2021年第1期首钢水钢给排水节水节能潜力技术探讨
•生产实践•
文安义华福波魏福龙杨龙飞陶昌德
(首钢水钢钢轧事业部贵州六盘水553028)
摘要：合金烘烤效果对转炉出钢温度要求、合金收得率具有直接影响。针对水钢原有合金烘烤 方式复杂，工作量大及烘烤效果差等问题，通过合金烘烤炉优化改造，优化烘烤方式以提升烘烤
效果，提高合金温度，进而降低出钢温降，有利于减轻炉衬侵蚀、提高脱磷率、降本增效。结合水 钢生产实践，烘烤炉优化后，出钢温降降低约5益，达到预期优化效果，提高了合金收得率。
关键词：合金；烘烤；优化；温度；效益
Application Practice of Alloy Baking Furnace behind BOF
Wen Anyi Hua Fubo Wei Fulong Yang Longfei Tao Changde (Industrial Department of Steelmaking and Steel Rolling,Shougang Shuicheng Iron&Steel(Group)Co.,Ltd,.
Liupanshui553028,Guizhou,China)
Abstract:The effect of alloy baking has direct influence on tapping temperature and recovery ratio of
alloy in BOF(Basic Oxygen Furnace)steelmaking process.In view of the problems of complicated
baking method and heavy workload and poor baking effect of the previous alloy baking furnace at
Steelmaking Workshop in Shuigang,the optimization and reformation of the previous alloy baking fur
nace are carried out to improve the baking effect,increase the alloy temperature,decrease the tapping
temperature drop,which is beneficial to relieving the erosion of furnace lining,improving the dephos
phorization rate,reducing cost and enhancing the efficiency.On the basis of the production practice
in Shuigang,after the baking furnace is improved,the tapping temperature drop is reduced by about5
益，which achieves the expected optimization effect and enhance the recovery ratio of alloy.
Keywords:alloy;baking;optimum;temperature;benefit
1前言
水城钢铁（集团）有限责任公司（以下简称水钢）钢轧事业部炼钢作业区加入钢包的合金是在合金炉烘烤后用叉车运送至转炉炉后，待出钢过程再加入钢包，合金炉烘烤是十多吨合金同时烘烤，合金烘烤平均温度仅200益，且温度不均匀，另外在叉车倒运过程及等待出钢过程合金还要降温，加入钢包的合金平均温度仅100益，为保证铸机的正常浇注，转炉需要提高出钢温度，造成炉衬侵蚀加剧、耐火材料成本上升。水钢产品结构发生变化之后，出钢温度要进一步提高，会造成过氧化钢水增多，对产品质量及炉况安全造
作者简介：文安义（1982〜），男，工程师，从事转炉炼钢工作
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水钢科技SHUIGANG SCIENCE&TECHNOLOGY第155期
成影响旧。针对存在的问题，只有提高合金温度，降低出钢温度方可解决，故对原有合金烘烤装置进行优化改造。
2工艺概况2.1合金配比
