八钢股份炼钢第二炼钢分厂转炉双渣工艺培训(定)课件

04十一月20221八钢股份炼钢第二炼钢分厂转炉双渣工艺培训(定)01十一月20221八钢股份炼钢第二炼钢分厂转炉双渣工艺

八钢股份炼钢：刘玉宝八钢股份炼钢第二炼钢分厂

赵广谙八钢股份炼钢第二炼钢分厂张浩八钢股份炼钢第二炼钢分厂支撑团队：

张建春协同支撑总监

宝钢股份炼钢厂

陈广华宝钢股份炼钢厂授课师资：

赵广谙八钢股份炼钢第二炼钢分厂张浩八钢股份炼钢第二炼钢分厂课程开发人员及授课师资课程开发人员及授课师资双渣1.股份炼钢120t产线简介2.双渣工艺简介与现状3.液态终渣快速溅干4.双渣高效脱磷技术5.炉渣的连续循环控制提纲6.脱磷期结束倒渣控制7.双渣工艺对炉衬的影响8.双渣快速生产技术的应用9.转炉双渣煤气的回收控制10.双渣工艺应用效果双渣1.股份炼钢120t产线简介2.双渣工艺简介与现状3.液4座铁水预处理：2座KR脱硫；2座喷吹脱硫脱后硫命中率90%以上。3座120吨顶底复吹转炉配备CO分析出钢下渣检测系统OG湿法除尘系统炉外精炼LF精炼2座1座双工位RH真空炉。第二炼钢分厂装备概述4座铁水预处理：第二炼钢分厂装备概述第二炼钢分厂生产工艺流程介绍第二炼钢分厂生产工艺流程介绍氧气煤气回收渣料液态钢渣鱼雷罐车铁水倒罐站铁水脱硫站铁水废钢120t顶底复吹转炉滚筒渣处理钢水LF精炼炉LATS精炼炉RH-KTB精炼炉板坯板坯连铸机板坯热送板坯送往轧钢厂铁水包第二炼钢分厂生产工艺流程介绍

120吨板坯产线2006年5月投产，产能水平具备400万t/a。现有3座120t转炉、两套喷吹脱硫和两套KR搅拌脱硫铁水预处理系统、4座9米弧、1800mm断面板坯连铸机、2座120t钢包精炼炉、1座RH真空脱气精炼处理系统。与热轧、冷轧及中厚板厂形成产品生产结构网。氧气煤气回收渣料液态钢渣鱼雷罐车铁水倒罐站铁水脱硫站铁水废钢70%10%5%60%25%专科以下学历本科学历专科技校转炉组织机构及人员状况第二炼钢分厂120t转炉作业区正式成立于2007年3月，目前在职职工57人，其中专业技术人员7名，冶炼高级技师2人，岗位能手2人，劳模3名，技师8人，本科以上学历9人，专科以上学历17人。作业区人员平均年龄39岁，年龄构成偏高。人员文化层次70%10%5%60%25%专科以下学历本科学历专科技校转炉铁水包搅拌脱硫设备组成主要设备（1）铁水包倾翻台车（2）铁水包（3）倾翻台车（4）渣罐（5）除尘烟罩（6）扒渣机（7）测温取样枪（8）搅拌桨及其升降装置（9）混合料储料仓（10）受料仓喷吹脱硫设备包括2套独立的脱硫装置，KR脱硫是由1套双工位装置组成。铁水包搅拌脱硫设备组成主要设备（1）铁水包倾翻台车喷吹脱硫设机械搅拌法（采用CaO+CaF2）喷吹法（采用镁基脱硫剂）在铁水温度1300℃以上时，脱硫效率可达95%左右，深脱硫稳定性较好，CaO单耗为5.6kg/t.铁；

