首秦100t氧气转炉留渣双渣炼钢工艺实践

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,首秦,100t,氧气转炉“留渣,+,双渣”炼钢工艺实践,秦登平,，朱志远，危尚好，,吕延春，杨建平,2013,年,“,高效低成本生产洁净钢的实践,”,高级研讨会,汇报提纲,首秦金属材料有限公司概要,工艺现状与技术开发背景,液态终渣快速固化,SGRS,高效脱磷技术,炉渣的连续循环控制,脱磷期结束倒渣控制研究,SGRS,对炉衬的影响,SGRS,快速生产技术的应用,SGRS,转炉双渣煤气的回收技术应用,SGRS,工艺应用效果,首秦金属材料有限公司概要,首秦金属材料有限公司概要,3,座铁水预处理：,颗粒镁脱硫；,脱后硫命中率,95%,以上。,3,座,100,吨,顶底复吹转炉,配备烟气分析、副枪,出钢下渣检测系统,能够实现一键式炼钢,炉,外,精炼,LF,精炼,3,座；,1,座双工位,RH,真空炉。,首秦金属材料有限公司概要,厚板坯连铸机,3,座,1,:150-2501400-1800mm,2,:150-320 1800-2400mm,3,:,250-400 1600-2400mm,先进技术：,液面自动控制、自动浇钢、动态软压下、动态配水、大包下渣自动检测、二级,3D,动态配水，倒角结晶器技术。,首秦金属材料有限公司概要,首秦公司为首钢“专、强、宽、厚”精品,宽厚板,生产基地,产品覆盖造船及海洋平台用钢、管线钢、桥梁钢、容器板、工程机械用钢、高建钢、储罐钢、水电钢、特厚板、耐磨钢等十二大类共计,460,个牌号，其中船板、管线、低合金等产品比例超过,65%,。,首秦金属材料有限公司概要,品种钢结构及磷含量控制水平,首秦公司工艺路线,首秦金属材料有限公司概要,首秦,SGRS,完成比例,2011,年,3,月开始推广时按照白班炉座连续,3,炉，后逐渐向四班放开，目前稳定在,80%,以上。,2010,年转炉炼钢主要采用单渣和双渣工艺，对于低磷钢采用双渣工艺：,首秦现状与技术开发背景,SGRS,转炉炼钢工艺流程,首秦公司,SGRS,工艺流程,氧气转炉“留渣,+,双渣”工艺，能够显著降低转炉辅料消耗和转炉炼钢渣量的特点，首钢总公司称该工艺,SGRS,转炉炼钢工艺。,SGRS,：,S,lag,G,eneration,R,educed,S,teelmaking,SGRS,转炉炼钢工艺示意图，主要包括以下核心控制环节：溅渣护炉时，液态终渣固化工艺研究；人工对液态终渣固化状态的再次确认； 保持双渣期间脱磷率大于,50%,，脱磷期高效脱磷技术；脱磷期结束快速足量倒渣，结束后倒出,60%,的高,P,2,O,5,含量的脱磷渣；进入脱碳阶段普通工艺吹炼，出钢结束后，将本炉终渣全部留入下一炉使用并以此循环使用。,SGRS,工艺开发主要内容,液态终渣快速固化,脱磷期高效脱磷,脱磷期结束倒渣,炉渣连续循环,控制,SGRS,对炉衬的影响,SGRS,快速生产技术的应用,SGRS,转炉双渣煤气的回收技术应用,SGRS,工艺开发初期面临主要问题,脱磷期脱磷不充分，达不到,50%,半钢倒渣量不足，仅为,30,%,，造成连续循环不起来,半钢渣中带金属铁,明显,留渣操作，炉渣固化，安全兑铁,生产顺行，周期满足正常生产需求,石灰消耗量,较常规工艺吨钢降低,40%,石灰与,轻烧总消耗较常规工艺降低,40%,钢铁料消耗较常规工艺降低,6.0kg/t,满足产品需要，转炉终点磷含量低于,0.012%,首秦,SGRS,工艺开发目标,液态终渣快速固化与安全兑铁,炉渣的组分,控制,改,质,剂,(,石灰、改质剂,),的,加入,量,改,质,剂石灰、改质剂,),的,组成控制,安全管理,每炉确认制,先确认炉渣固化无液态渣,再进行兑铁,已,100%,实现安全兑铁,液态终渣快速固化,检验项目,标准：,%,MgO,35-50,C,5-15,SiO2,5,CaO,3-6,P,0.05,S,0.05,SGRS,脱磷期枪位与目标,SGRS,脱磷期枪位与供氧控制，开吹枪,位常规工艺低,100-200mm,，主要基于化好过程渣，加强炉内动力学条件，使脱磷期脱磷率大于,50%,，碳含量大于,2.8%,，为脱碳期提供足够的热量。