[精选]首秦100t氧气转炉“留渣双渣”炼钢工艺实践30872.pptx

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1、首秦首秦100t氧气转炉氧气转炉“留渣留渣+双渣双渣”炼钢工艺实践炼钢工艺实践秦登平秦登平秦登平秦登平 ，朱志远，危尚好，朱志远，危尚好，朱志远，危尚好，朱志远，危尚好，吕延春，杨建平吕延春，杨建平吕延春，杨建平吕延春，杨建平2013年年“高效低成本生产洁净钢的实践高效低成本生产洁净钢的实践”高级研讨会高级研讨会汇报提纲汇报提纲 首秦金属材料有限公司概要首秦金属材料有限公司概要首秦金属材料有限公司概要首秦金属材料有限公司概要 工艺现状与技术开发背景工艺现状与技术开发背景工艺现状与技术开发背景工艺现状与技术开发背景 液态终渣快速固化液态终渣快速固化液态终渣快速固化液态终渣快速固化 SGRS SG

2、RS SGRS SGRS高效脱磷技术高效脱磷技术高效脱磷技术高效脱磷技术 炉渣的连续循环控制炉渣的连续循环控制炉渣的连续循环控制炉渣的连续循环控制 脱磷期结束倒渣控制研究脱磷期结束倒渣控制研究脱磷期结束倒渣控制研究脱磷期结束倒渣控制研究 SGRS SGRS SGRS SGRS对炉衬的影响对炉衬的影响对炉衬的影响对炉衬的影响 SGRS SGRS SGRS SGRS快速生产技术的应用快速生产技术的应用快速生产技术的应用快速生产技术的应用 SGRS SGRS SGRS SGRS转炉双渣煤气的回收技术应用转炉双渣煤气的回收技术应用转炉双渣煤气的回收技术应用转炉双渣煤气的回收技术应用 SGRS SGRS

3、 SGRS SGRS工艺应用效果工艺应用效果工艺应用效果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首秦金属材料有限公司概要首秦金属材料有限公司概要l3 3座铁水预处理：座铁水预处理：p颗粒镁脱硫；颗粒镁脱硫；p脱后硫命中率脱后硫命中率95%95%以上。以上。l3 3座座100100吨吨顶底复吹转炉顶底复吹转炉p配备烟气分析、副枪配备烟气分析、副枪p出钢下渣检测系统出钢下渣检测系统p能够实现一键式炼钢能够实现一键式炼钢l炉炉外外精炼精炼pLFLF精炼精炼3 3座；座；p1 1座双工位座双工位RHRH真空炉。真空炉。首秦金属材料有限公司概要首秦金属材料有限公司概要厚厚板坯连铸机板

4、坯连铸机3座座 1:150-2501400-1800mm 2:150-320 1800-2400mm 3:250-400 1600-2400mm先进先进技术：技术：液面液面自动控制、自动控制、自动浇钢、动态软压下、动自动浇钢、动态软压下、动态配水、大包下渣自动检测、态配水、大包下渣自动检测、二级二级3D动态配水，倒角结晶动态配水，倒角结晶器器技术。技术。首秦金属材料有限公司概要首秦金属材料有限公司概要 首首秦公司为秦公司为首钢首钢“专、强、宽、厚专、强、宽、厚”精品精品宽厚宽厚板板生产生产基地基地,产品覆盖产品覆盖造船造船及海洋及海洋平台平台用钢、管线钢、桥梁钢、容器板、工用钢、管线钢、桥梁钢

5、、容器板、工程机械用钢、程机械用钢、高建钢高建钢、储罐钢储罐钢、水电钢、水电钢、特厚板、耐磨钢等特厚板、耐磨钢等十二大类共计十二大类共计460460个个牌号，牌号，其中其中船板、管线、低合金等产品比例超过船板、管线、低合金等产品比例超过65%65%。首秦金属材料有限公司概要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品种钢结构及磷含量控制水平首秦公司工艺路线首秦公司工艺路线首秦金属材料有限公司概要首秦金属材料有限公司概要2011年5月2011年6月2011年7月2011年8月2011年9月2011年10月2011年11月2011年12月12年13年020406080100262640.4