脱硫渣量小，铁损小；

喷溅小；

设备造价低；

脱硫剂的利用率较高；

不需要高压喷吹气体；

搅拌浆寿命已达到300次；铁水温降30~40℃；处理周期26～36min；

综合处理成本较低；

深脱硫可达S≤0.001％

脱硫效率可以达到90%，Mg单耗为0.45kg/t.铁，石灰单耗为4.05kg/t.铁；

脱硫渣量较大，铁损大；

喷溅较大；设备复杂，造价高；需要高压无水无油氮气；

喷枪更换、制造简单，喷枪寿命可以达到50次；铁水温降40~50℃；处理周期28～38min；综合处理成本较高；

深脱硫可达S≤0.002％喷吹脱硫与KR搅拌脱硫工艺对比机械搅拌法喷吹法在铁水温度1300℃以上时，脱硫效率可达9转炉类型顶底复吹公称容量１２０t转炉数量氧枪类型４孔最大供氧流量２４５００Nm3/min底吹风口类型多层环缝管式喷嘴底吹气体种类Ar,N2底吹气体流量0.01～0.11Nm3/min.t底吹风口数量６烟气处理系统OG铁合金料仓数量１０副原料料仓数量１０×３挡渣方式挡渣棒转炉设备主要规格参数3转炉类型顶底复吹公称容量１２０t转炉数量氧枪类型４孔最大供氧产品简介产品简介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2.双渣工艺简介与现状2.双渣工艺简介与现状充分利用温度变化对脱磷反应的影响（即低温有利于脱磷）是转炉双渣法工艺的基本原理。

炼钢脱磷反应可由（1）式表示，其反应平衡常数Kp可由（2）式计算：2[P]+5[O]=(P2O5)（1）lgKp=lg(aP2O5/(a[P]2.a[O]5))=43443/T-33.02（2）转炉双渣法基本原理在转炉吹炼终点（温度1630~1680℃)，脱磷反应平衡常数在1.6×10-11~6.4×10-11之间，而在吹炼前期（温度1320~1380℃），脱磷平衡常数范围为1.8×10-6~1.7×10-7，由于温度不同，吹炼前期脱磷反应平衡常数较吹炼终点高出4个数量级以上（10000倍以上）。图1转炉冶炼前期与终点钢水温度的脱磷反应平衡常数的比较双渣工艺简介充分利用温度变化对脱磷反应的影响（即低温有利于脱磷）是转炉双1、利用前一炉高碱度的脱碳炉渣，自由CaO含量多，保留在下一炉脱硅脱磷期继续使用，经过前期脱磷后，前期渣倒出部分后，第二次吹炼可少渣冶炼，从而减少辅料和钢铁料消耗。

脱磷反应式：2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO•P2O5)+5[Fe]

常规冶炼转炉终点渣(T.Fe)含量15-25%，碱度3.0~4.0，转炉双渣法冶炼前期倒渣时渣中(T.Fe)含量7~13%，碱度一般1.3~1.6，因此，既能减少石灰等造渣辅料消耗，又能降低钢铁料消耗。理论计算，前期渣倒出10~15吨，渣量减少10~15%，可降低钢铁料消耗4~7kg/t.s。2、常规转炉炼钢工艺，出钢后留在炉内的部分钢水随炉渣一起倒出，采用留渣双渣法以后，出钢后不倒渣，可以提高钢水收得率。如出钢后留在转炉内的钢水0.5~1.5吨，吨钢降低钢铁料消耗1.7~5.0kg/t.s。转炉双渣法优点关键操作：提高中间排渣的效率，以减轻脱碳吹炼时脱磷的负荷。双渣工艺简介1、利用前一炉高碱度的脱碳炉渣，自由CaO含量多，保留在下一1、由于采用留渣操作，如果炉渣稠化不到位，有兑铁水发生喷溅的安全隐患。（解决方法：炉渣采用溅渣护炉以及加辅料的方法稠化到D渣状态，炉长每次确认炉渣稠化状态）。2、转炉冶炼前期需要倒渣，转炉冶炼周期时间延长，可能影响转炉作业效率。（解决方法：前期造好合适的泡沫渣，熟练后提高倒渣技能，倒渣时间控制在4~5min，生产调整根据生产节奏和物流情况合理安排转炉双渣法冶炼计划）。3、由于前期脱磷阶段有部分碳氧化，但CO含量未达到回收条件而不能回收，因此转炉煤气回收量减少；经测算，煤气回收量减少约10Nm3/t.s（蒸汽回收量会增加）。转炉双渣法缺点双渣工艺简介1、由于采用留渣操作，如果炉渣稠化不到位，有兑铁水发生喷溅的新日铁大分厂2002年开发应用转炉双渣法工艺（MURC)，石灰消耗下降40%；2012年新日铁全公司采用双渣法冶炼比例65%以上，其中大分厂全量采用双渣法冶炼。首钢2012年底在迁钢和首秦采用双渣法工艺，炼钢石灰消耗分别降低了47.3%和48.5%（迁钢22.0kg/t.s，首秦32.1kg/t.s），轻烧白云石消耗分别降低了55.2%和70.0%（迁钢8.0kg/t.s，首秦5.7kg/t.s），渣量分别减少32.6%和30.7%，钢铁料消耗分别降低了6.517kg/t.s和8.250kg/t.s，冶炼周期平均延长4min。鞍钢260t转炉采用双渣法操作后，石灰单耗24.97kg/t.s，轻烧白云石单耗14.96kg/t.s，冶炼周期平均增加5min。梅钢2014年1-5月一、二炼钢实施少渣炼钢比例分别为26.9%和53.4%，吨钢成本下降20.08元，其中一炼钢采用留渣双渣法，二炼钢采用留渣法单渣法。韶钢双渣比例40-50%，福建三明钢厂、沙钢等多家钢厂目前已应用转炉双渣法工艺。国内外转炉双渣法冶炼情况双渣工艺简介新日铁大分厂2002年开发应用转炉双渣法工艺（MURC)，石转炉炼钢双渣工艺流程首秦公司SGRS工艺流程转炉双渣工艺示意图转炉炼钢双渣工艺流程首秦公司SGRS工艺流程转炉双渣工艺示意双渣核心控制确认：人工对液态终渣溅干状态的再次确认；溅渣：溅渣护炉时，液态终渣“溅干”工艺倒渣：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；留渣：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。脱磷：保持双渣期间脱磷率大于50%，脱磷期高效脱磷技术脱碳：进入脱碳阶段普通工艺吹炼转炉炼钢双渣工艺核心控制环节双渣核确认：人工对液态终渣溅干溅渣：溅渣护炉时，倒渣：脱磷期八钢双渣比例

