煉鋼系統(tǒng)過(guò)程工藝優(yōu)化31555

1、目 錄一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介1二、項(xiàng)目研究背景與意義2三、本項(xiàng)目主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)3四、實(shí)施效果及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益10五、應(yīng)用前景12六、科學(xué)技術(shù)成果鑒定意見(jiàn)12附件1：本項(xiàng)目2003年（1-7月）最新進(jìn)展情況13附件2：三鋼產(chǎn)品近期獲得榮譽(yù)證書(shū) 14附件3：三鋼鋼材在我省重點(diǎn)工程應(yīng)用情況15一 項(xiàng)目簡(jiǎn)介1 任務(wù)來(lái)源：自選項(xiàng)目起止時(shí)間：1999-20022 主要內(nèi)容 本項(xiàng)目是三鋼研究實(shí)現(xiàn)具有國(guó)際先進(jìn)水平的煉鋼系統(tǒng)工藝過(guò)程優(yōu)化技術(shù)，主要包括了低鐵水比冶煉技術(shù)；高強(qiáng)度供氧技術(shù)；低耐材消耗技術(shù)；高效、靈活的爐機(jī)匹配技術(shù)；高質(zhì)量鋼材生產(chǎn)技術(shù)；準(zhǔn)全熱裝熱送技術(shù)等。最終實(shí)現(xiàn)三鋼煉鋼系統(tǒng)的高效率、低成本、高質(zhì)量鋼的冶煉。

2、3 技術(shù)特點(diǎn)三鋼煉鋼系統(tǒng)過(guò)程工藝優(yōu)化核心技術(shù)之一的低鐵水比冶煉技術(shù)具有獨(dú)創(chuàng)性，形成適合企業(yè)特點(diǎn)的核心技術(shù)。高強(qiáng)度供氧技術(shù)、低耐材消耗技術(shù)、高效靈活的爐機(jī)匹配技術(shù)、準(zhǔn)全鑄坯熱送熱裝技術(shù)等與同類型企業(yè)相比走在前列，具有明顯的先進(jìn)性。4 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的作用、影響三鋼煉鋼系統(tǒng)過(guò)程工藝優(yōu)化技術(shù)達(dá)到降低成本、擴(kuò)大產(chǎn)量、提高質(zhì)量的目的（特別是低鐵水比冶煉技術(shù)解決了鐵水資源緊缺與擴(kuò)大鋼產(chǎn)量的矛盾），開(kāi)辟了煉鋼工藝優(yōu)化研究的新方向，推動(dòng)了我國(guó)煉鋼技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。5 經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益三鋼煉鋼系統(tǒng)過(guò)程工藝優(yōu)化，使煉鋼廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷提高。從1999年起鋼產(chǎn)量以每年20多萬(wàn)噸的臺(tái)階遞增,同時(shí)質(zhì)量也大幅度提高，成本不

3、斷下降（其中2002年比2001年煉鋼工序成本下降24.94元/噸,直接效益4787.2萬(wàn)元）。在為企業(yè)增加直接經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，社會(huì)效益也十分明顯，推動(dòng)上游產(chǎn)品及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。本項(xiàng)目在運(yùn)行過(guò)程中，注重了環(huán)境的綜合治理，不僅未帶來(lái)環(huán)境污染，而且還對(duì)環(huán)保做出一定的貢獻(xiàn)。二、項(xiàng)目研究背景與意義1 研究背景當(dāng)前國(guó)內(nèi)外煉鋼技術(shù)的進(jìn)步主要圍繞著高效率、高質(zhì)量、低成本、低能耗、環(huán)境污染小、煉鋼-連鑄整體流程優(yōu)化展開(kāi)。1998年三鋼鋼產(chǎn)量只有100萬(wàn)噸，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)處于全國(guó)同類型企業(yè)的中等水平，如表1所示。煉鋼系統(tǒng)只有進(jìn)行工藝優(yōu)化，才能實(shí)現(xiàn)“高產(chǎn)、低耗、高效、優(yōu)質(zhì)”的目標(biāo)。表1：1998年三鋼主要技術(shù)經(jīng)

4、濟(jì)指標(biāo)年度鋼坯產(chǎn)量（萬(wàn)t）鐵水耗(kg/t)平均爐齡(爐/役)轉(zhuǎn)爐日歷利用系數(shù)(t/t.d)轉(zhuǎn)爐鋼水合格率(%)連鑄坯合格率（%）普碳坯工序成本（元/t）1998107887496665.1899.5299.92445.75排名/836116 /2 項(xiàng)目意義2.1三鋼煉鋼系統(tǒng)過(guò)程工藝優(yōu)化的研究成功及在三鋼的應(yīng)用，使煉鋼廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷提高，煉鋼成本不斷下降，占據(jù)了煉鋼生產(chǎn)工藝的制高點(diǎn)，為三鋼2002年實(shí)現(xiàn)3.07億元稅金，4.67元利潤(rùn)作出重大貢獻(xiàn)。2.2解決了鐵水資源緊缺與擴(kuò)大鋼產(chǎn)量矛盾的重大難題，開(kāi)辟轉(zhuǎn)爐低鐵水比冶煉的新方向。2.3推動(dòng)了我省鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，支援地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)。三、本項(xiàng)目主

