14 2.73 白灰 0.030.1883.592.52 0.045~0.055 痕 0.59 13.79 锰 矿 4.341.438.06 一 46.50 0.012 0.0451.23 19.25 铁皮 4.021.531.07 一 0.97 0.031 痕169.3762 7.55 萤石 2.541.1264.351.12 0.53 85.51 轻烧白云石2.701.1249.6332.05 0.043 0.012 13.92 造渣剂的改变是这次试验的重要内容。用安山岩代替了火砖块造渣，使炉渣成分中SO2 增加，A12O.降低。用锰矿和轻烧白云石是为了增加渣中MO和MgO,促进早化渣和终点 炉渣作粘。 4

次︶ 哥燕 匕 个数 。 一 二 一、 价，， 卜呼叻 叫叻， 心的 囚婚嗡 的 份卜 卜， 公价卜 护 效 二 图 均值 二 标 准 离差 铁 水 、 半钢硫 颇率分布 图 表 铁水 、 半钢 的化学成分 及入炉温度 成分 ， 原 料 入炉温度 ℃ 一 一 ︷ 《 《 半铁 钢水 表 造渣原料的化学成分 成 分 ， “ 灼减 吕目 ‘“ 口妈月目 卜偏。 妈。 月﹃︸ 冈 昙口 月 昙 月 省叫 原 料 的﹃ 自﹄舀甘﹄口 … 曰，甘厅内‘ 甘八︷，︸ 二， 匕丹 ，卫‘ 安 山岩 痕 勺甘甘曰 月」丹比‘ ︸，上 痕 痕 旧 … “ ‘ ’ 占嘴 勺二，几 ‘，自 任丹 任甘 ‘二上 八内︸尸 ，，曰任月 … 通任占，曰 萤锰铁白 石矿皮灰 轻烧 白云石 造 渣 剂的改 变是这次试验的 重要 内容 。 用安 山岩代替 了火砖块造渣 ， 使炉渣成分 中 增 加 ， ， 降低 。 用锰矿 和轻 烧 白云石是为 了增 加渣 中 和 ， 促进早化渣和 终点 炉渣 作粘

4.治炼情况 (1)开新炉 采用铁水、焦炭烘炉，连续冶炼三炉，才开始正常冶炼。本次试验开炉情况良好，仅炉 身3~4环剥落30~50毫米二块砖大小。 (2)造渣操作 ①总渣料量控制在65~75公斤/吨铁，头批料为总渣量的1/2~3/4。 ②终点渣碱度(CaO/SiO,)控制在4~7。 ③少加或不加萤石，中、后期不许加铁皮。 ④每护配加1.5-一2,5吨轻烧白云石。 :!⑤每炉配加锰矿200一400公斤（实际达到每炉800公斤）。 全半钢冶炼配料比（公斤/吨半钢)如表6所示 表6 全半钢治炼的配料比 炉数 白灰 铁皮萤石 锰矿 安山岩 轻烧白云石 合计 12 47 2.22 2.73 2.79 5.01 10.22 69.97 (3)终点控制 因为攀钢没有付枪和风动送样设备，再加上半钢量变化大，所以只能采用“高拉补吹” 冶炼，因而，终点控制不理想。本次试验-一次拉碳率只有3.1%，二次拉碳率占59.5%，所 以点吹次数较多。 全炉役拉碳温度平均为1627℃，大于1645℃的占27.33%，大于1700℃的占2.4%。 (4)取样与测粘度 为了获得完整的生产数据，用倒炉取样法取15炉铁水、半钢、炉渣、钢水的样品并测定 温度，供化学分析、岩相鉴定等使用。 为了考察炉渣的粘度，用铁管沾渣法，称量一定长度的炉渣重量，作相对的炉渣粘度， 出钢后观察砖缝的显露情况，判断炉衬是否有挂渣的现象。 6.炉体维护 维护的重点是大面和炉帽，采用料槽扣补和湿法喷补的办法，进行予防性补炉。 