2015年4月开始推广时按照白班炉座连续2炉，后逐渐向四班放开，目前稳定在50%以上。八钢双渣比例2015年4月开始推广时按照白班高炉C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)温度(℃)3.8～4.50.20～0.500.20～0.400.070～0.1000.020～0.070≥1250进入二炼钢的铁水成份：欧冶炉C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)温度(℃)3.8～4.51.20～2.500.20～0.400.070～0.0900.020～0.070≥1250八钢铁水及主要辅料理化指标高炉C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)温度(℃)3SiO2%CaO%MgO%S%P%烧失%10-65mm＜10mm活性度最大3.6588.311.190.340.0212.5890.8011.00286.00最小1.7083.020.720.020.016.1889.008.60260.00平均2.5686.550.830.080.018.81

90.019.93274.57SiO2%CaO%MgO%S%P%烧失%10-65mm＜10mm活性度最大3.2888.650.870.060.0110.4591.808.80280最小2.2485.320.740.020.016.0791.208.20270平均2.7887.430.800.040.017.7491.538.48275表1宝新石灰理化指标表2弘发石灰理化指标八钢炼钢石灰理化指标SiO2%CaO%MgO%S%P%烧失%10-65mm＜10八钢使用石灰为外购石灰，质量较国内先进炼钢厂差。八钢炼钢石灰进料及质量等级分布八钢使用石灰为外购石灰，质量较国内先进炼钢厂差。八钢炼钢石灰双渣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双渣工艺开发初期面临主要问题脱磷期脱磷不充分，达不到50%

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5.0kg/t满足产品需要，转炉终点磷含量低于0.012%八钢双渣工艺开发目标留渣操作，炉渣固化，安全兑铁八钢双渣工艺开发目标3.液态终渣快速溅干3.液态终渣快速溅干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溅干检验项目标准：%MgO35-50C5-15SiO2＜5CaO3-6P＜0.05S＜0.05液态终渣快速固化与安全兑铁先确认炉渣固化无液态渣再进行兑铁已前炉先倒渣再留渣溅渣后炉内情况前炉先溅渣再倒渣后的炉口情况液态终渣快速溅干前炉先倒渣再留渣溅渣后炉内情况前炉先溅渣再倒渣后的炉口情况液加入废钢后，与前炉渣的混合情况液态终渣快速溅干加入废钢后，与前炉渣的混合情况液态终渣快速溅干4.双渣高效脱磷技术4.双渣高效脱磷技术脱磷期枪位与目标