5、要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)研究轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)工藝鏈的優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)煉鋼生產(chǎn)高產(chǎn)、低耗、高效、優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)。主要包括了低鐵水比冶煉技術(shù)、高強(qiáng)度供氧技術(shù)、低耐材消耗技術(shù)、高效靈活的爐機(jī)匹配技術(shù)、高質(zhì)量鋼材生產(chǎn)技術(shù)、準(zhǔn)全鑄坯熱送熱裝技術(shù)，其分布如圖1。圖1 煉鋼系統(tǒng)工藝過(guò)程優(yōu)化核心技術(shù)應(yīng)用分布示意圖 1 低鐵水比冶煉技術(shù)三鋼鐵水資源有限，為了擴(kuò)大規(guī)模效益，在不增加投資的情況下，較好的辦法是降低噸鋼鐵水比。1.1 創(chuàng)新之處用750kg左右的鐵水生產(chǎn)1噸的鋼，該技術(shù)全國(guó)領(lǐng)先，是解決鐵水量不足，擴(kuò)大產(chǎn)能的最有效手段。1.高線棒材2 技術(shù)難點(diǎn) 由于鐵水裝入量少，帶入的熱量低，冶煉前期成渣較慢，冶煉過(guò)程爐渣易“返干”，終點(diǎn)熔

6、池溫度偏低，冶煉較難控制等。 通過(guò)對(duì)吹煉過(guò)程熔池的主要化學(xué)反應(yīng)、爐渣性質(zhì)、熱平衡計(jì)算、冶煉工藝及相關(guān)工藝進(jìn)行研究，保證了熱量的平衡和冶煉過(guò)程中爐渣的流動(dòng)性，最終實(shí)現(xiàn)低鐵水比冶煉。近年來(lái)煉鋼廠的鐵水比指標(biāo)如圖2所示：圖2 三鋼低鐵水比冶煉主要技術(shù)指標(biāo)三鋼轉(zhuǎn)爐噸鋼鐵水比連續(xù)幾年居全國(guó)第一注：數(shù)據(jù)摘自鋼鐵企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)交流數(shù)據(jù)-國(guó)家經(jīng)貿(mào)委冶金企業(yè)信息中心2 高供氧強(qiáng)度技術(shù)供氧強(qiáng)度是指轉(zhuǎn)爐冶煉單位時(shí)間（min）內(nèi)噸鋼水的耗氧量（Nm3）。提高轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度可縮短轉(zhuǎn)爐煉鋼的純供氧時(shí)間，降低冶煉周期，提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率。工藝難點(diǎn)：供氧強(qiáng)度同噴濺的關(guān)系創(chuàng)新技術(shù)：1）氧槍噴頭的設(shè)計(jì)制作2）氧槍射流場(chǎng)優(yōu)化三鋼的

7、供氧強(qiáng)度達(dá)到4.0 Nm3/min*t，氧流量達(dá)到7200 Nm3/h，純供氧時(shí)間為13.2分鐘，同國(guó)內(nèi)先進(jìn)鋼廠相比處于前列，如表2所示。3.83.73.63.73.73.94.04.0供氧強(qiáng)度Nm3/min*t通化鋼廠邯鋼二煉上鋼三廠上鋼一廠昆鋼二煉邯鋼一煉萊蕪鋼廠福建三鋼單位表2 國(guó)內(nèi)供氧強(qiáng)度較高的轉(zhuǎn)爐鋼廠引自鋼鐵研究總院楊文遠(yuǎn)教授等轉(zhuǎn)爐高效氧槍的設(shè)計(jì)與應(yīng)用3 低耐材消耗技術(shù)耐材直接同鋼水接觸，因而降低耐材的消耗量對(duì)于提高鋼水的純凈度，提高鋼坯內(nèi)在質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本具有十分重要的意義。3.1 轉(zhuǎn)爐低耐材消耗技術(shù)1997年三鋼率先在小轉(zhuǎn)爐上成功運(yùn)用濺渣護(hù)爐技術(shù)，并創(chuàng)造小轉(zhuǎn)爐爐齡最高記錄。三鋼