料槽扣补主要是补大面，每槽装料2.2吨，扣补后烧结45分钟，本次试验从68炉开始扣 补，共扣补48次。 `法喷补主要是补炉帽，喷补料是镁火泥，用六偏磷酸钠作粘结剂。本次试险从71炉开 始喷补，每次300公斤。由于喷补设备较小，效率较低，但效果还是明显的。 三、试验数据与效果分析 1.降低A12O,含量，提高Si02含量 樂钢多年来一直使用火砖造渣，渣中A1,0。一般为5一6%，有时可高达13.3%。实践表 明，这种火砖块由于本身的熔点高，所以初期渣化的较慢。一且熔化之后，如此高的A:O ·‘含量的炉渣，到达终点时，又会“象水一样”的稀，因此又很难稠化（表7)。不论初渣化 .的慢，还是终渣稀如水，对于炉衬的寿命都是不利的。 a代

冶旅价况 开新护 采用 铁水 、 焦炭烘炉 ， 连续 冶炼三 炉 ， 才开始正 常冶炼 。 本次试 验开炉情况 良好 ， 仅 炉 身 环剥 落 毫米二 块砖大小 。 造渣操作 ① 总渣料盘 控 制在 公斤 吨 铁 ， 头批料为 总渣盆 的 。 ② 终点渣碱度 控 制在 ③ 少加或不 加萤石 ， 中 、 后 期不 许加 铁皮 。 “ 、 ‘ ④ 每炉配加 一 吨轻烧 白云石 。 户， ⑥ 每炉配加锰矿 一 公斤 实际 达到每 炉 公斤 。 全半钢 冶炼配料 比 公斤 吨半钢 如表 所示 表 全半钢 冶炼的 配料 比 炉 数 白 灰 铁 皮 萤 石 锰 矿 安山岩 轻烧 白云石 合 计 】 · 。 … 。 。 · 。 终点控 制 因为攀钢 没有付枪和风 动送样设备 ， 再加 上半钢里 变化大 ， 所 以只 能采 用 “ 高拉 补吹” 冶炼 ， 因而 ， 终点控制不 理 想 。 本 次试验一次拉碳率只 有 ， 二次拉碳率 占 ， 所 以点吹次数较多 。 全炉役拉碳温度平均为 ℃， 大于 ℃ 的 占 ， 大于 ℃ 的 占 。 取样与测粘度 为了获得完整的生产数据 ， 用倒炉取样法取 炉铁水 、 半钢 、 炉渣 、 钢 水的样品 并侧定 温度 ， 供化学分析 、 岩相 鉴定等使用 。 为 了考察炉渣 的粘度 ， 用铁管 沾渡 法 ， 称里一定 长度的炉渣 重最 ， 作相 对的 炉渣粘度 ， 出钢后 观 察砖缝 的显露情况 ， 判断炉衬是 否有挂渣的现象 。 肠 炉 体维护 维护 的 重点是大面 和 炉帽 ， 采 用料槽扣补和 湿 法喷 补的办法 ， 进行予防性 补炉 。 料槽扣补主要是补大面 ， 每槽装料 吨 ， 扣补后 烧结 分 钟 ， 本次试验 从 炉开始 扣 补、 共扣补 次 。 、 ’ 一 纽法喷补主要是补炉情 ， 喷补料是镁火泥 ， 用六偏磷 酸钠 作粘结 剂 。 本次试脸从 护开 始咦补 ， 每次 公斤 。 由于 喷补设备较小 ， 效 率较低 ， 但效果 还是 明显的 。 厂 “ 丈 三 、 试 验数据与效果分 析 降低 含， ， 提 高 旧 含 鞠 多年来一 直使 用火砖造 渣 ， 渣中 ‘ 一般 为 一 ， 邻端御脚鲜 · 实践表 明 ， 这 种 火砖 块 由于 本身的熔点 高 ， 所 以 初期 渣 化的较 慢 。 一旦 熔化之后 ， 如此 高 的 一 ‘ 含 的炉渣 ， 到 达 终点 时 ， 又 会 “ 象水一 样” 的稀 ， 因此 又很难稠 化 表 。 不 论 初渣 化 冬 的愧 ， 还是终渣稀 如水 ， 对 于炉衬 的寿命都是 不 利 的 。 系 ’ 、决