,底,吹按照最大流量控制,0.06Nm,3,/,（,t,min,）,首秦,SGRS,高效脱磷技术,脱磷阶段供氧强度提高,较常规工艺提高,0.3Nm,3,/,（,min,t,）,；,在脱磷阶段分批次加入矿石。调节炉渣的,Fe,t,O,含量在,10-15%,；,脱磷结束碳含量,2.8-3.5%,，温度控制在,1380-1420,之间。,核心：脱磷阶段充分脱磷，减轻脱碳阶段脱磷负担；快速倒出高,P,2,O,5,含量的脱磷渣。,首秦,SGRS,高效脱磷技术,首秦,SGRS,高效脱磷技术,SGRS,转炉炼钢工艺生产过程钢水磷质量分数和炉渣,P,2,O,5,质量分数,脱磷期结束磷质量分数为,0.020%,0.028%,，平均为,0.024%,；脱磷阶段脱磷率为,55%,75%,，平均为,69.6%,；脱磷炉渣中,P,2,O,5,质量分数在,1.9%,2.5%,之间，平均为,2.30%,；转炉终点磷质量分数能够控制在,0.004%,0.018%,，满足了相应钢种冶炼要求。,脱磷期石灰加入量大，容易造成石灰熔化不充分，造成石灰浪费。,所有石灰改在脱碳期加入。,炉渣的连续循环控制,脱磷期渣量多,可被循环利用的脱碳渣渣量小,炉渣的连续循环控制,脱磷期渣量少,可被循环利用的脱碳渣渣量大,炉渣的连续循环控制,炉渣的连续循环控制,结论：通过对炉料加入模式的优化，在相同倒渣量、总石灰加入量相同的条件下，提高脱碳期石灰加入量，有利于提高脱磷期倒渣率、提高脱碳渣的循环利用。,炉渣的连续循环控制水平：,脱磷阶段倒渣量在,4.0-7.0t (,铁水,Si,含量变化影响,);,倒渣时间控制在,4.0-5.0min;,连续循环,3,炉以上比例达到,56%,，最高循环,7,炉。,炉渣的连续循环控制,转炉炉口距离挡火门距离较近，满足不了快速倒渣的需要，,改造前,3#,转炉炉口距挡火门距离,95mm,，双渣时，脱磷结束倒渣直接冲涮平台上和,L,板上。,设备改造结合倒渣工艺优化,脱磷期结束倒渣控制研究,倒渣时间增加到一定程度后，倒渣量增加不再显著。,脱磷期结束倒渣控制研究,采用,SGRS,工艺开发的炉渣物性控制技术，炉渣的碱度控制在,1.2-1.6,，,MgO,含量控制在,10%,。,脱磷期结束倒渣控制研究,石灰消耗在吨钢,35kg,左右时，脱磷期结束倒渣量在,7,吨左右，连续循环可以持续稳定进行，脱碳期结束留渣量在,12,吨左右。,脱磷期结束倒渣控制研究,SGRS,对炉衬的影响,SGRS,对炉衬的影响,首秦转炉炉龄经济炉龄为,6500,炉，炉龄控制方针按照,7400,炉，,SGRS,工艺比例逐渐提高，转炉炉况、炉龄没有出现异常。,SGRS,对炉衬的影响,31,采用,SGRS,转炉炼钢工艺初期，炼钢时间增加,4-6min,。主要以下工作：,脱磷阶段高供氧强度吹炼；,控制合适脱磷吹炼时间,快速倒渣技术，缩短,0,28,；,摇炉方式,平台改造,SGRS,炼钢生产组织协调缩短,2,17,；,缩短辅助时间,合理组织生产,SGRS,转炉炼钢工艺生产周期平均为,37,53,，比常规工艺,35,00,延长,2,53,在冶炼周期增加的情况下，实现了采用该工艺后转炉钢产量并没有降低。,SGRS,快速生产技术的应用,采用,3,吹,2.5,的方式进行组织冶炼，总体讲转炉周期略有富余，与常规工艺相比，冶炼周期增加在脱磷期结束倒渣环节，冶炼周期初期增加，,4-6min,，,SGRS,周期控制在,38,分钟即对整体组织冶炼来讲，转炉环节对周期以及炉机匹配影响不大。