滑板擋渣技術對轉爐成本的影響

呂艷偉

（河鋼宣鋼二鋼軋廠，河北 宣化 075100）

河鋼宣鋼（全文簡稱宣鋼）150 t頂底復吹轉爐冶煉品種比最高達到53%，而其中60%以上鋼種終點w（P）要求不大于0.015%，由于鐵水采用折罐直翻的方式，入爐鐵水條件穩定性差，不利于轉爐穩定控制。2017年滑板擋渣出鋼新技術成功運用在宣鋼150 t爐區后，擋渣成功率由原來的92%提高到100%，大大減少了由出鋼下渣帶來的各種生產、質量事故，進一步提升了合金收得率，取得了良好使用效果[1]。且明顯降低了轉爐冶煉成本。

1 技術投入后改善情況分析

1.1 擋渣效果提升情況分析

統計2016年全年和2019年全年終點擋渣情況，擋渣成功率2016年平均為92%，2019年擋渣成功率為100%。有效控制因轉爐出鋼過程下渣而造成的脫氧后鋼水夾雜物含量升高的情況，對提高鋼水純凈度、改善鋼水質量效果明顯。

圖1 擋渣成功率對比

1.2 鋼水回磷改善情況分析

對比滑板擋渣技術投入前后的回磷情況，以2016年和2019年冶煉數據進行對比，2016年1月—12月出鋼回磷量平均為0.004 1%，其中品種鋼回磷量平均為0.003 4%，2019年1月—12月出鋼回磷量平均為0.002 9%，其中品種鋼回磷量平均為0.002 3%（見圖2）。

圖2 回磷情況對比

1.3 合金收得率提升情況

對比2016年1月—12月和2019年1月—12月冶煉HRB400系列鋼種時硅錳使用量情況，獲得2016年Mn元素的收得率為90.7%，2019年Mn元素的收得率為91.3%，提高0.6%；2016年硅元素的收得率為89.1%，2019年硅元素的收得率為89.7%，提高0.4%。

1.4 生產及質量事故改善情況

應用滑板擋渣技術，由出鋼下渣帶的各種生產、質量事故得到明顯改善，滑板擋渣工藝上線前，轉爐工序由于出鋼下渣和出不盡鋼導致的生產質量事故時有發生：出鋼終了擋渣失敗燒損鋼包車氬氣管路，造成鋼包底吹不通，進而影響生產節奏和鋼水質量；ER70S-6系列鋼種由于出不盡鋼造成成分超標現象；C72DA回磷明顯造成改鋼，影響生產計劃和鋼水質量；焊條鋼生產由于下渣造成脫氧困難[2]，影響生產節奏和鋼水質量等事故時有發生。

1.5 作業環境及勞動強度改善情況

該項技術投入使用前，為保證擋渣效果，轉爐出鋼過程中至少需要投放一顆擋渣球。擋渣球需人工懸掛至擋渣塞車或者人工推送，勞動強度大且擋渣成功率相對偏低。該技術投入后，職工勞動強度有所降低，且擋渣成功率明顯提升。

1.6 品種結構限制

目前，150 t爐區冶煉品種鋼主要為C72DA、ER70S-6系列及SWRH82B系列，尤其C72DA成品對P含量要求較嚴格，使用滑板擋渣技術出鋼回磷明顯降低，能夠滿足品種鋼的冶煉。

2 對轉爐冶煉成本影響分析

2.1 合金料消耗成本分析

統計投入前（2016年）單爐擋渣失敗后平均補加脫氧劑（硅鋁鋇鍶或硅鈣鋇）量為100 kg/爐，統計2019年生產爐數20 906爐，全年產量413.19萬t進行計算，單爐產鋼量為197.6 t。合金料收得率變化以前述統計數據進行計算，詳見表1和表2。

表1 投入前后脫氧劑補加數據表

表2 投入前后合金收得率數據對比表 %

以目前合金物料價格，品種比例25%計算，則脫氧劑消耗成本降低0.352 4元/t

目前單爐產鋼量197.6 t，統計2016年和2019年全年普鋼單爐平均配錳均為1.15%，品種鋼單爐平均配錳為0.70%，則硅錳消耗成本降低0.721 4元/t，硅鐵成本降低0.756 7元/t，合金料消耗成本降低：1.83元/t

2.2 溶劑輔料消耗成本分析

以2016年1月—12月和2019年1月—12月溶劑消耗情況為數據源，統計溶劑消耗數據對比見表3。

表3 投入前后溶劑消耗數據對比表

統計2016年和2019年全年改質劑每月消耗量見表4。

表4 中數據存在品種冶煉影響，但目前品種比例雖下降，但是低碳鋼冶煉比例并未明顯下降。從2019年1月—12月改質劑消耗比2016年整體下降。2019年7月份開始控制改質劑消耗，但2019年1月—6月依然比2016年1月—6月降低改質劑消耗15.15t/月，當前改質劑價格為634元/t，則成本降低0.083元/t，則溶劑輔料成本降低0.94元/t。

表4 2016年和2019年改質劑消耗數據對比表 t

2.3 耐材消耗成本分析

統計2019年平均單月生產生產20 906÷12=1 742爐，目前擋渣球定額為800個/月，可塑性擋渣塞為400個/月。統計2016和2019年7月—12月擋渣球和可塑性擋渣塞使用情況見表5。

從表5可以得出，平均每月消耗擋渣球降低1 520個，可塑性擋渣塞消耗降低917個/月，則影響成本為：

表5 耐材消耗數據對比表 個

2.4 在線使用設備損壞情況成本分析

統計2016年和2019年1月—12月氬氣管和鋼包車電纜更換情況見表6。

從表6可得，2016年氬氣管更換為10次/月，2019年更換為3.33次/月，降低6.67次/月；2016年鋼包車電纜更換為0.42次/月，2019年為0.25次/月，降低0.17次/月。每次更換為2根10 m金屬軟管，電纜線更換90 m長。

表6 氬氣管和鋼包電纜更換次數統計表 次/月

2.5 生產質量事故影響成本分析

統計2016年1月—3月擋渣失敗后對生產節奏的影響及分布，如表7所示。

將表7數據繪制餅圖如圖3。

表7 2016年1月—3月擋渣失敗對生產節奏影響分布統計表 %

圖3 2016年1月—3月擋渣失敗后對生產節奏的影響及分布圖

從表7、圖3中可以得知因擋渣失敗平均可導致10 min的生產耽擱，經統計2016年全年冶煉路數為19 005爐，全年總產量為345.05萬t，單爐產鋼量為181.56 t，平均單爐冶煉時間為44.5 min，則全年影響產量：

按增產使噸鋼固定費用降低10元計算則影響成本為：

綜合上述內容，滑板投入后比投入前成本降低：

目前滑板承包費用為2.75元/t，則滑板投入后成本下滑：

3 結論

1）降低轉爐進入鋼包的下渣量，提高合金收得率，提高窄成分命中率。

2）回磷量的降低，出鋼磷可適當提高，進而降低白灰和輕燒消耗。

3）擋渣成功率的提高，降低了擋渣失敗起爐過程中對鋼包車相關設備的損壞。4）鋼液中夾雜物數量明顯降低，降低了質量事故。5）轉爐冶煉成本耐材成本雖增加，但滑板擋渣技術的投入是的轉爐冶煉成本整體下降。