首鋼水鋼工藝技術(shù)需求

首鋼水鋼工藝技術(shù)需求2023年是首鋼水鋼戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的最為關(guān)鍵的一年，為適應(yīng)簾線、高硫易切削等特鋼產(chǎn)品的開發(fā)，關(guān)鍵工裝設(shè)備、耐材等亟待改善、檢測(cè)檢驗(yàn)設(shè)施亟待上馬、工藝技術(shù)亟待突破。然而，硬件改善易，技術(shù)軟實(shí)力的提升難。主要表現(xiàn)在技術(shù)人才缺乏、技術(shù)力量薄弱、技術(shù)理念落后。所列上述因素將會(huì)嚴(yán)重滯緩首鋼水鋼新產(chǎn)品開發(fā)、工藝技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)難題解決的效率和進(jìn)度。針對(duì)以上情況，當(dāng)前急需以多種形式與國(guó)內(nèi)高等院校進(jìn)行合作尋求解決辦法。首鋼水鋼公司將在燒結(jié)、高爐、轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄等工序的工藝技術(shù)、固廢資源的綠色循環(huán)利用、簾線鋼、絞線的深耕細(xì)作、低碳高硫易切削鋼等產(chǎn)品進(jìn)行突破，具體技術(shù)需求如下：大比例釩鈦磁鐵礦條件下的燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提升研究當(dāng)前現(xiàn)狀：目前釩鈦磁鐵礦的配比10%，未進(jìn)行過大比例釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)杯研究、燒結(jié)生產(chǎn)等，缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。重點(diǎn)需要解決的問題和目標(biāo)：（1）目標(biāo)：釩鈦磁鐵礦配比達(dá)到30%以上。（2）需要解決的問題：①研究燒結(jié)各種原料高溫基礎(chǔ)特性，指導(dǎo)燒結(jié)配礦。②研究堿度、終點(diǎn)溫度等對(duì)燒結(jié)大比例釩鈦磁鐵礦質(zhì)量的影響，確定適宜的燒結(jié)制度。③解決燒結(jié)制粒問題，燒結(jié)制粒效果不好，混合料成球差，精分比例上升后，燒結(jié)透氣性變差，燒結(jié)質(zhì)量變差。④解決燒結(jié)漏風(fēng)的問題，目前6#機(jī)漏風(fēng)率為42.86%，7#機(jī)漏風(fēng)率為40.66%，燒結(jié)漏風(fēng)率偏高。⑤目前水鋼三高爐使用35%鈦球加10%釩鈦精粉燒結(jié)，渣中TiO2含量在11-12%之間，若進(jìn)一步提高釩鈦精粉使用，渣中TiO2將超過12%，影響水渣銷售，需要研究高鈦爐渣應(yīng)用。高爐穩(wěn)定條件下大比例（70%）國(guó)內(nèi)礦應(yīng)用技術(shù)研究1.當(dāng)前現(xiàn)狀：目前水鋼燒結(jié)使用國(guó)內(nèi)礦配料結(jié)構(gòu)為10%釩鈦精粉+22%普通精粉+5%（褐鐵粉或焙燒粉或菱鐵粉），國(guó)內(nèi)礦使用比例提高后表現(xiàn)為透氣性變差（燒結(jié)機(jī)負(fù)壓由12000-13000pa上升到14000-145000pa）,上料公斤數(shù)由82kg下降到78kg，燒結(jié)燃料消耗增加。2.重點(diǎn)需要解決的問題和目標(biāo)：（1）目標(biāo)：國(guó)內(nèi)礦使用比例提高到60%以上（2）需要解決的問題：①解決燒結(jié)漏風(fēng)的問題，目前6#機(jī)漏風(fēng)率為42.86%，7#機(jī)漏風(fēng)率為40.66%，燒結(jié)漏風(fēng)率偏高。②解決燒結(jié)制粒問題，燒結(jié)制粒效果不好，混合料成球差，精粉比例上升后，燒結(jié)透氣性變差，導(dǎo)致產(chǎn)量下降，燃料消耗增加。③研究國(guó)內(nèi)礦各種原料高溫基礎(chǔ)特性，指導(dǎo)燒結(jié)配礦。④水鋼現(xiàn)使用國(guó)內(nèi)礦配比，高爐入爐鋅負(fù)荷2月份平均0.88kg/t，最高達(dá)1.288kg/t，需要研究合理的高爐冶煉制度應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)礦比例提高帶來的有害元素上升。