6、57.860.262.162.763.479.881完成比例完成比例%首秦首秦SGRSSGRS完成比例完成比例 2011年年3月开始推广时按照白班炉座连续月开始推广时按照白班炉座连续3炉，后炉，后逐渐向四班放开，目前稳定在逐渐向四班放开，目前稳定在80%以上。以上。2010年转炉炼钢主要采用单渣和双渣工艺，对于低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：磷钢采用双渣工艺：首秦现状与技术开发背景首秦现状与技术开发背景SGRSSGRS转炉炼钢工艺流程转炉炼钢工艺流程首秦公司首秦公司SGRS工艺流程工艺流程 氧气转炉氧气转炉“留渣留渣+双渣双渣”工艺，能够显著降低转炉辅料消耗和转炉炼

7、钢渣量的特点，首钢工艺，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总公司称该工艺SGRS转炉炼钢工艺。转炉炼钢工艺。SGRS：Slag Generation Reduced SteelmakingSGRS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P2O5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。SGRSSGRS工艺开发主要内容工艺开发主要内容液态终渣快速固

8、化液态终渣快速固化脱磷期高效脱磷脱磷期高效脱磷脱磷期结束倒渣脱磷期结束倒渣炉渣连续循环炉渣连续循环控制控制SGRSSGRS对炉衬的影响对炉衬的影响SGRSSGRS快速生产技术的应用快速生产技术的应用SGRSSGRS转炉双渣煤气的回收技术应用转炉双渣煤气的回收技术应用SGRSSGRS工艺开发初期面临主要问题工艺开发初期面临主要问题脱磷期脱磷不充分，达不到脱磷期脱磷不充分，达不到50%50%半钢倒渣量不足，仅为半钢倒渣量不足，仅为3030%，造成连续循，造成连续循环不起来环不起来半钢渣中带金属铁半钢渣中带金属铁明显明显l 留渣操作，炉渣固化，安全兑铁留渣操作，炉渣固化，安全兑铁l 生产顺行，周期满

9、足正常生产需求生产顺行，周期满足正常生产需求l 石灰消耗量石灰消耗量较常规工艺吨钢降低较常规工艺吨钢降低40%40%l 石灰与石灰与轻烧总消耗较常规工艺降低轻烧总消耗较常规工艺降低40%40%l 钢铁料消耗较常规工艺降低钢铁料消耗较常规工艺降低6.0kg/t6.0kg/tl 满足产品需要，转炉终点磷含量低于满足产品需要，转炉终点磷含量低于0.012%0.012%首秦首秦SGRSSGRS工艺开发目标工艺开发目标液态终渣快速固化与安全兑铁液态终渣快速固化与安全兑铁v炉渣的组分炉渣的组分控制控制v改改质质剂剂(石灰、改质剂石灰、改质剂)的的加入加入量量v改改质质剂石灰、改质剂剂石灰、改质剂)的的组成

10、控制组成控制v安全管理安全管理v每炉确认制每炉确认制先确认炉渣固化先确认炉渣固化无液态渣无液态渣再进行兑铁再进行兑铁已已100%实现安全兑铁实现安全兑铁液态终渣快速固化液态终渣快速固化检验项目检验项目标准：标准：%MgOMgO35-5035-50C C5-155-15SiO2SiO25 5CaOCaO3-63-6P P0.050.05S S0.050.05SGRS脱磷期枪位脱磷期枪位与目标与目标p SGRS脱磷期枪位与供氧控制，开吹枪脱磷期枪位与供氧控制，开吹枪位常规位常规工艺低工艺低100-200mm，主要基于化好过程渣，加强，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炉内动

11、力学条件，使脱磷期脱磷率大于50%，碳，碳含量大于含量大于2.8%，为脱碳期提供足够的热量。，为脱碳期提供足够的热量。p 底底吹按照最大流量控制吹按照最大流量控制0.06Nm3/（tmin）首秦首秦SGRS高效脱磷技术高效脱磷技术p脱磷阶段供氧强度提高脱磷阶段供氧强度提高较常规工艺提高较常规工艺提高0.3Nm0.3Nm3 3/（minmint t）；p 在脱磷阶段分批次加入矿石。调节炉渣的在脱磷阶段分批次加入矿石。调节炉渣的FeFet tO O含量含量在在10-15%10-15%；p 脱磷结束碳含量脱磷结束碳含量2.8-3.5%2.8-3.5%，温度控制在，温度控制在1380-14201380