双渣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0.06Nm3/（t·min）八钢双渣高效脱磷技术脱磷期枪位与目标双渣脱磷期枪位与供氧控制，开吹枪位常规脱磷阶段供氧强度提高较常规工艺提高0.3Nm3/（min·t）；在脱磷阶段分批次加入矿石。调节炉渣的FetO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P2O5含量的脱磷渣。八钢双渣高效脱磷技术脱磷阶段供氧强度提高较常规工艺提高0.3Nm3/（min·t转炉炼钢双渣工艺生产过程钢水磷质量分数和炉渣P2O5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P2O5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。八钢双渣高效脱磷技术转炉炼钢双渣工艺生产过程钢水磷质量分数和炉渣P2O5质量分数5.炉渣的连续循环控制5.炉渣的连续循环控制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石灰加入量大，容易造成石灰熔化不充分，造成石灰浪费。所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多可被循环利用的脱碳渣渣量小炉渣的连续循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炉渣的连续循环控制水平：炉渣的连续循环控制6.脱磷期结束倒渣控制6.脱磷期结束倒渣控制

转炉炉口距离挡火门距离较近，倒渣时机滞后时，脱磷结束倒渣直接冲涮平台上。通过数据摸索，最终确定按照不同的硅数对应的供氧量来确定倒渣时机。

脱磷期结束倒渣控制研究转炉炉口距离挡火门距离较近，倒渣时机滞后时，脱磷结束倒渣开始照片，炉渣即将倒出炉口倒渣过程中照片倒渣即将结束照片

脱磷期结束倒渣控制研究实践证明双渣倒渣时机滞后炉渣泡沫化严重，炉子倒不下来。以上图片为倒渣最佳时的炉渣状态，并非泡沫化渣。倒渣开始照片，炉渣即将倒出炉口倒渣过程中照片倒渣即将结束照片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倒渣时间增加到一定程度后，倒渣量增加不再显著。脱磷期不同炉次第一次倒渣后渣包渣量情况

脱磷期结束倒渣控制研究不同炉次第一次倒渣后渣包渣量情况脱磷期结束倒渣控制研

采用双渣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采用双渣工艺开发的炉渣物性控制技术，炉渣的碱度控石灰消耗在吨钢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石灰消耗在吨钢35kg左右时，脱磷期结束倒渣7.双渣工艺对炉衬的影响7.双渣工艺对炉衬的影响双渣对炉衬的影响双渣对炉衬的影响双渣对炉衬的影响双渣对炉衬的影响

八钢转炉炉龄经济炉龄为6500炉，炉龄控制方针按照8000炉，双渣工艺比例逐渐提高，转炉炉况、炉龄没有出现异常。50双渣对炉衬的影响八钢转炉炉龄经济炉龄为6500炉，炉龄控制方8.双渣快速生产技术的应用8.双渣快速生产技术的应用转炉炼钢采用双渣工艺初期，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″；摇炉方式倒渣时机炼钢生产组织协调缩短2′17″；缩短辅助时间合理组织生产转炉炼钢双渣工艺生产周期平均为40′53″，比常规工艺37′00″延长3′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。双渣快速生产技术的应用转炉炼钢采用双渣工艺初期，炼钢时间增加4-6min。主要以下

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，双渣周期控制在40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。双渣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9.转炉双渣煤气的回收控制9.转炉双渣煤气的回收控制双渣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、回收工艺不回收转炉双渣煤气的回收控制双渣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与常规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%，O2<1.5%;下枪吹炼≥2分钟;达标时间≤3.5分钟;氧枪下枪吹炼（氧枪在开氧点以下）罩裙低位；转炉双渣煤气的回收控制脱磷期回收需要满足的条件脱磷期回收工艺：转炉双渣煤气的回收控脱碳期回收工艺技术优化前期达标即回收，CO>30%,O2<1.5%,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O2浓度下降速率较快，稳定转炉双渣煤气的回收控制脱碳期回收工艺技术优化前期达标即回收，CO>30%,O2<双渣工艺条件下的转炉煤气回收优化方案回收操作系统是否双渣工艺常规回收模式双渣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转炉双渣煤气的回收控制双渣工艺条件下的转炉煤气回收优化方案回收操作系统是否双渣工艺

