首秦氧氣轉(zhuǎn)爐留渣雙渣煉鋼工藝實(shí)踐

首秦100t氧氣轉(zhuǎn)爐“留渣+雙渣”煉鋼工藝實(shí)踐秦登平

，朱志遠(yuǎn)，危尚好，呂延春，楊建平2013年“高效低成本生產(chǎn)潔凈鋼的實(shí)踐”高級研討會匯報提綱

首秦金屬材料有限公司概要工藝現(xiàn)狀與技術(shù)開發(fā)背景液態(tài)終渣快速固化SGRS高效脫磷技術(shù)爐渣的連續(xù)循環(huán)控制脫磷期結(jié)束倒渣控制研究SGRS對爐襯的影響SGRS快速生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用SGRS轉(zhuǎn)爐雙渣煤氣的回收技術(shù)應(yīng)用SGRS工藝應(yīng)用效果首秦金屬材料有限公司概要首秦金屬材料有限公司概要3座鐵水預(yù)處理：顆粒鎂脫硫；脫后硫命中率95%以上。3座100噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐配備煙氣分析、副槍出鋼下渣檢測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵式煉鋼爐外精煉LF精煉3座；1座雙工位RH真空爐。首秦金屬材料有限公司概要厚板坯連鑄機(jī)3座

1＃:150-250×1400-1800mm

2＃:150-320×1800-2400mm

3＃:

250-400×1600-2400mm先進(jìn)技術(shù)：液面自動控制、自動澆鋼、動態(tài)軟壓下、動態(tài)配水、大包下渣自動檢測、二級3D動態(tài)配水，倒角結(jié)晶器技術(shù)。首秦金屬材料有限公司概要首秦公司為首鋼“專、強(qiáng)、寬、厚”精品寬厚板生產(chǎn)基地,產(chǎn)品覆蓋造船及海洋平臺用鋼、管線鋼、橋梁鋼、容器板、工程機(jī)械用鋼、高建鋼、儲罐鋼、水電鋼、特厚板、耐磨鋼等十二大類共計460個牌號，其中船板、管線、低合金等產(chǎn)品比例超過65%。首秦金屬材料有限公司概要品種鋼結(jié)構(gòu)及磷含量控制水平首秦公司工藝路線首秦金屬材料有限公司概要首秦SGRS完成比例