沒7 两种造渣方法半钢冶炼的炉渣的物化性能 成 份 % 统计 造渣方法 熔点 粉度，泊 CaO SiO.Al,O FeOMgo MnO V2O TiO 炉数 安山岩 76泊 (试验炉) 51.1710.171.9617.477.36 2.7 2.78 1.301460± (1460℃) 15 0.04 火砖块 53.64 7.655.8218.546.90 1.02 1.45 1.201290± (1450℃) 1 用安山岩代替火砖块，以改变渣中A1,O,/SiO:的比例。实践表明：由于SiO,含量提 高，A1,O,含量控制在2%以下，再加上控制终渣ΣFO和增加MgO等措施，使终渣的熔点 比多数炉次的火砖块造渣均提高20一30℃，特别是终渣的粘度提高幅度较大（表8）。 表8 炉渣粘度比较 粘度，泊 温 度 ℃ 样 品 1350 1400 1420 1440 1450 1460 1480 1540 1600 火砖块造渣 0.37 0.16 0.04 试验渣 581.3 212.6 78.0 40.9 28.7」21.2 注：此粘度值仅供参考 出钢时观察砖缝模糊不清，这和火砖块造渣（稀渣操作）有明显的不同。其原因：一是 炉渣中高熔点矿物硅酸三钙(3CaO.SiO:)比火砖块造渣约增加20%左右，而低熔点矿物 则减少得更多（约40%）。图4反映了这种矿物增减的规律。二是炉渣的熔点提高了（表 7),其粘度必然增加。残砖上具有明显的挂渣层（图5）正是炉衬挂渣的证明。 2.增加渣中MgO,提高渣中MgO饱和值，减缓炉渣对炉村的侵烛 采用轻烧白云石造渣，增加渣中MgO,并使其在渣中饱和，从而使炉衬中的MgO少受侵 蚀，这是国内外公认的有效措施。半钢炼钢法渣中CaO含量总是很富裕的，所以采用增加白 云石的办法，并使渣中MgO尽快接近饱和，这对于减缓炉衬的侵蚀，显得尤为重要。本次 灰色、长条状一硅酸三钙，白色不规则状一低溶点相，黑色颗粒一残留石灰 图4白云石造渣（左）和火砖块造渣（右）矿物组成对比 6

表 两种造渣方法半钢 冶炼的炉渣 的物化性能 成 份 ， 统 计 造 渣方 法 成 份 ， … … 。 ， 。 … 熔点 右 统计 度 ， 泊 炉数 泊 ℃”“八︺︸几︸ “任竹住﹄了月﹃ 欢八一 安 山岩 试验 炉 土 士 一臼，了 自 ︻任了八︶尸 ﹃ 自 门上 ‘一‘口 八 川任了月 八 卜八内 」，占口 一，卜口月，一 火砖 块 用安山岩 代替火砖块 ， 以 改 变渣 中 的比例 。 实践 表 明 由于 含量 提 高 ， 含最 控 制在 以 下 ， 再加上控 制终渣叉 和 增加 等措施 ， 使终渣 的熔点 比多数炉次的火砖块造渣均提高 一 ℃ ， 特别是 终渣的粘度提高幅度较大 表 。 表 炉 渣 粘 度 比 较 万石二下二几仁红止典一 片一 一一 毛异舟毕竺 一 … 一望生上巴生已兰竺卫二三竺 一 竺且些竺…二翌生口竺生 ‘ 竺臀 ‘ ， ” · ” · ‘ 。 厦 州 一 ‘ · “ ‘ · “ ‘ · ” · ” · ‘ · “ 注 此 枯度值 仅 供 参考 出钢 时观 察砖缝 模 糊不 清 ， 这和 火砖 块造渣 稀渣操作 有 明显 的不 同 。 其原 因 一是 炉渣 中高熔点矿物硅 酸三 钙 · 比 火砖块造渣 约增 加 左右 ， 而低 熔点矿 物 则 减少得更 多 约 。 