普通工艺：平均每炉回收煤气10.07分钟；满足回收条件情况下，CO平均含量为51.61%。

双渣工艺合计煤气回收时间9.48分钟，较常规工艺少0.59分钟。转炉双渣煤气的回收控制普通工艺：平均每炉回收煤气10.07分钟；满足回10.双渣工艺应用效果10.双渣工艺应用效果1、批量试验阶段：从2015年5月开始，在二炼钢进行双渣法批量试验，按照每天白班5炉安排试验生产，共50炉，涉及15个出钢记号，其中磷高保留1炉。其中有2炉等渣罐来不及未前期倒渣，另有6炉倒渣量很少，其余倒渣量波动在30-60%范围内。留渣双渣法石灰和白云石合计吨钢消耗55.9kg/t.s，比2014年下降9.6kg。2、生产应用阶段：从2015年6月4日开始，在二炼钢进行大规模应用。数据统计表明，二炼钢石灰和白云石单耗分别为40.33kg和20.09kg，二炼钢采用双渣法石灰和轻烧白云石单耗合计分别比常规冶炼下降8.94kg和7.77kg；钢铁料消耗分别下降4.53kg。双渣法工艺试验及生产应用情况双渣工艺应用效果1、批量试验阶段：从2015年5月开始，在二炼钢进行双渣法批与普通工艺副原料消耗相比，采用双渣工艺：石灰消耗降低8.94kg/t，降幅18.14%；轻烧白云石消耗降低7.77kg/t，降幅27.89%；钢铁料消耗降低5.63kg/t钢。双渣工艺应用效果与普通工艺副原料消耗相比，采用双渣工艺：双渣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，双渣工艺渣量75kg/t，普通工艺渣量108kg/t。双渣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，双渣工艺渣量70-80kg/t，普通工艺渣量100-120kg/t。双渣工艺比普通工艺降低35kg/t，降低比例31.8%。渣量的降低和Tfe含量的变化合计钢铁料消耗降低4.53kg/t钢。双渣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（2）钢铁料消耗二炼钢转炉双渣法冶炼钢铁料消耗同比常规冶炼分别下降4.53kg。生产应用数据（5月30日-6月28日）双渣工艺应用效果（2）钢铁料消耗二炼钢转炉双渣法冶炼钢铁料消耗同比常规冶炼分生产应用数据（6月2日-6月25日）（3）转炉停吹游离氧低碳钢转炉停吹游离氧对比普碳钢钢转炉停吹游离氧对比转炉双渣法低碳钢、普碳钢停吹游离氧与常规相当。双渣工艺应用效果生产应用数据（6月2日-6月25日）（3）转炉停吹游离氧低碳成本计算（二炼钢）辅料：单耗变化价格吨钢成本石灰，t/t.s-0.00894236.61-2.12白云石，t/t.s-0.00777156.86-1.22萤石，t/t.s0.00134750.62炼钢球团，t/t.s0.000267405.20.11转炉耐材消耗，t/t.s0.0001551000.77

小计-1.84主原料：

钢铁料消耗，t/t.s-0.004531200-5.44能源：

电耗，kwh/t.s1.20.40.48煤气回收量，Nm3/t.s2.350.24490.58蒸汽回收量，t/t.s-0.02396370.4-1.69氧气消耗，Nm3/t.s-0.6930.34-0.24氮气消耗，Nm3/t.s-0.0380.110.00氩气消耗，Nm3/t.s-0.2285-1.14溅渣氮气，Nm3/t.s-0.7920.11-0.09