2011年3月開始推廣時按照白班爐座連續(xù)3爐，后逐漸向四班放開，目前穩(wěn)定在80%以上。2010年轉(zhuǎn)爐煉鋼主主要采用單渣渣和雙渣工藝藝，對于低磷磷鋼采用雙渣渣工藝：首秦現(xiàn)狀與與技術(shù)開發(fā)發(fā)背景SGRS轉(zhuǎn)爐煉鋼工工藝流程首秦公司SGRS工藝流程氧氣轉(zhuǎn)爐““留渣+雙渣”工藝藝，能夠顯顯著降低轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐輔料消消耗和轉(zhuǎn)爐爐煉鋼渣量量的特點(diǎn)，，首鋼總公公司稱該工工藝SGRS轉(zhuǎn)爐煉鋼工工藝。SGRS：SlagGenerationReducedSteelmakingSGRS轉(zhuǎn)爐煉鋼工工藝示意圖圖，主要包包括以下核核心控制環(huán)環(huán)節(jié)：①濺濺渣護(hù)爐時時，液態(tài)終終渣固化工工藝研究；；②人工對對液態(tài)終渣渣固化狀態(tài)態(tài)的再次確確認(rèn)；③保保持雙渣渣期間脫磷磷率大于50%，脫磷期高高效脫磷技技術(shù)；④脫脫磷期結(jié)束束快速足量量倒渣，結(jié)結(jié)束后倒出出60%的高P2O5含量的脫磷磷渣；⑤進(jìn)進(jìn)入脫碳階階段普通工工藝吹煉，，出鋼結(jié)束束后，將本本爐終渣全全部留入下下一爐使用用并以此循循環(huán)使用。。SGRS工藝開發(fā)主主要內(nèi)容液態(tài)終渣快快速固化脫磷期高效效脫磷脫磷期結(jié)束束倒渣爐渣連續(xù)循循環(huán)控制SGRS對爐襯的影影響SGRS快速生產(chǎn)技技術(shù)的應(yīng)用用SGRS轉(zhuǎn)爐雙渣煤煤氣的回收收技術(shù)應(yīng)用用SGRS工藝開發(fā)初初期面臨主主要問題脫磷期脫磷磷不充分，，達(dá)不到50%半鋼倒渣量量不足，僅僅為30%，造成連續(xù)續(xù)循環(huán)不起起來半鋼渣中帶帶金屬鐵明顯留渣操作，，爐渣固化化，安全兌兌鐵生產(chǎn)順行，，周期滿足足正常生產(chǎn)產(chǎn)需求石灰消耗量量較常規(guī)工藝藝噸鋼降低低40%石灰與輕燒總消耗耗較常規(guī)工工藝降低40%鋼鐵料消耗耗較常規(guī)工工藝降低6.0kg/t滿足產(chǎn)品需需要，轉(zhuǎn)爐爐終點(diǎn)磷含含量低于0.012%首秦SGRS工藝開發(fā)目目標(biāo)液態(tài)終渣快快速固化與與安全兌鐵鐵爐渣的組分分控制改質(zhì)劑(石灰、改質(zhì)質(zhì)劑)的加入量改質(zhì)劑石灰、改改質(zhì)劑)的組成控制安全管理每爐確認(rèn)制制先確認(rèn)爐渣渣固化無液態(tài)渣再進(jìn)行兌鐵鐵已100%實(shí)現(xiàn)安全兌兌鐵液態(tài)終渣快快速固化檢驗(yàn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)：%MgO35-50C5-15SiO2＜5CaO3-6P＜0.05S＜0.05SGRS脫磷期槍位位與目標(biāo)SGRS脫磷期槍位位與供氧控控制，開吹吹槍位常規(guī)工藝藝低100-200mm，主要基于于化好過程程渣，加強(qiáng)強(qiáng)爐內(nèi)動力力學(xué)條件，，使脫磷期期脫磷率大大于50%，碳含量大大于2.8%，為脫碳期期提供足夠夠的熱量。。底吹按照最大大流量控制制0.06Nm3/（t·min）首秦SGRS高效脫磷技技術(shù)脫磷階段供供氧強(qiáng)度提提高較常規(guī)工藝藝提高0.3Nm3/（min·t）；在脫磷階段段分批次加加入礦石。。調(diào)節(jié)爐渣渣的FetO含量在10-15%；脫磷結(jié)束碳碳含量2.8-3.5%，溫度控制制在1380-1420℃之間。核心：脫磷磷階段充分分脫磷，減減輕脫碳階階段脫磷負(fù)負(fù)擔(dān)；快速速倒出高P2O5含量的脫磷磷渣。