图 反 映 了这种矿物增 减 的规律 。 二 是炉 渣 的熔 点 提高 了 表 ， 其 粘度必然增加 。 残砖上具有 明显 的 挂渣层 图 正是炉衬 挂渣的 证 明 。 猫加流 中 ， 提 高渣 中 饱 和值 ， 减 缓炉渣对 炉衬 的俊 蚀 采 用轻 烧 白云石造渣 ， 增加渣 中 ， 并使 其在渣中饱 和 ， 从而使 炉衬 中的 少受侵 蚀 ， 这是 国 内外 公 认的有效措施 。 半钢炼钢 法渣 中 含量 总是 很富裕 的 ， 所 以采 用增加 白 云石 的办法 ， 并 使渣 中 尽 快 接近 饱 和 ， 这 对 于减 缓炉衬 的侵 蚀 ， 显得尤 为重要 。 本 次 灰 色 、 长 条状一 硅 酸三 钙 ， 白色不 规则状一低 熔 点相 ， 黑 色颗粒一 残 留石 灰 图 白云 石 造渣 左 和 火砖 决 造渣 右 矿 物组 成对 比

试验考虑到V、Ti对于MgO饱和值的影响不 太明显〔3)，白云石配加量大体上按白云石与 石灰之比为0.33，即每炉加两吨左右白云石。 白云石加入量与MgO含量的关系如图6所示。 由图6可见，加两吨白云石，渣中MgO稳 定在9.2%左右，这时渣中MgO基本上接近饱 和，可以认为这种加入量是合适的。 3.加锰矿造渣，增加渣中MnO含量 为了促进初期渣早化和更充分地发挥 MgO的稠渣作用，在配料中加了3~5公斤锰 矿/吨，使初渣中的Mn0含量达3一5%，终渣 图5残砖上的掛渣层及其矿物组成 MnO1一2%。由于这个措施和采用安山岩造 (上部为工作面) 渣，其明显的效果是来渣时间加快。根据统计，其来渣时间比火砖块造渣提前48秒（表9），而 且其中含有大量的钙铁橄榄石(CaO·FeO·SiO2),也说明早期渣化渣良好，成渣是快的。 10 C=9.2M0使和值 9=2,55+2.94x 6 =9.2-e,n-17x 曲线部份 直线部份 n=5 n=8 X-1.82 x=1.578 相关系数r=0.998 Y=7.n92 相关系数r=-0.87 0.5 1,0 1.5 2.0 白云石加入量吨) 图6炉渣中MgO的鲍和值与白云石加入量的关系 表9 同期冶炼纯吹氧和来渣时间对比 造渣方法 冶炼时间，分 纯吹氧时问，分： 来渣时间，分 统计炉数 安山岩造渣 48.02 17.8 5'30 a79 火砖块造渣 43.30 18.65 C'18" 由于锰矿的加入，使终点残锰增加了。不加锰矿只有0.06%，加锰矿后残锰可达0.15%， 这样可大大节约锰铁，具有很大的经济意义。 7

试 验考虑到 、 对于 饱 和值 的影 响不 太 明显 〕 ， 白云石配加盆大体 上按 白云石 与 石灰之 比为 ， 即每炉加 两 吨左右 白云石 。 白云石加入量 与 含量 的关系 如 图 所 示 。 由图 可 见 ， 加 两吨 白云石 ， 渣 中 隐 定 在 左右 ， 这 时渣中 基 本上接近饱 和 ， 可 以认为这种加入 量是合适 的 。 加盆矿 造渣 ， 猫加 渣 中 含 为了促进 初 期渣 早 化 和 更 充 分 地 发挥 的祠渣作用 ， 在配料中加 了 公斤 锰 矿 吨 ， 使 初渣中的 含量 达 一 ， 终渣 一 。 由子这个措 施和采 用安山岩造 图 残砖上 的褂 渣 层及 其矿 物组 成 上 部为工 作面 渣 ， 其 明显的效果是 来渣 时间加快 。 