12、-1420之间。之间。核心：脱磷阶段充分脱磷，减轻脱碳阶段脱磷负担；核心：脱磷阶段充分脱磷，减轻脱碳阶段脱磷负担；快速倒出高快速倒出高P P2 2O O5 5含量的脱磷渣含量的脱磷渣。首秦首秦SGRSSGRS高效脱磷技术高效脱磷技术首秦首秦SGRSSGRS高效脱磷技术高效脱磷技术SGRS转炉炼钢工艺生产过程钢水磷质量分数和炉渣转炉炼钢工艺生产过程钢水磷质量分数和炉渣P2O5质量分数质量分数脱磷期结束磷质量分数为脱磷期结束磷质量分数为0.020%0.020%0.028%0.028%，平均为，平均为0.024%0.024%；脱磷阶段脱磷率为脱磷阶段脱磷率为55%55%75%75%，平均为，平均为6

13、9.6%69.6%；脱磷炉渣中；脱磷炉渣中P P2 2O O5 5质质量分数在量分数在1.9%1.9%2.5%2.5%之间，平均为之间，平均为2.30%2.30%；转炉终点磷质量分数；转炉终点磷质量分数能够控制在能够控制在0.004%0.004%0.018%0.018%，满足了相应钢种冶炼要求。，满足了相应钢种冶炼要求。脱磷脱磷期石灰期石灰加入加入量大，量大，容易容易造成石造成石灰熔化灰熔化不充不充分，分，造成石造成石灰浪费灰浪费。所有石灰改所有石灰改在脱碳期加在脱碳期加入。入。炉渣的连续循环控制炉渣的连续循环控制循循环环炉数炉数炉渣倒渣炉渣倒渣质质量，量，t0510150123456789脱

14、磷期结束倒渣量脱磷期倒渣后渣重脱碳期渣重脱磷期渣量多脱磷期渣量多可被循环利用的脱碳渣渣量小可被循环利用的脱碳渣渣量小 炉渣的连续循环控制炉渣的连续循环控制循循环环炉数炉数炉渣渣重炉渣渣重,t051015012345678910脱磷期结束倒渣量脱磷期倒渣后脱碳期渣重脱磷期渣量少脱磷期渣量少可被循环利用的脱碳渣渣量大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 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，在相结论：通过对炉料加入模式的优化，在相同倒渣量、同倒渣量、总石灰加入总石灰加入量相同的条件下，量相同的条件下，提高脱碳提高脱碳期石灰加入期石灰加入量，

15、有利于提高脱磷量，有利于提高脱磷期倒渣率、提高脱碳渣的循环利用。期倒渣率、提高脱碳渣的循环利用。炉渣的连续循环炉渣的连续循环控制水平：控制水平：p脱磷阶段倒渣量在脱磷阶段倒渣量在4.0-7.0t(4.0-7.0t(铁水铁水SiSi含量含量变化影响变化影响););p倒渣时间控制在倒渣时间控制在4.0-5.0min;4.0-5.0min;p连续循环连续循环3 3炉以上比例达到炉以上比例达到56%56%，最高循环，最高循环7 7炉。炉。炉渣的连续循环控制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，转炉炉口距离挡火门距离较近，满足不了快速倒渣的需要，改造改造前前3#转炉炉口

16、距挡火门距离转炉炉口距挡火门距离95mm，双渣时，脱磷结束倒渣直接冲涮，双渣时，脱磷结束倒渣直接冲涮平台上和平台上和L板上。板上。设备改造结合设备改造结合倒渣工艺优化倒渣工艺优化 脱磷期结束倒渣控制研究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。倒渣时间增加到一定程度后，倒渣量增加不再显著。脱磷期结束倒渣时间脱磷期结束倒渣时间,min,min脱磷期结束倒渣量脱磷期结束倒渣量,t,t0 05 5101015150 01 12 23 34 45 56 6 脱磷期结束倒渣控制研究脱磷期结束倒渣控制研究 采用采用SGRSSGRS工艺开发的炉渣物性控制技术，炉渣的工艺开发的炉渣物