,SGRS,快速生产技术的应用,SGRS,工艺条件下的转炉煤气发生规律,脱磷期转炉煤气发生特点,持续时间短,；,整体,CO,浓度偏低,；,与常规工艺的区别,吹炼末期,CO,下降速率加快；,整体吹炼持续时间短；,脱碳期转炉煤气发生特点,持续时间较长,；,整体热值较高,；,与常规工艺的区别,吹炼前期,CO,浓度上升快、波动小,整体回收条件变好,脱磷期煤气回收：,1、可行性分析,2、回收工艺,不回收,SGRS,转炉双渣煤气的回收技术应用,脱磷期回收需要满足的条件,吹炼持续时间,3.5min,；,脱磷期前期煤气发生规律与常规工艺下基本相同，吹炼平均到,2.5min,开始回收，保证阀门组的回收、放散动作和后烧期时间；,吹炼,3.5min,前满足回收条件；,脱磷期持续时间在,4-6min,；,回收过程中：吹炼不满,4.5min,时，提罩或提枪前必须通知,OG,主控，通知完,30,秒后再提枪。,脱磷期回收工艺：,CO,浓度,30%,，,O230%,O21.5%,无时间和延时限制,；,回收末期控制条件与常规冶炼工艺相同,；,脱碳期吹炼前期转炉煤气发生特点：,前期,CO,浓度上升很快，且波动小,O,2,浓度下降速率较快，稳定,SGRS,转炉煤气的回收,技术,应用,SGRS,工艺条件下的转炉煤气回收优化方案,回收操作系统,是否SGRS工艺,常规回收模式,SGRS回收模式,第一次降枪自动回收条件,第一次降枪自动放散条件,第二次降枪自动回收条件,第二次降枪自动放散条件,SGRS,转炉煤气的回收,技术,应用,普通工艺：平均每炉回收煤气,10.06,分钟；满足回收条件情况下，,CO,平均含量为,51.61%,。,SGRS,工艺合计煤气回收时间,9.23,分钟，较常规工艺少,0.83,分钟。,SGRS,转炉煤气的回收技术应用,与普通工艺副原料消耗相比，采用,SGRS,工艺：,石灰消耗,降低,30.2kg/t,，降幅,48.48%,；,轻烧白云石消耗降低,13.3kg/t,，降幅,70%,；,钢铁料消耗降低,8.25 kg/t,钢。,SGRS,工艺应用效果,渣量的确定,铁水,称量实测渣量,使用普通石灰，铁水,Si,含量在,0.50%,左右，,SGRS,工艺渣量,75kg/t,，普通工艺渣量,108kg/t,。,SGRS,工艺比普通工艺降低,33kg/t,，降低比例,31.4%,。,渣量的确定,理论计算渣量,使用普通活性石灰，铁水,Si,含量在,0.50%,左右，,SGRS,工艺渣量,70-80kg/t,，普通工艺渣量,100-120kg/t,。,SGRS,工艺比普通工艺降低,35kg/t,，降低比例,31.8%,。,SGRS,工艺,应用,效果,渣量的降低和,Tfe,含量的变化合计钢铁料消耗降低,8.25 kg/t,钢。,SGRS,转炉,终点,磷,含量,控制,上表所示转炉终点控制，磷含量控制在,0.011%0.013%,之间，脱磷率在,81%85%,左右，与常规工艺相比，转炉终点磷含量控制水平基本相当。,SGRS,转炉炼钢工艺生产的炉数全量比例为,81.5%,，还得了以下成果：,由于上炉终渣炉渣循环再利用，可以大幅度减少炼钢石灰、轻烧白云石、渣料消耗；,炼钢终点炉渣通常含,14%,30%FetO,（平均在,18%,），脱磷期炉渣控制小于,15%FetO,，炉渣渣量减少,30.7%,和,FetO,的降低约,4%;,常规转炉炼钢外排炉渣碱度高,(,大于,3.0),，炉渣自由,CaO,含量多。采用,SGRS,转炉炼钢工艺，外排炉渣主要为脱磷阶段低碱度渣，不含自由,CaO,，因此可以简化炉渣处理；,常规转炉炼钢，出钢后留在炉内部分钢水随炉渣倒出，采用,SGRS,转炉炼钢工艺吹炼终点拉碳不倒渣，提高钢水收得率。,SGRS,工艺应用效果,42,敬请各位专家批评指正！,