根 据统计 ， 其 来 渣 时 间比 火砖块造渣 提前 秒 表 ， 而 且 其 中含有大 量 的 钙 铁橄榄石 · · ， 也 说 明早 期渣化渣 良好 ， 成渣是快 的 。 尹 月 ‘ 从种 比和位 尹 ， 一 城 尹 产 产 悦 漪 ， 夕 二， 一 二” 一 盆· 曲线部份 二 王 相关系效 二 ” 直线部份 乞次盆 目 吐 数 二 一 。 ， 口，夕 洲 图 表 石 ’ －飞了一 白云石加人 《吨 炉渣 中 的地和 值 与 白云 石 加 入 的关 系 同期 冶炼纯吹氧和 来渣 时 间对 比 造渣 方法 冶 炼时 间 ， 分 纯吹 氧 时 问 ， 分 安 山岩造渣 火砖 块造渣 来渣 时 间 ， 分 ， 万 ， ， 统计 炉故 八了 了味 ‘人‘ 由于锰矿 的加入 ， 使 终点残锰增加 了 。 不 加 锰矿只 有 ， 加锰矿后 残锰可达 ， 落样可大大节约锰 铁 ， 具有很大的经济意义

4.控制合理的炉渣减度和渣量 本次试验尽可能地作到小渣量操作。因此，从保证终渣熔点和粘度出发，要求全半钢冶 炼CaO/SiO,≥5全铁水冶炼CaO/SiO2≥7。在正常硫含量的条件下，白灰加入量控制在 45~55公斤/吨钢，'即可满足要求。全炉役拉碳渣平均R=5.23,终渣平均R=5.58。说明这 种配料大体上是合适的。 这样的造渣制度脱硫串如图7。但是铁水中含硫较高时，石灰加入量必须按上限加，这 样才能有效地控制终点疏的含量（表10）。 一火传块造渣”。 一一一安山岩造渣可， 15 10 10 152025303540455055 65 图7同期内两种造渣制度的脱疏频率 表10 脱硫效率与碱度关系 Rt:0.0001 脱硫率标准差0m-1 7.08 4.56 注：R>6比R<6脱碗效率有99.9%显异，一搬要求5<R<7,6~6.5为最佳。 由上图还可看出，试验炉次和生产炉次相比，脱硫率略低，这说明炉渣粘度不可搞的过 高，白云石加入量要适当。 5.减少整石用量 根据生产统计，本次试验萤石用盘≤0.3吨/炉的占71.45%，其波动值σn-1为0.125吨 /炉（统计炉数559炉），全炉役不加萤石的占20.59%。按实际消耗，本试验比火砖块造渣， 萤石用量降低2.4公斤/吨钢。按照炉渣的状况，萤石用量尚可降低，这对保护炉衬是大有好 处的。 8

挂翻合理的护滋喊度和渔妞 本次试验尽可能地作到小渣最操作 。 因此 ， 从保证终渣熔点和粘度出发 ， 要求全半钢冶 炼 凡 全铁水冶炼 》 。 在正常硫 含里 的条件下 ， 白灰加入 里控 制在 “ 公斤 吨钢 ，· 即可满足要求 。 奔护役拉碳渣平均 ， 终渣 平均 招 说 明这 种配料大体 上是合适的 。 这样 的造渣粼度脱硫率如图 宁 。 但是铁水中含硫较 高时 ， 石灰 加入 盈 必须按上限加 ， 这 样才能有效地控 制终点硫 的 含盛 ’ 表 。 劝竹‘ 厂 、 丈 火砖块造渔 一一 一 安山岩造嵌 ， ， 、 夕 了了 次讲派 。 以 乐 图 书 表 同期 内两种造渣 制度的脱硫 纹率 脱硫效率与碱度关系 一 ， 统计炉数 脱硫效率均值牙 脱硫率标准差 。 一 注 比 脱 硫效率有” 显异 ， 一 般要 求 ， 为最佳 。 由上图还可看 出 ， 试验炉次和生产炉次相比 ， 脱硫率略低 ， 这说 明炉渣 粘度不可搞的过 高 ， 白云石加入 要适 当 。 减少，石用 根 据生产统计 ， 本 次试验萤石用量 《 。 吨 炉的 占 ， 其 波动值 一 为 ，仓 炉 统计炉数 炉 ， 全炉役不加 萤石的 占 。 按实际 消耗 ， 本试验 比火砖块造渣 ， 萤石 用量 降低 公斤 吨钢 。 按照炉渣的状况 ， 萤石用量 尚可 降低 ， 这对保护炉衬 是大有好 处的 。 尽