首秦SGRS高效脫磷技技術(shù)首秦SGRS高效脫磷技技術(shù)SGRS轉(zhuǎn)爐煉鋼工工藝生產(chǎn)過過程鋼水磷磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)和爐渣P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)脫磷期結(jié)束束磷質(zhì)量分分?jǐn)?shù)為0.020%～0.028%，平均為0.024%；脫磷階段段脫磷率為為55%～75%，平均為69.6%；脫磷爐渣渣中P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)在在1.9%～2.5%之間，平均均為2.30%；轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)點(diǎn)磷質(zhì)量分分?jǐn)?shù)能夠控控制在0.004%～0.018%，滿足了相相應(yīng)鋼種冶冶煉要求。。脫磷期石灰加入入量大，容易易造成石灰熔熔化不充分，造成石灰浪浪費(fèi)。所有石灰改改在脫碳期加加入。爐渣的連續(xù)續(xù)循環(huán)控制制脫磷期渣量量多可被循環(huán)利利用的脫碳碳渣渣量小小爐渣的連續(xù)續(xù)循環(huán)控制制脫磷期渣量量少可被循環(huán)利利用的脫碳碳渣渣量大大爐渣的連續(xù)續(xù)循環(huán)控制制爐渣的連續(xù)續(xù)循環(huán)控制制結(jié)論：通過過對爐料加加入模式的的優(yōu)化，在在相同倒渣渣量、總石灰加入入量相同的條條件下，提提高脫碳期石灰加入入量，有利于于提高脫磷磷期倒渣率率、提高脫脫碳渣的循循環(huán)利用。。爐渣的連續(xù)續(xù)循環(huán)控制水平：：脫磷階段倒倒渣量在4.0-7.0t(鐵水[Si]含量變化影影響);倒渣時間控控制在4.0-5.0min;連續(xù)循環(huán)3爐以上比例例達(dá)到56%，最高循環(huán)環(huán)7爐。爐渣的連續(xù)續(xù)循環(huán)控制制轉(zhuǎn)爐爐口距距離擋火門門距離較近近，滿足不不了快速倒倒渣的需要要，改造前3#轉(zhuǎn)爐爐口距距擋火門距距離95mm，雙渣時，，脫磷結(jié)束束倒渣直接接沖涮平臺臺上和L板上。設(shè)備改造結(jié)結(jié)合倒渣工工藝優(yōu)化脫磷期結(jié)束束倒渣控制制研究倒渣時間增增加到一定定程度后，，倒渣量增增加不再顯顯著。脫磷期結(jié)束束倒渣控制制研究采用SGRS工藝開發(fā)的的爐渣物性性控制技術(shù)術(shù)，爐渣的的堿度控制制在1.2-1.6，MgO含量控制在在≤10%。脫磷期結(jié)束束倒渣控制制研究石灰消耗在在噸鋼35kg左右時，脫脫磷期結(jié)束倒渣渣量在7噸左右，連連續(xù)循環(huán)可可以持續(xù)穩(wěn)穩(wěn)定進(jìn)行，，脫碳期結(jié)結(jié)束留渣量量在12噸左右。脫磷期結(jié)束束倒渣控制制研究SGRS對爐襯的影影響SGRS對爐襯的影影響首秦轉(zhuǎn)爐爐齡齡經(jīng)濟(jì)爐齡齡為6500爐，爐齡控控制方針按按照7400爐，SGRS工藝比例逐逐漸提高，，轉(zhuǎn)爐爐況況、爐齡沒有出出現(xiàn)異常。。31SGRS對爐襯的影影響采用SGRS轉(zhuǎn)爐煉鋼工工藝初期，，煉鋼時間間增加4-6min。主要以下下工作：脫磷階段高高供氧強(qiáng)度度吹煉；控制合適脫脫磷吹煉時時間快速倒渣技技術(shù)，縮短短0′28″；搖爐方式平臺改造SGRS煉鋼生產(chǎn)組組織協(xié)調(diào)縮縮短2′17″；縮短輔助時時間合理組織生生產(chǎn)SGRS轉(zhuǎn)爐煉鋼工工藝生產(chǎn)周周期平均為為37′53″，比常規(guī)工工藝35′00″延長2′53″在冶煉周期期增加的情情況下，實(shí)實(shí)現(xiàn)了采用用該工藝后后轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)產(chǎn)量并沒有有降低。SGRS快速生產(chǎn)技技術(shù)的應(yīng)用用采用3吹2.5的方式進(jìn)行行組織冶煉煉，總體講講轉(zhuǎn)爐周期期略有富余余，與常規(guī)規(guī)工藝相比比，冶煉周周期增加在在脫磷期結(jié)結(jié)束倒渣環(huán)環(huán)節(jié)，冶煉煉周期初期期增加，4-6min，SGRS周期控制在在38分鐘即對整整體組織冶冶煉來講，，轉(zhuǎn)爐環(huán)節(jié)節(jié)對周期以以及爐機(jī)匹匹配影響不不大。