8、轉(zhuǎn)爐爐齡逐年提高，如圖3所示；耐材消耗控制在較低的水平，如圖4所示。圖3 三鋼歷年轉(zhuǎn)爐平均爐齡三鋼轉(zhuǎn)爐爐齡指標(biāo)歷年位居全國(guó)同類企業(yè)前兩名。1#轉(zhuǎn)爐單爐役從2001年1月到2002年12月使用2年，爐齡33542爐。創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)轉(zhuǎn)爐爐齡的世界記錄。注：數(shù)據(jù)摘自鋼鐵企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)交流數(shù)據(jù)-國(guó)家經(jīng)貿(mào)委冶金企業(yè)信息中心圖4 三鋼1998-2002年轉(zhuǎn)爐的耐材消耗2002年轉(zhuǎn)爐的耐材消耗已躍居世界領(lǐng)先水平(0.29kg/t,美國(guó)紐柯鋼鐵公司,摘自鋼鐵2003第5期)。3.2 鋼包長(zhǎng)壽命技術(shù)三鋼成功應(yīng)用了鋼包整體澆注技術(shù)和鋼包二次澆注技術(shù)，大幅度提高鋼包使用壽命，降低耐材消耗，三鋼歷年鋼包齡如圖5所示：圖

9、5：三鋼歷年鋼包齡情況注：數(shù)據(jù)摘自鋼鐵企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)交流數(shù)據(jù)-國(guó)家經(jīng)貿(mào)委冶金企業(yè)信息中心3.3 中間包長(zhǎng)壽命技術(shù)三鋼通過(guò)中間包水口手動(dòng)快換技術(shù)與中間包耐材優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，中間包壽命逐年提高，如圖6所示：圖6：三鋼歷年連鑄中包齡情況注：數(shù)據(jù)摘自連鑄網(wǎng)訊-全國(guó)連鑄信息網(wǎng)4 高效靈活的爐機(jī)匹配技術(shù)該技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)在于轉(zhuǎn)爐和連鑄（4爐對(duì)4機(jī)）之間實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)奏的匹配，最大限度地保證生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮和生產(chǎn)穩(wěn)定順利進(jìn)行,提高鋼產(chǎn)量及鑄坯質(zhì)量，支撐技術(shù)包括:全連鑄技術(shù)、高效連鑄技術(shù)、高效轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)等。通過(guò)提高供氧強(qiáng)度等轉(zhuǎn)爐強(qiáng)化冶煉技術(shù)，轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)逐年提高，如圖7所示:圖7： 三鋼歷年來(lái)的轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)注：數(shù)

10、據(jù)摘自鋼鐵企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)交流數(shù)據(jù)-國(guó)家經(jīng)貿(mào)委冶金企業(yè)信息中心通過(guò)連鑄高效改造及耐材優(yōu)化，連澆爐數(shù)逐年提高，如圖8所示：圖8：三鋼連鑄機(jī)年平均連澆爐數(shù)（爐/次）平均連澆爐數(shù)153.64爐/次,居全國(guó)同行第一注：數(shù)據(jù)摘自連鑄網(wǎng)訊-全國(guó)連鑄信息網(wǎng)5 高質(zhì)量鋼材生產(chǎn)技術(shù)鋼材的質(zhì)量主要取決于鋼坯的質(zhì)量，鋼坯質(zhì)量同鋼水的過(guò)熱度密切相關(guān)，較低的鋼水過(guò)熱度(20-40)有利于提高鋼坯的內(nèi)在質(zhì)量。三鋼2000年開(kāi)始連鑄實(shí)現(xiàn)了低過(guò)熱度澆鑄,如圖9所示:圖9 三鋼近年中間包過(guò)熱度通過(guò)以上措施使三鋼鋼坯合格率穩(wěn)定在一個(gè)較高的水平上，如表3所示。 表3 2002年三鋼質(zhì)量合格率同國(guó)內(nèi)同類廠家對(duì)比 項(xiàng)目轉(zhuǎn)爐鋼水合格率（

11、%）名 次連鑄坯合格率（%）名 次指標(biāo)99.93299.982注：數(shù)據(jù)摘自鋼鐵企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)交流數(shù)據(jù)-國(guó)家經(jīng)貿(mào)委冶金企業(yè)信息中心6 準(zhǔn)全鑄坯熱送熱裝技術(shù)方坯熱送熱裝主要優(yōu)點(diǎn)：1)節(jié)約加熱能源2)提高成材率 三鋼方坯熱送熱裝主要技術(shù)：無(wú)缺陷連鑄坯生產(chǎn)技術(shù)、高溫連鑄坯生產(chǎn)技術(shù)等。三鋼近幾年方坯熱送率如圖10所示:圖10:1999-2002年方坯熱送率(%)四、實(shí)施效果及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益三鋼煉鋼系統(tǒng)過(guò)程優(yōu)化實(shí)施后取得了明顯的效果，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)位居全國(guó)同類鋼廠前列。1 主要技術(shù)指標(biāo)表4 2002年三鋼轉(zhuǎn)爐同國(guó)內(nèi)廠家主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比項(xiàng)目冷料比平均爐齡鋼水合格率鋼包齡轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)單位kg/t爐/次%爐/

