X80M在260噸轉爐生產中的控制與應用

金輝 劉立杰

摘要：為加強精品拳頭產品線X80M的生產，鲅魚圈煉鋼部通過對生產過程中鐵水預脫硫與扒渣、轉爐裝入量、造渣制度、復吹冶煉、出鋼過程地把控、鋼水罐吹氬等各個環節分析，進行探索性生產操作優化。X80M無論生產成本降低，還是產品質量提高都取得了顯著的效果。

關鍵詞：X80M ?管線鋼 ?生產控制 ?出鋼把控

1 前言

國內管線鋼主要生產廠是：寶鋼、武鋼、鞍鋼，鞍鋼管線鋼的生產很大一部分由鲅魚圈分公司生產的，而X80M鋼種也是鲅魚圈分公司主要高端拳頭鋼材產品之一，鞍鋼是以銷定產，隨著X80M生產合同逐年增加，生產過程由原來實驗鋼階段逐步走向常態化冶煉，為了擴大鲅魚圈拳頭產品的優勢，鲅魚圈煉鋼部煉鋼作業區通過前期數據的分析以及過程控制、物料調配以及各個崗位精密控制與研究等，歸納整理出一套適合鲅魚圈260噸復吹轉爐生產X80M的標準化操作，在現場進行應用，在應用的過程中持續不斷地完善與改進。

2 X80M轉爐煉鋼生產中的控制

2.1生產準備

2.1.1 X80M成品鋼種的要求

X80M較其它管線鋼鋼種要求相對嚴格，鋼種成品磷要求低于0.010%、硫低于0.002%、碳低于0.06%、錳含量在1.7%-1.8%，同時要求夾雜物、探傷合格率的控制等。

2.1.2 X80M轉爐生產前的準備

2.1.2.1 X80M生產原料選取

在原料選取和控制方面，X80M對硫磷要求較嚴格，鐵水必須進行預處理，由于鲅魚圈鐵水預處理只有脫硫部分，所以鲅魚圈煉鋼部對X80M鋼種進行鐵水深脫硫及脫硫后進行扒渣處理。同時在選鐵水時盡可能選擇磷含量低于0.120%的鐵水。廢鋼使用較潔凈的輕、中型廢鋼，避免使用大塊廢鋼，造渣料主要使用低硫活性石灰和輕燒白云石，冷卻劑采用鐵皮及礦石來調節溫度。

2.1.2.2 X80M生產設備與工藝準備

在設備與工藝方面選擇底吹效果好、碳氧積低的轉爐，出鋼時間6分鐘以上、滑板擋渣小于5次，選擇上爐生產鎮靜鋼罐并保證清潔周轉4小時內，并保證紅罐出鋼。

2.2 X80M生產中的控制

2.2.1裝入量控制

生產過程控制上，脫硫控制要求鐵水按0.003%控制并保證扒渣扒凈，生產X80M轉爐裝入量比正常鋼種裝入量大，以準確控制鋼水罐凈空以便于后道工序控制。

2.2.2造渣控制

由最初探索階段的雙聯法改為根據鐵水硅含量進行正常單渣或者雙渣操作，當鐵水硅低于0.3%采用單渣操作，當鐵水硅大于0.3%時盡量選擇雙渣操作以保證生產穩定。

2.2.2.1單渣控制

單渣操作時，控制活性白灰、輕燒白云石加入量，同時配加氧化鐵皮及礦石等化渣料，盡量分批加入，在6-7分鐘時渣料加入結束，以提供足夠化渣時間，提高渣料利用率。

2.2.2.2雙渣控制

雙渣操作時，前期加4-5噸活性白灰和3-4噸輕燒白云石，根據熱平衡配加渣料2/3的礦石及鐵皮，渣料在2分鐘內加完，有條件適當留渣。前期槍位上下變動以防止物料成坨，主要以高槍位為主。進入碳氧反應時抬槍，根據爐渣狀態適當加入礦石或鐵皮，以提高爐渣氧化性。通過底吹作用及碳氧反應生產CO氣泡，使爐渣發泡膨脹、促進渣鐵分離。爐渣發泡體積變大，倒爐放渣成功率高，效果好，吹損小。放渣后根據鐵水硅加入活性白灰和輕燒白云石，并根據溫度采用高槍位小批次加入鐵皮或礦石化渣。吹氧至0.3%-0.4%時過程測試，并保證拉碳時間，準確控制，防止由于渣量大造成過程測試降碳慢造成碳高。

2.2.3底吹流量控制

生產過程底吹控制，改變底吹模型，選低磷鋼冶煉模式，前期2-3分鐘流量略大，提供前期攪拌動力，幫助快速成渣，促進廢鋼熔化。中后期選低流量，以保證爐渣中氧化鐵含量，促進化好渣，后期拉碳應提高流量以促進脫碳反應。

2.2.4溫度控制

隨著鲅魚圈2號LF爐的投產、紅罐出鋼，以及爐后吊車合理調配，爐后處理結束必須及時掛走，所以過程溫度控制在1550℃，當過程碳為0.3%-0.4%，終點溫度由原來的1640-1660℃，改為1610-1630℃，這樣大大改善脫磷熱力學條件，降低脫磷難度。

3 X80M出鋼過程控制

3.1出鋼擋渣控制

提前校標定位，準確控制擋渣標，提前做好堵磚塞，控制前期渣，過程及時加壓渣劑以降低爐內渣面且及時撂爐，始終保持出鋼口較深的鋼水液位以降低出鋼卷渣，出鋼3/4時加擋渣標，出鋼結束時采用下渣檢測加自動滑板擋渣，下渣量控制到最低。

3.2脫氧合金化控制

鲅魚圈煉鋼部采用鋁-錳-硅-鉻的合金順行加入，出鋼1/4開始加入，精準計算，控制好成分合格率，其中氬站鋁的控制，以利于LF爐脫硫和控制夾雜物形態。Mo、Ni合金隨廢鋼加入，其中Ni合金有條件采用9Ni鋼廢鋼進行回收利用，并采用袋裝鎳豆補加，大大降低了合金成本，出鋼加完合金后加入小粒白灰改質吸收夾雜物。

4 效果與效益

由于控制措施不斷優化，管線鋼優勢更加突出，鲅魚圈分公司產品合同量逐年增加，2020年完成產量約24萬噸，2021年計劃增加至30萬噸左右，利潤率逐年增加。

在生產管線類鋼種時，通過對底吹維護的一系列控制措施，以及對降低終點溫度的控制調整，碳氧積逐年降低，產品質量越來越好，生產成品逐漸降低。

通過操作上的一系列措施，鲅魚圈煉鋼部從成本、質量控制、工藝精簡化等方面都做出了較大改善，其中終點氧的控制由2017年625 PPm降低為現在457 PPm，節約脫氧鋁線段約30千克/爐（14000元/噸），冶煉吹損逐年降低，通過雙擋渣模式以及終點復吹效果及終點氧含量的控制，平均每爐減少吹損鋼水約1.5噸（以5000元/噸計算），探傷合格率由原來的92.7%提高到現在的97.8%，以每月平均生產75爐計算，成本節約=脫氧合金成本+吹損控制成本=（4200+7500）*75*12 =1053萬元/年，另外還有鑄坯探傷合格率大大提高，產品效益更加顯著。

參考文獻

[1]馮捷 ?張紅文《轉爐煉鋼生產》冶金工業出版社 2006

[2]張芳 ?《轉爐煉鋼》化學工業出版社2008