6.·蝗制，澧氯化峡，降低渣中低熔点相 终渣氧化铁高，必然导致低熔点相的增加，从而加剧炉衬的侵蚀。控制办法：一是在化 好过程渣的前提下，拉碳前，降枪不少于一分钟，二是熔池碳含量低时，不允许加铁皮降 温。因此，本试验的铁皮用量较之火砖块造渣低4公斤/吨钢，全炉役用量均值0：7吨/炉， 标准离差0。-1=0.2吨/炉（统计炉数521炉），≤0.5吨/炉的占78.6%。 采用这些措施后，比过去操作稍有降低，但是由于终点后吹次数较多，半钢渣氧化铁的 水平尚不理想，如统计的15炉数据，其TFe平均值为15.6%，有些炉次竞高达21%以上。本 次试验拉碳温度控制在1645℃以下的占72.77%，拉碳温度高于1700℃的尚占2.4%，这是值 得进一步注意的。 ,狄·7。加强喷补是提高炉能的量要措施 试验停炉后，炉衬的侵蚀情况如图8所示。测量各个部位残砖厚度可知，薄弱环节首先 是炉帽，其次是耳轴。较之火砖块造渣，炉底不仅不是薄弱环节，反而略有上涨。炉身残砖 最薄的部位，其厚度相当于火砖块造渣的残砖厚度(303炉)，这些都说明，这次试验炉衬是 挂渣的。炉帽部位所以侵蚀严重，主要原因：一是砖型不合理，二是顶炉口粘结物的机械损 毁。若能改进炉帽砖型，炉帽砖的使用情况会得到改善。同时对炉帽和耳轴部位还必须实行 喷补，以便作到均衡侵蚀。本次试验炉帽砖在524炉掉砖后，用喷补法补炉又坚持了54护， 并在喷补部位粘附了200一300毫米厚的喷补层，可见，喷补效果是好的。 种厚年来 315 72 28 图8炉衬使蚀对比图 炉身部位的残砖，耳轴最薄，尚有225毫米，而侵蚀速度只有0.523毫米/炉，若能采用 高效喷补机加以喷补，其使用寿命更会延长。 四、试验炉的经济效果 试验炉的白灰、铁皮、萤石消耗量都减少，耐火材料消耗由日常的11.33公斤/吨钢下降到 7公斤/吨钢，轻烧白云石是新增加的消耗，但因第一次试烧，价格太高，每吨70.12元，仅 这一项就使成本增加不少，今后如果价格合理，吨钢成本仍可下降，锰矿也是新增加的消 耗，但是加入锰矿后，使终点残锰增加0.09%。可节约锰铁铁190公斤/炉，本次试验实际节 9

斌 ‘ 挂价炸油妞化铁 ， 降低渣 中低给点相 终渣氧化铁高 ， 必然导致低熔点 相 的增加 ， 从而加剧 炉衬的侵蚀 。 控制办法 一是在化 好过程渣的前提下 ， 拉碳前 ， 降枪不 少于一 分钟， 二是熔池碳含里 低时 ， 不 允许加轶皮降 温 。 因此 ， 本试验 的铁皮 用量较之火砖块造渣 低 公斤 吨钢 ， 全炉役用 均值动 幻吨 炉 ， 标 准离差 。 一 吨 炉 统计炉数 炉 ， 《 吨 炉的 占 。 采 用这些措施后 ， 比过 去操作稍有降低 ， 但 是 由于终点后吹次数较多 ， 半钢渣氧化铁的 水平尚不理怎 如统计的巧炉数据 ， 其 平均值为 ， 有些炉次竞高达 以 上 。 