小计-2.10合计

-9.38经计算，二炼钢6月份采用双渣法冶炼，吨钢成本降低9.38元。双渣工艺应用效果成本计算（二炼钢）辅料：单耗变化价格吨钢成本石灰，t/t.s转炉炼钢双渣工艺生产的炉数全量比例为51.5%，还得了以下成果：①由于上炉终渣炉渣循环再利用，可以大幅度减少炼钢石灰、白云石、渣料消耗；②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%;③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；④常规转炉炼钢，出钢后留在炉内部分钢水随炉渣倒出，采用双渣工艺吹炼终点拉碳不倒渣，提高钢水收得率。双渣工艺应用效果转炉炼钢双渣工艺生产的炉数全量比例为51.5%，还得了以下成1、存在问题二炼钢双渣法第二次吹炼时容易冒黄烟，影响环境。连续多炉实施双渣法后，最后一炉渣量多；有时会有等渣罐现象。2、下一步打算（正在实施中）继续推进转炉（留渣+双渣法）工艺在二炼钢的批量生产，稳定前期炉渣碱度在合适的碱度范围，摸索最优的工艺参数，同时积累转炉双渣法现场操作经验。优化完善转炉双渣法工艺OG系统操作要点，解决第二次吹炼时烟囱冒黄烟问题。渣处理安排备用渣罐，便于一炉钢倒2次渣时不等渣罐。存在问题及下一步打算存在问题及下一打算1、存在问题存在问题及下一步打算存在问题及下一打算04十一月202269八钢股份炼钢第二炼钢分厂转炉双渣工艺培训(定)01十一月20221八钢股份炼钢第二炼钢分厂转炉双渣工艺

八钢股份炼钢：刘玉宝八钢股份炼钢第二炼钢分厂

赵广谙八钢股份炼钢第二炼钢分厂张浩八钢股份炼钢第二炼钢分厂支撑团队：

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宝钢股份炼钢厂

陈广华宝钢股份炼钢厂授课师资：

赵广谙八钢股份炼钢第二炼钢分厂张浩八钢股份炼钢第二炼钢分厂课程开发人员及授课师资课程开发人员及授课师资双渣1.股份炼钢120t产线简介2.双渣工艺简介与现状3.液态终渣快速溅干4.双渣高效脱磷技术5.炉渣的连续循环控制提纲6.脱磷期结束倒渣控制7.双渣工艺对炉衬的影响8.双渣快速生产技术的应用9.转炉双渣煤气的回收控制10.双渣工艺应用效果双渣1.股份炼钢120t产线简介2.双渣工艺简介与现状3.液4座铁水预处理：2座KR脱硫；2座喷吹脱硫脱后硫命中率90%以上。3座120吨顶底复吹转炉配备CO分析出钢下渣检测系统OG湿法除尘系统炉外精炼LF精炼2座1座双工位RH真空炉。第二炼钢分厂装备概述4座铁水预处理：第二炼钢分厂装备概述第二炼钢分厂生产工艺流程介绍第二炼钢分厂生产工艺流程介绍氧气煤气回收渣料液态钢渣鱼雷罐车铁水倒罐站铁水脱硫站铁水废钢120t顶底复吹转炉滚筒渣处理钢水LF精炼炉LATS精炼炉RH-KTB精炼炉板坯板坯连铸机板坯热送板坯送往轧钢厂铁水包第二炼钢分厂生产工艺流程介绍

120吨板坯产线2006年5月投产，产能水平具备400万t/a。现有3座120t转炉、两套喷吹脱硫和两套KR搅拌脱硫铁水预处理系统、4座9米弧、1800mm断面板坯连铸机、2座120t钢包精炼炉、1座RH真空脱气精炼处理系统。与热轧、冷轧及中厚板厂形成产品生产结构网。氧气煤气回收渣料液态钢渣鱼雷罐车铁水倒罐站铁水脱硫站铁水废钢70%10%5%60%25%专科以下学历本科学历专科技校转炉组织机构及人员状况第二炼钢分厂120t转炉作业区正式成立于2007年3月，目前在职职工57人，其中专业技术人员7名，冶炼高级技师2人，岗位能手2人，劳模3名，技师8人，本科以上学历9人，专科以上学历17人。作业区人员平均年龄39岁，年龄构成偏高。人员文化层次70%10%5%60%25%专科以下学历本科学历专科技校转炉铁水包搅拌脱硫设备组成主要设备（1）铁水包倾翻台车（2）铁水包（3）倾翻台车（4）渣罐（5）除尘烟罩（6）扒渣机（7）测温取样枪（8）搅拌桨及其升降装置（9）混合料储料仓（10）受料仓喷吹脱硫设备包括2套独立的脱硫装置，KR脱硫是由1套双工位装置组成。铁水包搅拌脱硫设备组成主要设备（1）铁水包倾翻台车喷吹脱硫设机械搅拌法（采用CaO+CaF2）喷吹法（采用镁基脱硫剂）在铁水温度1300℃以上时，脱硫效率可达95%左右，深脱硫稳定性较好，CaO单耗为5.6kg/t.铁；

