提高转炉出钢口寿命.doc

提高转炉出钢口寿命 股份炼钢厂1#转炉QC课题组一、 前言转炉炉衬中,出钢口具有特殊意义，它是钢水由转炉进入钢包的唯一通道。由于出钢口通钢量大，受到高温钢液冲刷、氧化浸蚀,工作条件相当恶劣，一般情况下出钢口寿命很低,需要不断的修补或更换，不仅影响生产时间，而且直接影响到钢水质量及生产稳定性。近几年来，延长出钢口的寿命、提高出钢质量越来越引起了生产厂家的重视。多年以前，莱钢45 T 转炉出钢口受热换工艺落后、出钢口材质差、钢水温度高、钢水氧化性强等因素影响，出钢口寿命较低，平均仅为200 炉左右，同时由于热换采用人工作业，热换平均时间长达60分钟以上，被迫使用内径较小的出钢口套砖尽可能延长出钢口寿命，进而导致转炉平均出钢时间较长，极大的限制了转炉作业率的进一步提高。2005 年以来，炼钢厂通过探索和实践，总结出了一套提高出钢口寿命的生产工艺，不仅大幅度提高了出钢口寿命,而且缩短转炉冶炼周期效果相当明显。此次一号转炉QC小组就是在此基础上，通过立项研讨，不断提高出钢口寿命，降低耐材消耗，实现经济炉役的目标。 表一：小组成员构成表小组名称莱钢炼钢厂1#转炉QC小组小组编号LLG-001注册日期2011年1月课题类型现场型活动时间2011年1月12月姓名性别文化程度职称组内职务组内责任曹平男本科助工组长策划组织杨波男本科工程师组长组织实施宋立新男技校高技组员具体实施徐峰男技校高技组员具体实施王富庆男高中中技组员具体实施张玉国男技校中技组员具体实施王洪央男技校高技组员统计分析林敏男本科助工组员记录统计制表人：林敏 时间：2011年11月为顺利推进小组的活动，保证活动实效，实现活动目标，小组制定了活动计划推进表，见表二：表二：小组活动计划及实施、活动 阶段活 动内 容活 动 进 度 （月份）123456789101112P课题选择现状调查确定目标原因分析确定主因制定对策D对策实施C效果检查A巩固措施遗留问题及今后打算计划 实际 制表人：林敏 时间：2011年11月二、选题理由2008年炼钢厂计划吨钢氧耗54.3m3/T,耐材消耗每10000炉小于0.1 kg/t，我车间出钢口要求达到300炉以上。质量目标去年我厂转炉出钢口寿命仅为290炉，出钢口侵蚀的程度相当严重，因此提高出钢口寿命是目前需要迫切解决的一个问题。实际情况因此我小组确定的本次活动的课题为：提高转炉出钢口寿命课题选择三、现状调查 表三：2011年上半年耐材消耗统计表(Kg/T)月份12345平均耐材消耗0.1640.2140.2850.2720.280.243制表人：林敏 时间：2011年11月表四：下表是1#转炉车间今年1-6月份的出钢口平均寿命月份123456上半年平均寿命280295310305320300300制表人：林敏 时间：2011年11月从上表可以看出耐材消耗仅维持在0.243 kg/t，因此降低耐材消耗，降低钢中氧含量减少对出钢口的侵蚀是目前需要迫切解决的一个问题。 由调查分析得出：终点钢水氧化性强导致出钢口侵蚀严重，与此同时造成合金收得率低、耐材消耗多。因此，出钢口的寿命在转炉生产中不可忽视，提高出钢口的寿命同时还能减少钢水过氧化，提高钢水质量，因此，提高转炉高拉碳合格率势在必行。四、目标确定一、目标设定小组将本次活动的目标确定为：将出钢口寿命由300提高到350活动目标柱状图（1）350300二、目标可行性分析1 质量目标方面：目前，莱钢已经形成了相当大的生产规模，同时不断提高自己的产品质量，以增强自身竞争力，满足用户对于产品质量更高的要求。2 生产实际情况：我们一号转炉车间是一支团结向上、善打硬仗的战斗集体，在主观上有强烈的愿望要求持续作好降本增效工作，在技术水平和业务能力上也能够保障出钢口寿命350炉的目标实现。3 课题选择出发点：今年下半年以来，钢铁市场低糜。提高转炉出钢口寿命是降低各种原料消耗、节约成本的有效途径之一。