水钢生产普通建材钢的工艺流程是铁水寅100t顶底复吹转炉寅连铸。钢种所使用的合金是从炉后合金仓内放到钢包内。所炼钢种最大使用合金容积配比如表1所示：
表1所炼钢种最大使用合金量容积配比表%
钢种硅铁硅锰合金高碳铬铁合计
0.5 2.5-3
HRB400E
0.330.83- 1.17
0.5 2.50.3 3.3
HRB500E
0.330.830.08 1.25
2.2转炉参数
转炉主要参数见表2遥
卧式冷室压铸机表2转炉主要参数
公称容量平均出钢量炉膛内容积炉容比熔池直径熔池深度100t93t86.21m30.9584450mm1165mm 2.3改造前经济指标
改造前经济指标见表3遥
表3改造前经济指标
指标合金温度出钢温度出钢口寿命
均值100益1662益220炉
烷基叔丁基醚2.4公辅介质
公辅介质参数及用途见表4遥
表4公辅介质参数及用途
介质限度热值最大耗量用途焦炉煤气3-7kPa3600-4000kcal/Nm3500Nm3/h作为主要燃烧介质仪表用气（氮气）0.4-0.6MPa0.5Nm3/炉各种气动阀、气缸压缩空气0.4-0.6MPa0.5Nm3/炉长明火
装机容量（单座）380V臆10kW/炉风机等
3设备改造
水钢炼钢作业区原合金加入装置（料斗）如图1所示，安置于转炉炉后加料口旁，其上料方
式为叉车上料（上料口高度2200mm）将合金倒入烘烤炉内进行加热，通过测量核算其最大容积为1.2m3O
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2021年第1期转炉炉后合金烘烤炉应用实践
图1改造前合金烘烤装置图2改造后合金烘烤装置图2为改造后合金烘烤装置，其有效容积为
1.5m3。烘烤炉采用圆筒+偏锥型炉体，避免烘烤死角，下部采用4个呈水平布置的烧嘴，上部1个烧嘴
形成火幕使煤气能够充分燃烧，烧嘴中心线与烘烤炉圆周相切，烧嘴延伸至烘烤炉内部，内部设有长明火可防止合金炉熄火，烧嘴内部设有预混腔，将煤气与空气充分混合，加强其燃烧效果，烘烤炉顶部增设废气收集管道和抽烟装置，可有效收集废气及合金加料时产生的粉尘。由于烧嘴深入烘烤炉内部，可将燃烧产生的热量迅速向合金料传递，同时顶部的排烟装置也可增强热量传递效果。整个合金烘烤炉采用承重式钢架，对烘烤炉进行支撑，合金烘烤炉底部设置给料器，并加装手动卸料应急装置，使合金料能顺利出仓，本装置采用PLC控制可对烘烤火焰进行调整，一旦煤气泄漏可快速切断，使该装置更加安全可靠「3代改造后各设备参数及介质参数如表5所示，由表5可知，优化改造后的烘烤炉适宜水钢生产条件的同时亦满足所炼钢种工艺要求。同时对叉车进行辅助改造：（1）对现有叉车料斗焊接窄口下料口，装置加料口宽度三1650 mm，可以满足上料使用;（2）合金在线烘烤装置设计适应叉车使用投料口。在1#、2#、3#转炉旁分别安装1个全新的在线合金烘烤炉。
表5改造尺寸对比
改造前改造后受料口高度/米 2.3 2.3
设备占地面积/m2 2.5 2.5料仓容积/m3 1.2 1.5
合金炉台数/台常用4台（共8台）3单台煤气耗量/（Nm3/h）250300煤气总耗量/（Nm3/天）2400021600
4烘烤炉投用后效果
4.1提高合金温度
炉后合金烘烤炉正常使用后，对不同时间段烘烤炉内合金温度进行了跟踪对比，其结果如表6所示，其中实测温度是通过向炉内插入热电偶而测得，显示温度为操作屏幕上所显示的合金温度，即自动连续测温所得温度。由表6可知，实测温度与显示温度较为吻合，即显示温度对该时刻烘烤炉内合金温度具有较强的代表性。同时由表可知，烘烤时间不低于12min时，合金温度可达300益及以上，达到预期效果。结合当前转炉冶炼周期，每炉次自开始吹炼至出钢，其周期在17min 左右，则在该周期内合金烘烤效果能达到要求。
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第155期表6不同时间段合金温度对比
烘烤时间/min 测量炉
数/炉
实测温
度/益
显示温
度/益
612178180
813223230
1010268260
1212305300
1412327330
4.2优化合金称量
根据水钢炼钢作业区现场作业情况，优化前合金工称量合金都是出完钢吹完氩送样后才去称合金，称量倒入炉后合金仓的时间约有8分钟左右便出钢。为了能达到烘烤效果，合金工出完钢后直接称合金提前，这样可以节约5分钟，烘烤时间可以确保逸12分钟，确保了烘烤效果。4.3降低出钢温度