三、2000m3以上高爐釩鈦磁鐵礦的使用技術(shù)研究1.當(dāng)前現(xiàn)狀：2023年2月份鈦球比例9.80%，控制【Si】:0.347%,【Ti】：0.206%，【V】：0.079%,物理熱：1465℃，渣中二氧化鈦：4.13%，爐況表現(xiàn)：爐缸活躍度差，料柱透氣性不好，上部水溫差高，下部水溫差低，高爐穩(wěn)定性差，長(zhǎng)期維持鈦球比例在10%以內(nèi)。2.重點(diǎn)需要解決的問題和目標(biāo)：（1)目標(biāo)：渣中二氧化鈦達(dá)到10%以上，高爐長(zhǎng)周期穩(wěn)順。（2）重點(diǎn)需要解決的問題：①研究高爐爐缸評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)控四高爐爐缸工作狀態(tài)，解決現(xiàn)在爐缸活躍度欠佳的難題。②四高爐存在軟熔帶位置偏低，接受低硅冶煉能力差的問題，需要研究在水鋼現(xiàn)有條件下提高軟熔帶的措施。③研究鈦和硅在高爐內(nèi)的還原機(jī)理，研究保證物理熱＞1460℃的前提下降低鐵水含鈦低于0.2%，避免對(duì)后道工序影響。④研究在現(xiàn)在水鋼條件下的爐渣性能，制定適合水鋼高爐冶煉的造渣制度和熱制度控制標(biāo)準(zhǔn)。四、含鈦高爐渣的處理技術(shù)及其他固廢資源的循環(huán)利用技術(shù)1.當(dāng)前現(xiàn)狀：1）含鈦高爐渣處理，以高爐低鈦渣、鋼渣、脫硫石膏為原料開發(fā)全固廢基新型膠凝材料開發(fā)在廠內(nèi)道路翻建、廠房修繕等工程開展實(shí)踐，取得初步成績(jī)，在首鋼技術(shù)研究院的幫助下持續(xù)開發(fā)推廣應(yīng)用；但高爐中鈦渣（TiO2≥10%）暫未開發(fā)出利用途徑。2）熱態(tài)脫硫渣的回收利用，KR脫硫站配套熱態(tài)脫硫渣回收裝置，開發(fā)熱態(tài)渣回收利用技術(shù)。2.重點(diǎn)需要解決的問題和目標(biāo)：①含鈦高爐渣處理技術(shù)，隨高爐冶煉釩鈦球和燒結(jié)鐵精粉配比的加入，高爐渣TiO2＞10%，開發(fā)中鈦渣（TiO2≥10%）利用技術(shù)；提高新型膠凝材料的性能和生產(chǎn)能力，市場(chǎng)推廣應(yīng)用，拓展低鈦渣的消納能力。②熱態(tài)渣回收設(shè)備配套，開發(fā)熱態(tài)脫硫渣回收利用工藝途徑；KR脫硫產(chǎn)生的脫硫渣固廢利用途徑開發(fā)。高含鈦鐵水的KR高效脫硫技術(shù)當(dāng)前現(xiàn)狀：高爐使用釩鈦球冶煉含釩鐵水，鐵水硫急劇提高，增大了轉(zhuǎn)爐煉鋼的脫硫負(fù)荷。統(tǒng)計(jì)近期三個(gè)月的鐵水硫含量，如圖所示，3#高爐鐵水硫含量：11月：均值0.08%，12月：均值0.067%（12月釩鈦球配比下降，S含量降低），1月：均值0.063%；4#高爐鐵水硫含量：11月：均值0.032%，12月：均值0.031%，1月：均值0.032%；3#高爐鐵水［S］含量比4#高爐鐵水（小比例釩鈦球）平均高出0.03%～0.05%。2.重點(diǎn)需要解決的問題和目標(biāo)：（1）含釩鈦鐵水，釩鈦含量相對(duì)較高，鈦是影響鐵水黏度的最主要因素：首鋼水鋼鐵水[Ti]＜0.25，因此水鋼含釩鈦鐵水黏度：3-4MPa·S，流動(dòng)性差；提高KR攪拌的動(dòng)力學(xué)條件，提高脫硫效率；（2）含釩鈦鐵水出鐵溫度低、不利于脫硫熱力學(xué)、通過對(duì)鐵水成分及脫硫劑配比的優(yōu)化、創(chuàng)造良好的脫硫熱力學(xué)條件；目標(biāo)：硫率≥80%，降低鐵水硫含量；脫硫劑消耗≤12.5kg/t鐵，減少脫硫劑消耗。六、半鋼轉(zhuǎn)爐冶煉深脫磷技術(shù)的開發(fā)1.當(dāng)前現(xiàn)狀：根據(jù)公司的決策，急需向品種轉(zhuǎn)型，但是簾線鋼等特鋼對(duì)化學(xué)成分中的[P]要求非常低，水鋼提釩后的半鋼碳低，硅、錳、鈦痕跡，磷、硫高，溫度低，吹煉過程‘返干’嚴(yán)重，終點(diǎn)磷難以去除，只能冶煉一般的建材用鋼，但是建材用鋼沒有盈利，公司向特鋼轉(zhuǎn)型急需解決半鋼轉(zhuǎn)爐冶煉深脫磷技術(shù)。2.