在各项新技术的保障之下，为优化高拉碳工艺提供了新的契机。根据对目标的可行性分析，我们所制定的目标可以实现。五、原因分析为找到影响出钢口寿命的真正原因，我们课题组从人员、设备、原料、操作四个方面进行分析，并绘出了因果关系图（如图）。人员 原料 更换水平低 出钢口寿命低责任心差 石灰差 铁水p,s高 出钢口质量差 出钢温度高 钢水过氧化 返 氧枪问题 炉型不好 渣量少 碱度低 干 终点温度控制差 造渣差，侵蚀炉衬 补炉 操作 设备 图4：因果关系图 制图：林敏 时间：2011.10.20六、要因确认从因果关系图中，我们共找出八条末端因素，为找出主要原因，我们将条末端因素逐一进行了验证分析，并确定了四条主要原因。（见表六）。表五：序号末 端 因 素验证分析结 论1出钢温度高 出钢温度一般为16601700 ，高温下，出钢口的材料会软化，强度显著降低，甚至会熔解，造成出钢口的损毁要因2钢水过氧化 钢水达到出钢条件后，一般都具有较强的氧化性，尤其炉渣氧化性更高，因此，高温、高氧化性条件下，发生以下化学反应：C + O CO MgO + C Mg + CO 钢水或炉渣中的O会从镁碳质出钢口材料中夺取碳，从而使耐火材料结构疏松而强度变差。要因3炉渣碱度低 炉渣碱度太低或渣中MgO 含量少，会产生以下化学反应：SiO2 + C SiO + CO 同样会加剧对出钢口的化学侵蚀。要因4炉型不好 更换出钢口时，应该尽量保证出钢口倾角为0，一方面能缩短出钢口长度，减少出钢温损，降低出钢温度，减轻出钢口的高温侵蚀；另一方面，在出钢摇到水平位后，炉内钢水能接近于自然垂直直接进入钢包，大大减轻钢水对出钢口压力破坏，同时0角度的出钢口能够有效地阻止钢水旋涡的形成，减轻钢渣混出，减少炉渣对出钢口强氧化性侵蚀，从而提高出钢口的使用寿命。但在实际操作过程中，由于炉型的原因，往往很难做到出钢口倾角为0。要因七、制定对策就以上分析要提高我厂的高拉碳水平就要从以下几个方面考虑：(1)、要有相对稳定原料条件，包括成分温度等物化指标。(2)、一助手的基础操作要到位，保证适宜的温度和良好的终渣，减少补吹处理和后期大幅的调整，不管补吹得目的是什么都会增加钢水的氧含量。(3)、就是炉长本身的更换出钢口的操作，根据对炉型的把握，控制好出钢口更换的倾角。综合考虑各种因素，来有效地降低了钢水、炉渣氧化性，降低了钢水、炉渣对出钢口的侵蚀，为提高出钢口寿命创造了条件。下表是具体对策表：表六：序号要 因对 策目 标措 施完成时间负责人1出钢温度高及时了解铁水情况保证终点温度1、每炉做铁水成分，发现硫高减少冷料，保证R和终点温度。2、及时联系调度室，调整废钢装入量。7月王洪央2炉渣碱度低及时调渣和压枪保证炉渣合适的流动性1、石灰、白云石计算加入，保证终渣成分、碱度，提高萤石的品位，第一批料的同时配加萤石100Kg。2、根据枪龄、炉型、原料成分变化等因素，确定基本冶炼枪位，出现返干征兆及时提枪化渣，并根据温度情况配加渣料化渣，采用渣料和枪位两项结合来化渣的方式。终点提枪前压枪时间30秒。3、出现异常及时测量枪位。8月宋立新3钢水过氧化提高自身技能提高一次拉碳率在吹炼后期，炉长必须到操作室外边，观察、聆听炉内情况，并针对不同问题指挥一助手进行调节，保证在拉碳时达到良好的冶炼状态。炉长要对拉碳前判断准确，补吹时采取的措施得当，尽量减少补吹次数。9月徐峰4炉型不好做好补炉操作与日常维护更换出钢口时补炉调整和平时的炉后挂渣出钢口与炉衬的侵蚀机理是相似的，因此，挂渣保护技术同样适用于出钢口，溅渣护炉后，从出钢面倒渣，炉渣通过出钢口时部分附着下来，形成挂渣层。出钢口挂渣保护技术不仅提高了出钢口寿命，还有效的维护了出钢面。此外在在更换出钢口时炉长可根据实际情况补炉调整钢面。10月王富庆八、对策实施（一）及时了解铁水情况依据对策一号转炉车间制定了详细的交接班制度，接班时仔细观察上个班的铁水情况，装入量情况。