脱硫渣量小，铁损小；

喷溅小；

设备造价低；

脱硫剂的利用率较高；

不需要高压喷吹气体；

搅拌浆寿命已达到300次；铁水温降30~40℃；处理周期26～36min；

综合处理成本较低；

深脱硫可达S≤0.001％

脱硫效率可以达到90%，Mg单耗为0.45kg/t.铁，石灰单耗为4.05kg/t.铁；

脱硫渣量较大，铁损大；

喷溅较大；设备复杂，造价高；需要高压无水无油氮气；

喷枪更换、制造简单，喷枪寿命可以达到50次；铁水温降40~50℃；处理周期28～38min；综合处理成本较高；

深脱硫可达S≤0.002％喷吹脱硫与KR搅拌脱硫工艺对比机械搅拌法喷吹法在铁水温度1300℃以上时，脱硫效率可达9转炉类型顶底复吹公称容量１２０t转炉数量氧枪类型４孔最大供氧流量２４５００Nm3/min底吹风口类型多层环缝管式喷嘴底吹气体种类Ar,N2底吹气体流量0.01～0.11Nm3/min.t底吹风口数量６烟气处理系统OG铁合金料仓数量１０副原料料仓数量１０×３挡渣方式挡渣棒转炉设备主要规格参数3转炉类型顶底复吹公称容量１２０t转炉数量氧枪类型４孔最大供氧产品简介产品简介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2.双渣工艺简介与现状2.双渣工艺简介与现状充分利用温度变化对脱磷反应的影响（即低温有利于脱磷）是转炉双渣法工艺的基本原理。

炼钢脱磷反应可由（1）式表示，其反应平衡常数Kp可由（2）式计算：2[P]+5[O]=(P2O5)（1）lgKp=lg(aP2O5/(a[P]2.a[O]5))=43443/T-33.02（2）转炉双渣法基本原理在转炉吹炼终点（温度1630~1680℃)，脱磷反应平衡常数在1.6×10-11~6.4×10-11之间，而在吹炼前期（温度1320~1380℃），脱磷平衡常数范围为1.8×10-6~1.7×10-7，由于温度不同，吹炼前期脱磷反应平衡常数较吹炼终点高出4个数量级以上（10000倍以上）。图1转炉冶炼前期与终点钢水温度的脱磷反应平衡常数的比较双渣工艺简介充分利用温度变化对脱磷反应的影响（即低温有利于脱磷）是转炉双1、利用前一炉高碱度的脱碳炉渣，自由CaO含量多，保留在下一炉脱硅脱磷期继续使用，经过前期脱磷后，前期渣倒出部分后，第二次吹炼可少渣冶炼，从而减少辅料和钢铁料消耗。

脱磷反应式：2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO•P2O5)+5[Fe]