12、次t/t.d三鋼指標(biāo)3342066099.9393.3586.76名次11233表5 2002年三鋼連鑄同國(guó)內(nèi)廠家主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比項(xiàng)目連鑄坯合格率連鑄比流時(shí)產(chǎn)量連澆爐數(shù)溢漏率單位%t/h爐/組%三鋼指標(biāo)99.9810021.33153.640.21名次11213 注：為2003年數(shù)據(jù)注：表4、表5數(shù)據(jù)摘自鋼鐵企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)交流數(shù)據(jù)-國(guó)家經(jīng)貿(mào)委冶金企業(yè)信息中心2 經(jīng)濟(jì)效益通過(guò)煉鋼系統(tǒng)過(guò)程優(yōu)化項(xiàng)目的實(shí)施, 2002年普碳坯成本比2001年降低了24.94元/t, 直接經(jīng)濟(jì)效益4738.6萬(wàn)元。1999-2002年產(chǎn)量、成本對(duì)比如圖11：圖11：1998-2002年產(chǎn)量、成本對(duì)比1998-2002

13、年三鋼利潤(rùn)和稅金對(duì)比如圖12所示：圖12:1998-2002年三鋼利潤(rùn)和稅金對(duì)比2003年1-8月利潤(rùn)7.55億元,稅3.27億元，預(yù)計(jì)全年將實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)10元。五、 應(yīng)用前景 通過(guò)持續(xù)不斷的完善和改進(jìn)，煉鋼系統(tǒng)工藝優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了煉鋼系統(tǒng)產(chǎn)能的最大化和成本的最低化，極大地增強(qiáng)三鋼抗市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力。 當(dāng)前，我國(guó)鋼鐵工業(yè)面臨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，鋼鐵結(jié)構(gòu)的工藝優(yōu)化是鋼鐵企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要手段，在同類型企業(yè)具有普遍的推廣應(yīng)用前景。六 科學(xué)技術(shù)成果鑒定意見(jiàn)2003年3月，通過(guò)了福建省科技廳組織的成果鑒定，鑒定意見(jiàn)如下：1. 提交鑒定的技術(shù)資料齊全、數(shù)據(jù)可靠，符合鑒定的要求。2. 該項(xiàng)目是三鋼探索煉鋼系統(tǒng)工藝優(yōu)化模式，

14、研究煉鋼生產(chǎn)工藝鏈優(yōu)化組合的成果，其核心技術(shù)主要有：低鐵水比冶煉技術(shù)；高強(qiáng)度供氧技術(shù)；低耐材消耗技術(shù)；高效、靈活的爐機(jī)匹配技術(shù)；高質(zhì)量鋼材生產(chǎn)技術(shù)；準(zhǔn)全熱送熱裝技術(shù)等。達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。3. 三鋼煉鋼系統(tǒng)過(guò)程工藝優(yōu)化是三鋼降低成本，實(shí)現(xiàn)效益最大化，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的主要手段，取得年經(jīng)濟(jì)效益4000多萬(wàn)元，為國(guó)內(nèi)同類型鋼鐵企業(yè)的工藝結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了很好的借鑒。 4. 希望三鋼進(jìn)一步優(yōu)化煉鋼工藝，加強(qiáng)鋼種開(kāi)發(fā)，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。附件1：本項(xiàng)目2003年（1-7月）最新進(jìn)展情況2003年，煉鋼廠著重抓好在線更換結(jié)晶器、延長(zhǎng)連鑄中間包壽命、降低鋼鐵料耗等技術(shù)措施，進(jìn)一步挖掘潛力，充分發(fā)揮系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，使轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)持續(xù)高效優(yōu)化。 目前煉鋼廠的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)保持著較好的水平，其中有些指標(biāo)刷新了世界紀(jì)錄。1、 連澆爐數(shù)、連澆時(shí)間三鋼連鑄以1924和2105爐的連澆爐數(shù)連續(xù)兩次打破了方坯連鑄機(jī)連澆爐數(shù)1783爐的世界紀(jì)錄，居世界同類型連鑄機(jī)第1位。平均連澆爐數(shù)153.64爐/次，居全國(guó)第1位。2、日歷利用系數(shù) 轉(zhuǎn)爐的日歷利用系數(shù)為101.50t/t.d，居全國(guó)第1位