本 次试脸拉碳温度控制在 ℃ 以下的 占 ， 拉碳温度高于 ℃的 尚占 ， 这是值 得进一步注意的 。 一 乏汗 。 加 强喷补 是提 高护助的盆要措施 试验停炉后 ， 炉衬 的侵 蚀情况如图 所示 。 测量 各个部位残砖厚度可 知 ， 薄弱 环节首先 是 炉帽 ， 其 次是耳轴 。 较之火砖块造渣 ， 炉底不 仅不 是薄弱环节 ， 反而略有上涨 。 炉身残砖 最 薄 的部位 ， 其厚度相 当于火砖块造渣 的残砖厚度 炉 ， 这些都说明 ， 这次试 验炉衬是 挂渣 的 。 炉帽 部位所 以 侵 蚀严 重 ， 主要原因 一是砖型不 合理， 二是顶 炉 口 粘结物的机械损 毁 。 若能改进 炉帽砖型 ， 炉帽砖 的使 用情况会得 到改善 。 同时对炉帽和耳 轴部位还必须实行 喷 补 ， 以 便作到均衡侵蚀 。 本次试 验 炉帽砖在 炉掉砖后 ， 用喷 补法 补炉又坚持了 炉 ， 并在喷 补部位粘附 了 一 毫米厚 的喷补层 ， 可见 ， 喷补效果是好的 。 ‘ 的 抵 武目 卜、 吐礴甲 ， 、 ‘ ，娜 ’，﹄ 皿月 ‘目伟小 “ ，小翻 ， 甘 肠 加 汤加 ， 上几 卜﹄孟产琶工们俘、 广︸勺，‘月曰 ︸丫一 乙产引刁工勺乙名了，、月 洲与 参一 。。，州 毅 图 炉衬健蚀对 比图 护身都位的残砖 ， 耳轴最薄 ， 尚有 毫米 ， 而侵 蚀速度只 有 。 毫米 炉 ， 若能采用 高效喷补机加以喷补 ， 其使用寿命更会延长 。 四 、 试验炉的经 济效果 试 验炉的 白灰 、 铁皮 、 萤石消耗量都减少， 耐火材料消耗 由 日常的 公斤 吨钢下降到 公斤 吨钢 轻 烧 白云石是新 增加 的 消耗 ， 但 因第一 次试 烧 ， 价格太高 ， 每 吨 元 ， 仅 这一项 就 使成本增加不 少 ， 今后 如果价格合理 ， 耗 ， 但是加入 锰矿后 ， 使 终点残锰 增加 。 吨 钢成本仍可 下 降， 锰矿 也 是 新 增加的消 可节约锰 铁铁 公斤 炉 ， 本次试 验实际节 衬解凡傀

约117.3公斤/炉。这就是说，增加了锰矿，节约了锰铁，可回收锰矿成本80%，所以，使 用锰矿增加的成本是很少的。 单就实际消耗计算，本次试验可降低成本0.60元/屯钢，可节约55300元〔'0〕。其经济成 本核算如表11所示。若能进一步改进，吨钢成本还会进一步降低。 表11 经济成本核算 项目 白 萤 火 安 白 铁 锰 锰 废 偏 炉 合 元/吨钢 山 云 灰 石 砖 岩 石 皮 矿 铁 钢 酸 钠 料 计 类别 生 产 2.7361.3080.099 /0.449 0.18/ 6.347 0.0613.756h4.936 试 验 2.2431.020 0.1201.1430.110.9105.5910.550.1282.321h4.130 差 值 -0.4930.288-0.0990.1200.0940.0710.910-0.7560.550.0671.4350.80 注：废钢项内按1公斤/吨钢降成本0.1元计算 五、结 语 根据以上的资料可以看出，这次试验在经济上是合算的。立足于攀钢自身的条件，创造 更高、更经济的炉龄仍有潜力。 总之，提高炉般、完善造渣制度还有不少新的课题需要探索，例如，粘枪率高的问题， 这与枪位控制不合理，同时与废钢加入量少，锰矿加入量过大，间隙时间长等有关。