当班班组注意每一炉铁水温度和成分的变化，采取不同的拉碳时机和操作方法冶炼。当数据采集系统出现问题时，炉前人员应及时与原料沟通，掌握铁水情况。（二）及时调渣和压枪实施一：铁水中硅含量低时，适当减少第一批造渣料的加入量,并减少过程中造渣料用量和补加渣料的次数，以确保温度。因为碳、氧剧烈反应期提前，应提前提高枪位，以增加渣中(FeO) 含量,防止返干现象出现。在改变枪位没有把握时，可以适当在废钢中配加少量Fe-Si ，有利于吹炼前期化好渣。 实施二：铁水中硅含量高时,首先应改变装入量，减少铁水用量，提高废钢等冷料用量。同时考虑到碳、氧剧烈反应期推后,应适当延长前期压枪时间，防止喷溅造成渣中(FeO)损失,导致后期返干严重。实施三： 在日常生产过程中，炉长根据实际情况控制镁块和白云石的摄入，使终渣（MgO）的含量保持合适的水平，降低炉渣对出钢口的侵蚀。（三）准确判断保证合适终点温度实施一：倒炉过程温度判断 倒炉时，可以通过炉膛情况判断炉温。钢水温度高时，炉膛、炉口冒出的火焰发亮，炉壁发亮；温度低时，炉膛发红，炉口冒出的火焰不那么白亮，带有红色。观察炉渣时，炉渣白亮说明温度较高，反之炉渣暗红则温度较低。实施二：拉高温如何解决 拉碳温度高时，加料降温，矿石150Kg降10(应避免终点加矿石)，石灰及镁块300Kg降10。尽量采用石灰及镁块降温，当炉渣未化好，炼螺纹钢时，可适当加矿石调整。实施三：拉低温如何解决 拉碳温度低时，进行补吹提温，正常情况下，补吹1s提1，若化渣不透，提温速度较慢2s提1，提温时间可适当延长，若终渣较死，其中有为熔解的渣料，则补吹有可能因为渣料的熔化而降温，补吹要倒炉测温，避免低温钢。此外，碳高升温慢，碳低升温快，在点吹时要特别注意。（四）提高自身技能在更换出钢口操作的控制上，一号转炉车间从提高自身技能出发，定期组织班组骨干研讨会，对近期的生产情况各班作出总结，针对当前的生产中产生的问题，共同研讨找出问题发生的原因，并商议解决问题的方法，重点将炉型控制作为工作基础，并将一些补炉和挂渣的好方法运用到生产实践中，取得了良好的效果，让炉体始终保持优良的状态。九、效果检查（一）效益计算 我们经过重点控制措施的实施终点碳由过去的平均0.11上升到平均0.13,一次拉碳率由11.1提高到27，一次补吹由38提高到73，节约碳粉0.26Kg/T，合金回收率由平均92上升到平均94在同等合金成分下节约Si-Mn合金0.4 Kg/T。 按年产100万吨计算 碳粉价格：1000000*0.26*1.28=33.28万元 合金价格：1000000*0.4*7.86=314.4万元合计 ： 347.68万元（二）间接效益通过对上述对策的实施，我们的高拉碳合格率明显上升。下表是今年的碳粉消耗情况统计：（kg/T）表七：月度1234567891011平均碳粉消耗0.3140.2450.1510.2140.1310.1340.1190.1120.2010.1640.1120.135 制表人：林敏 时间：2011年11月下表是今年下半年的耐材消耗情况统计：（kg/T）表八：月度678910平均耐材消耗0.090.0820.0510.0960.0990.084制表人：林敏 时间：2011年11月表九：下表是1#转炉车间今年7-12月份的出钢口平均寿命月份789101112上半年平均寿命320340350360350370350制表人：林敏 时间：2011年11月通过上表可以看出，我们的进步还是相当明显，达到了预期目标。由提高出钢口寿命产生的良好效应也呈现出来，出钢口的寿命基本都大于300炉以上，溅渣护炉的效果比前几个月要好的多，渣层非常厚实，通过炉后挂渣的操作，钢面侵蚀情况也得到有效控制，同时由于过氧化炉次脱氧剂多加入的现象已经很少了，连铸机的铸坯质量产量明显好转，社会和经济效益显著。 十、巩固措施通过QC