17、性控制技术，炉渣的碱度控制在碱度控制在1.2-1.61.2-1.6，MgOMgO含量控制在含量控制在1010%。脱磷期结束倒渣控制研究脱磷期结束倒渣控制研究 石灰消耗在吨钢石灰消耗在吨钢35kg35kg左右时，脱磷左右时，脱磷期结束倒期结束倒渣量在渣量在7 7吨左右，连续循环可以持续稳定进行，脱吨左右，连续循环可以持续稳定进行，脱碳期结束留渣量在碳期结束留渣量在1212吨左右。吨左右。脱磷期结束倒渣控制研究脱磷期结束倒渣控制研究SGRSSGRS对炉衬的影响对炉衬的影响SGRSSGRS对炉衬的影响对炉衬的影响 首首秦转炉炉龄经济炉龄为秦转炉炉龄经济炉龄为6500炉，炉龄控制方针炉，炉龄控制方针按

18、照按照7400炉，炉，SGRS工艺比例逐渐提高，转炉炉况、工艺比例逐渐提高，转炉炉况、炉龄没有出现异常。炉龄没有出现异常。31SGRSSGRS对炉衬的影响对炉衬的影响 采用采用SGRS转炉炼钢工艺初期，炼钢时间增加转炉炼钢工艺初期，炼钢时间增加4-6min。主要以下工作：。主要以下工作：l脱磷阶段高供氧强度吹炼；脱磷阶段高供氧强度吹炼；p控制合适脱磷吹炼时间控制合适脱磷吹炼时间l快速倒渣技术，缩短快速倒渣技术，缩短028；p摇炉方式摇炉方式p平台改造平台改造lSGRS炼钢生产组织协调缩短炼钢生产组织协调缩短217；p缩短辅助时间缩短辅助时间p合理组织生产合理组织生产 SGRSSGRS转炉炼钢工

19、艺生产周期平均为转炉炼钢工艺生产周期平均为37375353，比常规工艺，比常规工艺35350000延长延长2 25353在冶炼周期增加的情况下，实现了采用该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。工艺后转炉钢产量并没有降低。SGRSSGRS快速生产技术的应用快速生产技术的应用 采用采用3 3吹吹2.52.5的方式进行组织冶炼，总体讲转炉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，加在脱磷期结束倒渣环节，冶炼周期初期增加，4-6min 4-6min，SGRSSGRS

20、周期控制在周期控制在3838分钟即对整体组织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冶炼来讲，转炉环节对周期以及炉机匹配影响不大。不大。SGRS快速生产技术的应用快速生产技术的应用SGRS工艺条件下的转炉煤气发生规律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脱磷期转炉煤气发生特点l持续时间短持续时间短；l 整体整体CO浓度偏低浓度偏低；与常规工艺的区别与常规工艺的区别l吹炼末期吹炼末期CO下降速率加快；下降速率加快；l 整体吹炼持续时间短；整体吹炼持续时间短；脱碳期转炉煤气发生特点脱碳期转炉煤气发生特点l 持续时间较长持续时间较长；l 整体热值较高整体热值较高；与常规工

21、艺的区别与常规工艺的区别l 吹炼前期吹炼前期CO浓度上升快、波动小浓度上升快、波动小l整体回收条件变好整体回收条件变好脱磷期煤气回收：脱磷期煤气回收：1、可行性分析、可行性分析2、回收工艺、回收工艺不回收不回收SGRS转炉双渣煤气转炉双渣煤气的回收技术应用的回收技术应用脱磷期回收需要满足的条件脱磷期回收需要满足的条件l吹炼持续时间吹炼持续时间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2.5min2.5min开始回收，保证阀门组的回开始回收，保证阀门组的回收、放散动作和后烧期时间；收、放散动作和后烧期时间；l吹炼吹炼

22、3.5min前满足回收条件；前满足回收条件；脱磷期持续时间在脱磷期持续时间在4-6min4-6min；回收过程中：吹炼不满回收过程中：吹炼不满4.5min时，提罩或提枪前必须通知时，提罩或提枪前必须通知OG主控，通知完主控，通知完30秒后再提枪。秒后再提枪。脱磷脱磷期回收期回收工艺：工艺：lCO浓度浓度30%，O230%,O21.5%,无时间和延时限制无时间和延时限制；l回收末期控制条件与常规冶炼工艺相同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：脱碳期吹炼前期转炉煤气发生特点：前期前期COCO浓度上升很快，且波动小浓度上升很快，且波动小O O2 2浓度下降速率较快，稳