确保烘烤时间，烘烤效果得到保证，通过1-6月份的出钢温度统计如表7所示，由表7可知合金烘烤炉投用后，平均降低出钢温度5益，达到预期效果。
表7出钢温度对比
月份正常冶炼炉数（炉）平均出钢温度（益）
121431662
227721662
314151665
421701657
521981658
622341657
4.4增设烘烤记时
为准确掌握烘烤时间，在现场操作屏幕上增设“烘烤时间”按钮，当合金工向烘烤炉内加入合金时点击“烘烤时间”按钮，炉长便可通过操作室内合金烘烤炉控制箱准确掌握当前合金烘烤时间，根据烘烤时间推断合金温度，以此为依据调整出钢温度，降低出钢温度的同时满足后序工艺要求。
4.5关键岗位培训
炉后合金烘烤炉自安装调试到投用期间，由专业人员对职工进行了理论和现场实操培训，在短时间内培养了一批能熟练掌握合金烘烤炉操作的关键岗位职工。
5经济效益
降低出钢温度效益测算（以出钢温度降低5益进行测算。）太阳能沼气
（1）转炉冶炼是一个氧化过程，减少氧化损失是减少钢铁料损失的关键。由于出钢温度的降低，一定幅度上降低了钢铁料的烧损，降低转炉冶炼过程中的钢铁料损失，查阅相关文献记载（参考文献:《唐钢降低转炉出钢温度的实践》、作者：孙建勇等），出钢温度降低5益，可降低钢铁料损失0.036%，按照出钢温度降低5益保守估算钢铁料损失降低0.04%，按照合金钢平均市场单价4200元/t，则吨钢创效1.68元/to
（2）出钢温度降低后，有利于炉龄的提高，补炉料消耗将会相对降低。根据炼钢厂对出钢温度与补炉料关系的统计，在终渣TFe不变的情况下，出钢温度每降低5益，补炉料消耗降低0.25 kg/吨钢，因耐材具体单价未知，则保守取补炉料价格2元/kg，则初步测算可降低吨钢生产成本
0.5元/t。
（3）合金经过充分加热后，在钢水中的溶解性大幅提高，合金化时间缩短，可一定程度上缩短氩站合金混匀及合金微调的精炼周期，降低精炼能耗，并降低电极损耗，根据以往改造后精炼情况，平均精炼时间可缩短1-3分钟左右，取缩短1.5分钟计算，精炼炉温升指标为5益/min（精炼过程中温升每降低1益，可降低电耗1.14 kWh，吨钢降耗5.817元/to
（下转43页）33
第155期
这1个月内，在影响时间多的情况下，当月的最高热送热装率完成77%，最低热送热装率完成49%，与目标热送热装率80%相差较大。综合1年的热送热装率统计情况为超过80%天数达到20%，最低热送热装率达到63.02%o
3.3提高热送热装率对能耗的影响
热送热装率提高，吨钢煤气消耗降低(如图5)，以16天的生产数据为例，加热炉用的焦炉煤气与转炉煤气配比为35%：65%，由于受设备、成分、工艺故障、生产衔接等因素影响，平均热装率为64.4%，煤气平均消耗为95.6m3/t，与煤气指标109m3/t相比，降低了13.4m3/to
(二空)弼衆舞虻戟农才-•-平均热装率％Y-煤气(m3/t)
12S.OO%
110.00%
9500%
80.00%
65.00%
50.00%
35.00%
电厂脱硫滤布
20.00%图5热送热装率与吨钢煤气消耗的关系
4结语
通过炼钢工序开展提高成分命中率、缩短冶炼周期、优化调整铸坯水量、提高铸坯拉速、减少工艺和设备影响时间等工作，有效将铸坯的矫直温度提高到了1070益以上，也满足了轧钢的产能要求。通过对铸坯的输送过程进行攻关，提高横移链、提升链的运输速度，减少了铸坯在运输过程中的热损失，同时对炼、轧钢工序间的生产组织和衔接工作进行优化，使炼、轧钢工序尽量做到同步交接班、同步检修，以减少炼、轧钢的非计划停机和设备影响时间，通过一系列攻关工作的开展，铸坯进入加热炉的温度达到了850益以上，综合热送热装率平均为64.4%，最高达到80%的目标，综合煤气用量降低13.4m3/t，取得了较好的效益和效果。
煅烧石油焦
cadjohns(上接第33页)
6结论
炉后合金烘烤炉在短时间内三座转炉相继投入使用，取得了以下效果：
(1)通过优化烘烤时间。
(2)操作画面增加计时功能，人员的培训掌握了炉后合金烘烤炉操作。
(3)降低出钢温度约5益o
(4)降低耐火材料的消耗，从而降低成本。
参考文献
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「4]赵长亮、孟德伟、王雷川等.降低转炉出钢温度生产实践「J].炼钢.2018.34(5):26-30遥
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