但是， 我们相信，只要不断实践，不断总结，半钢冶炼的规律一定会被认识。 参考文献 〔1)攀钢碱性氧气顶吹转炉炉渣对炉衬侵蚀的研讨，攀研院、攀钢提钒炼钢厂、洛耐 所，1976,2. 〔2)含钒钛低硅磷铁水及半钢炼钢技术攻关试验总结，攀钢内部资料，1977. 〔3)含帆钛转炉渣对MgO饱和度的影响，北京钢铁学院、攀枝花钢铁公司，1980,9. 〔4)含钒钛转炉渣和碱性耐火材料的作用机理，北京钢铁学院、攀枝花钢铁公司， 1980,8. 〔5)半钢低硅残钒半钢冶炼热模型试验，北京钢铁学院、攀枝钢铁公司，1980,9. 〔6)攀钢转炉渣及其成渣过程的岩相特点，北京钢铁学院、攀枝花钢铁公司，1980,8. 〔7)攀钢转炉炉衬损毁机理的探讨，北京钢铁学院、攀枝花钢铁公司，1990,8. 〔8〕影响炉渣熔化温度因素的分析，北京钢铁学院、攀枝钢铁公司，1980,8. 〔9〕联合炉龄攻关方案，攀枝花钢铁公司，1980,10,10. 〔10)578炉炉龄试验冶炼工艺与经济分析，攀枝花钢铁公司，1980,2. 10

约 公斤 炉 。 这就是说 ， 增加了锰 矿 ， 节约了锰铁 ， 可 回收锰犷成本 幼 亥 ， 用 锰矿增加 的成本是很少的 。 单能实际 消耗计算 ， 本次试 验可 降低 成本 元声屯钢 ， 可 节约 。 元 〔 ’ 〕 。 本核算如 友 所示 。 若能进一 步改进 ， 吨钢 成本还会进一 步降低 。 表 经济 成本核 算 所以 ， 使 其经济成 史不 。盆膺……曼…到 … …膏最 创 注 度 退 钢项 内按 … 公 斤 黔 吨钢降成 本 麟 元计 算 裁 卿眯 下 壮 幸笼 ‘ ‘ 、 二 口 ‘ 口 根据 以 上的 资料可 以 看出 ， 这次试验在经济上是合算的 。 立足于攀钢 自身的条件 ， 创造 更 高 、 更经济 的炉岭仍有潜力 。 总之 ， 提 高护辞 、 完善造渣制度还有不 少新 的课题需要探索 ， 例如 ， 粘枪率高的问题 ， 这与枪位控 制不 合理 ， 同时与废 钢加入 量 少 ， 锰矿加入量 过大 ， 间 隙时 间长 等有关 。 但是 ， 我们相信 ， 只 要不断实践 ， 不 断 总结 ， 半钢冶炼的规律一定会被认识 。 参 考 文 献 〔 〕 所 ， 〕 〕 〔 〕 一 〔 〕 〔 〕 〔 〕 〔 〕 〔 〕 〔 〕 攀钢碱性氧气顶 吹转炉炉渣对炉衬侵 蚀 的研讨 ， 攀研 院 、 攀钢提钒炼钢厂 、 洛耐 。 含钒钦低硅磷铁水及半钢炼钢技术攻关试 验 总结 ， 攀钢 内部资料 ， 含钒钦转沪渣对 饱和度的影响 ， 北京 钢铁学院 、 攀枝花钢铁 公 司 ， ， 含钒钦转炉渣和碱性耐火材料的作用机理 ， 北京钢 铁学院 、 攀枝 花钢 铁公司 ， 半钢低硅残钒半钢 冶炼热模型 试验 ， 北京钢铁学院 、 攀枝钢铁公 司 ， ， 攀钢转炉遭及 其成渣过程 的岩相 特点 ， 北京钢铁学院 、 攀枝 花钢铁公 司 ， 。 ， 攀钢转炉炉衬损毁机理的探讨 ， 北京钢铁学院 、 影响炉渣 熔化温度 因素的 分析 ， 北京钢 铁学院 、 攀枝花钢 铁公司 ， 。 ， 攀枝钢铁公 司 ， ， 联合炉岭攻关方 案 ， 攀枝花钢铁公司 ， ， ， 么 炉炉龄试验冶炼工 艺与经 济分析 ， 攀枝 花钢铁公 司 ， 邪 。