重點(diǎn)需要解決的問題和目標(biāo)（1）吹煉前期化渣困難，脫磷差的問題；（2）半鋼使用五孔氧槍喉口直徑34.6mm，喉口出口直徑44.9mm，中心夾角12°，M=2,設(shè)計(jì)工作壓力0.80-0.90MPa，設(shè)計(jì)流量23500m3/h，存在化渣困難，粘槍嚴(yán)重，根據(jù)現(xiàn)有的氧槍參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；（3）現(xiàn)階段終點(diǎn)回磷在0.005%左右，解決半鋼終點(diǎn)回磷問題；（4）現(xiàn)在出鋼過程擋渣采用擋渣錐+擋渣球的擋渣方式，擋渣率≤90%，需要解決擋渣造成回磷的問題；通過各種措施后，需要達(dá)到的目標(biāo)為：一倒終點(diǎn)[P]≤0.012%，鋼水成分[P]≤0.010%，七、提釩及半鋼冶煉氧槍工藝優(yōu)化以及氧槍槍頭的設(shè)計(jì)1.當(dāng)前現(xiàn)狀：氧槍噴頭夾角參數(shù)廠家噴頭孔數(shù)喉口直徑/mm喉口出口直徑/mm中心夾角設(shè)計(jì)馬赫數(shù)設(shè)計(jì)工作壓力/MPa設(shè)計(jì)氧流量/Nm3/h江西萍鄉(xiāng)三孔36.647.511°20.851584036.647.511.5°20.851584036.647.512°20.8515840四孔38.649.713°1.980.90-0.9223500五孔34.644.912°（增加13°）20.80-0.9023400甘肅天水五孔33.944.512°20.80-0.9023400存在問題：半鋼冶煉成渣完，脫磷率不穩(wěn)定；并且氧槍粘鋼嚴(yán)重。2.重點(diǎn)需要解決的問題和目標(biāo)：①低釩鐵水（0.22-0.25%）高氧化率（釩氧化率＞90%）的提釩爐專用氧槍的設(shè)計(jì)與應(yīng)用；②脫碳爐解決半鋼冶煉快速成渣問題，提高脫磷率，縮短供氧時(shí)間降低冶煉周期。八、提釩轉(zhuǎn)爐復(fù)吹工藝的攻關(guān)1.當(dāng)前現(xiàn)狀：現(xiàn)3#轉(zhuǎn)爐進(jìn)入爐役后期，無底吹攪拌，提釩釩氧化率86%，距目標(biāo)釩氧化率≥90%需從氧槍噴頭參數(shù)、槍位控制進(jìn)行優(yōu)化。3#爐計(jì)劃5月底爐役檢修，設(shè)計(jì)砌筑好爐底復(fù)吹參數(shù)，優(yōu)化提釩復(fù)吹工藝參數(shù)。2.重點(diǎn)需要解決的問題和目標(biāo)：摸索提釩轉(zhuǎn)爐復(fù)吹工藝參數(shù)。轉(zhuǎn)爐復(fù)吹提釩提高釩氧化率及收得率。九、簾線鋼以及低碳高硫易切削剛夾雜物的控制技術(shù)1.當(dāng)前現(xiàn)狀：（1）簾線鋼生產(chǎn)過一次，對(duì)關(guān)鍵工藝控制點(diǎn)掌握不足；（2）簾線鋼需要鐵水預(yù)處理控制S含量，在LF精煉控制夾雜物形態(tài)，形成低熔點(diǎn)的塑性?shī)A雜物，目前現(xiàn)狀是KR在建設(shè)中，要到6月份后投入運(yùn)行，夾雜物的專業(yè)檢測(cè)設(shè)備、LF爐渣樣快速檢測(cè)設(shè)備需要完善；（3）低碳高硫易切削鋼啟動(dòng)推進(jìn)工作，在特殊合金、檢測(cè)設(shè)備、耐火材料、專用渣料方面進(jìn)行了梳理，落實(shí)；（4）易切削鋼水鋼公司未生成過，生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵參數(shù)和控制點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足。2.重點(diǎn)需要解決的問題和目標(biāo)：（1）簾線鋼與易切削鋼在LF爐都造低堿度爐渣，兩個(gè)牌號(hào)的LF渣料種類與加入量不清楚；（2）低碳高硫易切削鋼主要是1215牌號(hào)，通過高氧活度爐渣和鋼水把MnS夾雜物控制在Ⅰ類范圍，這個(gè)氧活度具體控制范圍、連鑄如何保障澆注不漏鋼，出現(xiàn)嚴(yán)重皮下氣泡如何處置等問題；（3）在水鋼的檢驗(yàn)設(shè)備沒配齊前，這兩個(gè)牌號(hào)的夾雜物檢測(cè)、爐渣檢驗(yàn)、材檢驗(yàn)以及斷絲原因的分析等需要協(xié)助；（4）夾雜物檢測(cè)技術(shù)人員的培養(yǎng)。十、絞線產(chǎn)品的深耕細(xì)作、質(zhì)量穩(wěn)定性研究1.當(dāng)前現(xiàn)狀：（1）不同牌號(hào)的絞線產(chǎn)品不能完全滿足用戶的不同生產(chǎn)工藝，有的較好，有的需要改進(jìn)；（2）生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作人員與管理人員緊張，工藝控制穩(wěn)定性不足；（3）鋼坯質(zhì)量與盤條質(zhì)量波動(dòng)較