23、定浓度下降速率较快，稳定SGRS转炉煤气的回收转炉煤气的回收技术技术应用应用SGRS工艺条件下的转炉煤气回收优化方案工艺条件下的转炉煤气回收优化方案回收操作系统回收操作系统是否是否SGRS工艺工艺常规回收模式常规回收模式SGRS回收模式回收模式第第一一次次降降枪枪自自动动回回收收条条件件第第一一次次降降枪枪自自动动放放散散条条件件第第二二次次降降枪枪自自动动回回收收条条件件第第二二次次降降枪枪自自动动放放散散条条件件SGRS转炉煤气的回收转炉煤气的回收技术技术应用应用 普通普通工艺：工艺：平均每炉回收煤气平均每炉回收煤气10.06分钟；满足回收条件情分钟；满足回收条件情况况下，下，CO平均含量

24、为平均含量为51.61%。SGRS工艺合计煤气回收时间工艺合计煤气回收时间9.23分钟，较常规工艺少分钟，较常规工艺少0.83分分钟钟。SGRS转炉煤气的回收技术应用转炉煤气的回收技术应用与普通工艺与普通工艺副原料消耗副原料消耗相比，采用相比，采用SGRS工艺：工艺：v石灰消耗石灰消耗降低降低30.2kg/t，降幅，降幅48.48%；v轻烧白云石消耗降低轻烧白云石消耗降低13.3kg/t，降幅，降幅70%；v钢铁料消耗降低钢铁料消耗降低8.25 kg/t钢。钢。SGRSSGRS工艺应用效果工艺应用效果渣量的确定渣量的确定铁水铁水称量实测渣量称量实测渣量 使用使用普通石灰，铁水普通石灰，铁水Si

25、含量在含量在0.50%左右，左右，SGRS工工艺渣量艺渣量75kg/t，普通工艺渣，普通工艺渣量量108kg/t。SGRS工艺工艺比普通比普通工艺降低工艺降低33kg/t，降低比例，降低比例31.4%。渣量的确定渣量的确定 理论计算渣量理论计算渣量 使用使用普通活性石灰普通活性石灰，铁水，铁水Si含量在含量在0.50%左右，左右，SGRS工艺渣工艺渣量量70-80kg/t，普通工艺，普通工艺渣渣量量100-120kg/t。SGRS工艺工艺比普通工艺比普通工艺降低降低35kg/t，降低比例，降低比例31.8%。SGRSSGRS工艺工艺应用应用效果效果渣量的降低和渣量的降低和Tfe含量的变化合计钢

26、铁料消耗降低含量的变化合计钢铁料消耗降低8.25 kg/t钢。钢。SGRS转炉转炉终点终点磷磷含量含量控制控制 上上表所表所示转炉示转炉终点控制，磷含量控制在终点控制，磷含量控制在0.011%0.013%之之间，脱磷率在间，脱磷率在81%85%左右，与常规工艺相比，转炉终点磷左右，与常规工艺相比，转炉终点磷含量控制水平基本相当。含量控制水平基本相当。SGRSSGRS转炉炼钢工艺生产的炉数全量比例为转炉炼钢工艺生产的炉数全量比例为81.5%81.5%，还得了以下，还得了以下成果：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、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

27、石、渣料消耗；轻烧白云石、渣料消耗；炼钢终点炉渣通常含炼钢终点炉渣通常含14%14%30%FetO30%FetO（平均在（平均在18%18%），脱磷期），脱磷期炉渣控制小于炉渣控制小于15%FetO15%FetO，炉渣渣量减少，炉渣渣量减少30.7%30.7%和和FetOFetO的降低约的降低约4%;4%;常规转炉炼钢外排炉渣碱度高常规转炉炼钢外排炉渣碱度高(大于大于3.0)3.0)，炉渣自由，炉渣自由CaOCaO含量含量多。采用多。采用SGRSSGRS转炉炼钢工艺，外排炉渣主要为脱磷阶段低碱转炉炼钢工艺，外排炉渣主要为脱磷阶段低碱度渣，不含自由度渣，不含自由CaOCaO，因此可以简化炉渣处理；，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，采用常规转炉炼钢，出钢后留在炉内部分钢水随炉渣倒出，采用SGRSSGRS转炉炼钢工艺吹炼终点拉碳不倒渣，提高钢水收得率。转炉炼钢工艺吹炼终点拉碳不倒渣，提高钢水收得率。42SGRSSGRS工艺应用效果工艺应用效果敬请各位专家敬请各位专家批评指正！批评指正！演讲完毕，谢谢观看！