SGRS快速生產(chǎn)技技術(shù)的應(yīng)用用SGRS工藝條件下下的轉(zhuǎn)爐煤煤氣發(fā)生規(guī)規(guī)律脫磷期轉(zhuǎn)爐爐煤氣發(fā)生生特點(diǎn)持續(xù)時間短短；整體CO濃度偏低；與常規(guī)工藝藝的區(qū)別吹煉末期CO下降速率加加快；整體吹煉持持續(xù)時間短短；脫碳期轉(zhuǎn)爐爐煤氣發(fā)生生特點(diǎn)持續(xù)時間較較長；整體熱值較較高；與常規(guī)工藝藝的區(qū)別吹煉前期CO濃度上升快快、波動小小整體回收條條件變好脫磷期煤氣回收：1、可行性分析2、回收工藝不回收SGRS轉(zhuǎn)爐雙渣煤煤氣的回收技術(shù)術(shù)應(yīng)用脫磷期回收收需要滿足足的條件吹煉持續(xù)時時間>3.5min；脫磷期前期期煤氣發(fā)生生規(guī)律與常常規(guī)工藝下下基本相同同，吹煉平平均到2.5min開始回收，，保證閥門門組的回收收、放散動動作和后燒燒期時間；；吹煉3.5min前滿足回收收條件；脫磷期持續(xù)續(xù)時間在4-6min；回收過程中中：吹煉不不滿4.5min時，提罩或或提槍前必必須通知OG主控，通知知完30秒后再提槍槍。脫磷期回收工藝：CO濃度>30%，O2<1.5%;下槍吹煉≥≥2分鐘;達(dá)標(biāo)時間≤≤3.5分鐘;氧槍下槍吹吹煉（氧槍槍在開氧點(diǎn)點(diǎn)以下）罩裙低位；；SGRS轉(zhuǎn)爐雙渣煤煤氣的回收技術(shù)術(shù)應(yīng)用脫碳期回收收工藝技術(shù)術(shù)優(yōu)化前期達(dá)標(biāo)即即回收，CO>30%,O2<1.5%,無時間和延延時限制；回收末期控控制條件與與常規(guī)冶煉煉工藝相同同；脫碳期吹煉煉前期轉(zhuǎn)爐爐煤氣發(fā)生生特點(diǎn)：前期CO濃度上升很很快，且波波動小O2濃度下降速速率較快，，穩(wěn)定SGRS轉(zhuǎn)爐煤氣的的回收技術(shù)應(yīng)用SGRS工藝條件下下的轉(zhuǎn)爐煤煤氣回收優(yōu)優(yōu)化方案回收操作系統(tǒng)是否SGRS工藝常規(guī)回收模式SGRS回收模式第一次降槍自動回收條件第一次降槍自動放散條件第二次降槍自動回收條件第二次降槍自動放散條件SGRS轉(zhuǎn)爐煤氣的的回收技術(shù)應(yīng)用普通工藝：平均每爐回回收煤氣10.06分鐘；滿足足回收條件件情況下，CO平均含量為為51.61%。SGRS工藝合計煤煤氣回收時時間9.23分鐘，較常常規(guī)工藝少少0.83分鐘。SGRS轉(zhuǎn)爐煤氣的的回收技術(shù)術(shù)應(yīng)用與普通工藝藝副原料消耗耗相比，采用用SGRS工藝：石灰消耗降低30.2kg/t，降降幅幅48.48%；輕燒燒白白云云石石消消耗耗降降低低13.3kg/t，降降幅幅70%；鋼鐵鐵料料消消耗耗降降低低8.25kg/t鋼。。SGRS工藝藝應(yīng)應(yīng)用用效效果果渣量量的的確確定定—鐵水水稱量量實(shí)實(shí)測測渣渣量量使用用普通通石石灰灰，，鐵鐵水水Si含量量在在0.50%左右右，，SGRS工藝藝渣渣量量75kg/t，普普通通工工藝藝渣渣量108kg/t。SGRS工藝比普通通工藝藝降低低33kg/t，降低低比例例31.4%。渣量的的確定定—理論計計算渣渣量使用普通活活性石石灰，鐵水水Si含量在在0.50%左右，，SGRS工藝渣渣量70-80kg/t，普通通工藝藝渣量100-120kg/t。SGRS工藝比普通通工藝藝降低35kg/t，降低低比例例31.8%。SGRS工藝應(yīng)用效果渣量的的降低低和Tfe含量的的變化化合計計鋼鐵鐵料消消耗降降低8.25kg/t鋼。SGRS轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷含量控制上表所示轉(zhuǎn)爐爐終點(diǎn)控控制，，磷含含量控控制在在0.011%~0.013%之間，，脫磷磷率在在81%~85%左右，，與常常規(guī)工工藝相相比，，轉(zhuǎn)爐爐終點(diǎn)點(diǎn)磷含含量控控制水水平基