轉爐少渣工藝技術分析

1、轉爐少渣工藝技術分析轉爐少渣工藝技術分析摘要：闡述了少渣煉鋼的工藝路線，分析了轉爐少渣吹煉的供氣制度、造渣制度、溫度制度、合金化制度等，介紹了國內(nèi)外幾家鋼廠典型的少渣煉鋼工藝及其冶金效果，指出少渣煉鋼是未來煉鋼的主要發(fā)展方向。關鍵詞：轉爐；少渣煉鋼；工藝制度ProgressProspectofLessSlagSteelmakingProcessAbstract：Thepapersummarizestheprocesslineofless

2、slagsteelmaking，analyzesthesystemofgassupplying，slaggingalloying，that0fthetemperatureSOonoflessslagblowinginconverterintroducesthetypicalprocessesoflessslagsteelmakingitsmetallurgicaleffectsofsevensteelplantsathomeabroad

3、，meanwhile，pointsoutthatlessslagsteelmakingisthemaindevelopmentdirectionofthesteelmakinginthefutureKeywds：converter；less8lagsteelmaking；processsystem鐵水“三脫”使傳統(tǒng)煉鋼工藝發(fā)生了顯著變化，在鐵水預處理階段進行脫硅、脫磷和脫硫，使煉鋼轉爐的主要功能轉變?yōu)檎{(diào)溫和脫碳，同時煉鋼渣量減少，形成了

4、少渣煉鋼工藝。由于少渣煉鋼用的鐵水硅含量很低，造渣用石灰加入量明顯減少，降低了渣料消耗和能耗，噴濺少，鐵損低，減少了污染物的排放。同時，因渣量少，氧的利用效率高，吹煉終點鋼水中氧含量低，余錳高，合金元素收得率較高，從而降低了生產(chǎn)成本。另外，少渣煉鋼工藝終點命中率高，改善了鋼水的純凈度，為生產(chǎn)超純凈鋼創(chuàng)造了條件。1少渣煉鋼工藝路線常見的轉爐煉鋼工藝路線有四種。第一種是傳統(tǒng)的煉鋼工藝，歐美各國的煉鋼廠多采用這種模式，即鐵水先脫硫預處理后，再

5、轉爐煉鋼。通常轉爐煉鋼渣量占金屬量的10％以上，轉爐渣中FeO含量在17％左右。此外，渣中還含有約8％的鐵珠，該工藝鋼鐵料消耗高。第二種煉鋼工藝是先在鐵水溝、混鐵車或鐵水罐內(nèi)進行鐵水“三脫”預處理，然后在復吹轉爐進行少渣煉鋼，這種工藝的不足之處是脫磷前必須先脫硅，廢鋼比低(≤5％)，脫磷渣堿度過高，難于利用。第三種煉鋼工藝是20世紀90年代中后期日本各大鋼廠試驗研究成功的轉爐鐵水脫磷工藝，該工藝解決了超低磷鋼的生產(chǎn)難題。與第二種工藝路線

6、的明顯區(qū)別是脫磷預處理移到轉爐內(nèi)進行，轉爐內(nèi)自由空間大，反應動力學條件好，生產(chǎn)成本較低。具體工藝是采用兩座轉爐雙聯(lián)作業(yè)，一座脫磷，另一座接受來自脫磷爐的低磷鐵水脫碳[1、2]，即“雙聯(lián)法”。典型的雙聯(lián)法工藝流程為：高爐鐵水_鐵水預脫硫轉爐脫磷_轉爐脫碳_爐外精煉連鑄。由于受設備和產(chǎn)品的限制，也有在同一座轉爐上進行鐵水脫磷和脫碳的操作模式，類似傳統(tǒng)的“雙渣法”。第四種煉鋼工藝是對第三種煉鋼工藝進行了改進，與第三種工藝的明顯不同是將部分脫碳

7、渣(約8％)返回脫磷轉爐，脫磷后的鐵水進入脫碳轉爐脫碳。該工藝是目前渣量最少、最先進的轉爐生產(chǎn)純凈鋼的工藝路線。在上述四種轉爐煉鋼工藝路線中，后三種煉鋼工藝鐵水經(jīng)過“三脫”預處理后再脫碳煉鋼，能夠做到少渣操作。四種為了保護爐襯、覆蓋鋼液、減少金屬噴濺，采取的有效措施是留渣操作。出鋼后，將前一爐的高溫、高堿度、高氧化性的終渣留一部分(噸鋼約10kg左右)于爐內(nèi)，加入少量石灰或白云石，然后兌鐵煉鋼。新日鐵君津廠和神戶制鋼就是采用留渣操作補充

8、渣量的冶煉方法。23溫度制度采用“三脫”鐵水吹煉時，確定溫度制度的關鍵在于合理選用造渣料和廢鋼用量，以平衡因鐵水溫度降低和放熱反應元素(硅和磷等)減少而導致的熱量改變。一般通過減少造渣料和廢鋼用量就可實現(xiàn)熱平衡。“三脫”鐵水少渣吹煉時，停吹溫度平均為l657℃，而只進行脫硫的鐵水預處理吹煉時，停吹溫度平均為l655℃。24爐內(nèi)部分合金化應用“三脫”鐵水實現(xiàn)少渣煉鋼后，造渣料消耗大幅度減少。如果有富余的熱量，可實現(xiàn)錳礦或鉻礦直接合金化。如

9、日本鋼管公司采用的爐內(nèi)錳礦合金化工藝，通過控制堿度，降低渣中TFe，使低碳鋼水終點錳含量達到l％，錳的收得率大于70％。另外，日本的新13鐵、JFE、住友金屬和神戶制鋼的煉鋼廠在生產(chǎn)含錳低于15％的合金鋼時，采用錳礦直接代替全部錳鐵合金，取得了較好的經(jīng)濟效益。3典型的少渣煉鋼工藝日本發(fā)明的轉爐脫磷少渣煉鋼工藝方法主要有JFE福山制鐵所的LD—NRP法(雙聯(lián)法)、住友金屬的SRP法(雙聯(lián)法)、神戶制鋼的H爐(專用轉爐)、新日鐵的LD—P法

10、(雙聯(lián)法)和MURC法(雙渣法)。寶鋼開發(fā)的BRP技術在其一煉鋼、二煉鋼和不銹鋼分廠應用，取得了較好的效果。31JFE福山制鐵所福山制鐵所是13本粗鋼產(chǎn)量最高的廠家(1080萬t／a)，設有兩個煉鋼廠(第二煉鋼廠和第三煉鋼廠)，第三煉鋼廠有兩座320t頂?shù)讖痛缔D爐，采用LD—NRP工藝，一座轉爐脫磷，另一座脫碳；轉爐在爐役前期用于脫碳，爐役后期用于脫磷，脫碳轉爐爐齡低于脫磷轉爐。轉爐脫磷能力為450萬t／a。1999年開始，該廠鐵水全部

11、采用轉爐脫磷預處理。脫磷轉爐指標：吹煉時間為10min；廢鋼比為7％～10％；氧氣流量為30000m3／h，底吹氣體為3000m3／h；石灰消耗為lO～15kg／t。脫碳轉爐指標：石灰消耗5～6kg／t；爐齡約7000爐。第二煉鋼廠有3座250t頂?shù)讖痛缔D爐，采用傳統(tǒng)的“三脫”工藝，“三脫”處理能力為420萬t／a32住友金屬鹿島制鐵所鹿島制鐵所有兩個煉鋼廠，第一煉鋼廠有3座250t轉爐，采用本公司發(fā)明的SRP法煉鋼；第二煉鋼廠有兩座2