常规冶炼转炉终点渣(T.Fe)含量15-25%，碱度3.0~4.0，转炉双渣法冶炼前期倒渣时渣中(T.Fe)含量7~13%，碱度一般1.3~1.6，因此，既能减少石灰等造渣辅料消耗，又能降低钢铁料消耗。理论计算，前期渣倒出10~15吨，渣量减少10~15%，可降低钢铁料消耗4~7kg/t.s。2、常规转炉炼钢工艺，出钢后留在炉内的部分钢水随炉渣一起倒出，采用留渣双渣法以后，出钢后不倒渣，可以提高钢水收得率。如出钢后留在转炉内的钢水0.5~1.5吨，吨钢降低钢铁料消耗1.7~5.0kg/t.s。转炉双渣法优点关键操作：提高中间排渣的效率，以减轻脱碳吹炼时脱磷的负荷。双渣工艺简介1、利用前一炉高碱度的脱碳炉渣，自由CaO含量多，保留在下一1、由于采用留渣操作，如果炉渣稠化不到位，有兑铁水发生喷溅的安全隐患。（解决方法：炉渣采用溅渣护炉以及加辅料的方法稠化到D渣状态，炉长每次确认炉渣稠化状态）。2、转炉冶炼前期需要倒渣，转炉冶炼周期时间延长，可能影响转炉作业效率。（解决方法：前期造好合适的泡沫渣，熟练后提高倒渣技能，倒渣时间控制在4~5min，生产调整根据生产节奏和物流情况合理安排转炉双渣法冶炼计划）。3、由于前期脱磷阶段有部分碳氧化，但CO含量未达到回收条件而不能回收，因此转炉煤气回收量减少；经测算，煤气回收量减少约10Nm3/t.s（蒸汽回收量会增加）。转炉双渣法缺点双渣工艺简介1、由于采用留渣操作，如果炉渣稠化不到位，有兑铁水发生喷溅的新日铁大分厂2002年开发应用转炉双渣法工艺（MURC)，石灰消耗下降40%；2012年新日铁全公司采用双渣法冶炼比例65%以上，其中大分厂全量采用双渣法冶炼。首钢2012年底在迁钢和首秦采用双渣法工艺，炼钢石灰消耗分别降低了47.3%和48.5%（迁钢22.0kg/t.s，首秦32.1kg/t.s），轻烧白云石消耗分别降低了55.2%和70.0%（迁钢8.0kg/t.s，首秦5.7kg/t.s），渣量分别减少32.6%和30.7%，钢铁料消耗分别降低了6.517kg/t.s和8.250kg/t.s，冶炼周期平均延长4min。鞍钢260t转炉采用双渣法操作后，石灰单耗24.97kg/t.s，轻烧白云石单耗14.96kg/t.s，冶炼周期平均增加5min。梅钢2014年1-5月一、二炼钢实施少渣炼钢比例分别为26.9%和53.4%，吨钢成本下降20.08元，其中一炼钢采用留渣双渣法，二炼钢采用留渣法单渣法。韶钢双渣比例40-50%，福建三明钢厂、沙钢等多家钢厂目前已应用转炉双渣法工艺。国内外转炉双渣法冶炼情况双渣工艺简介新日铁大分厂2002年开发应用转炉双渣法工艺（MURC)，石转炉炼钢双渣工艺流程首秦公司SGRS工艺流程转炉双渣工艺示意图转炉炼钢双渣工艺流程首秦公司SGRS工艺流程转炉双渣工艺示意双渣核心控制确认：人工对液态终渣溅干状态的再次确认；溅渣：溅渣护炉时，液态终渣“溅干”工艺倒渣：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；留渣：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。脱磷：保持双渣期间脱磷率大于50%，脱磷期高效脱磷技术脱碳：进入脱碳阶段普通工艺吹炼转炉炼钢双渣工艺核心控制环节双渣核确认：人工对液态终渣溅干溅渣：溅渣护炉时，倒渣：脱磷期八钢双渣比例

2015年4月开始推广时按照白班炉座连续2炉，后逐渐向四班放开，目前稳定在50%以上。八钢双渣比例2015年4月开始推广时按照白班高炉C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)温度(℃)3.8～4.50.20～0.500.20～0.400.070～0.1000.020～0.070≥1250进入二炼钢的铁水成份：欧冶炉C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)温度(℃)3.8～4.51.20～2.500.20～0.400.070～0.0900.020～0.070≥1250八钢铁水及主要辅料理化指标高炉C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)温度(℃)3SiO2%CaO%MgO%S%P%烧失%10-65mm＜10mm活性度最大3.6588.311.190.340.0212.5890.8011.00286.00最小1.7083.020.720.020.016.1889.008.60260.00平均2.5686.550.830.080.018.81

90.019.93274.57SiO2%CaO%MgO%S%P%烧失%10-65mm＜10mm活性度最大3.2888.650.870.060.0110.4591.808.80280最小2.2485.320.740.020.016.0791.208.20270平均2.7887.430.800.040.017.7491.538.48275表1宝新石灰理化指标表2弘发石灰理化指标八钢炼钢石灰理化指标SiO2%CaO%MgO%S%P%烧失%10-65mm＜10八钢使用石灰为外购石灰，质量较国内先进炼钢厂差。八钢炼钢石灰进料及质量等级分布八钢使用石灰为外购石灰，质量较国内先进炼钢厂差。八钢炼钢石灰双渣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双渣工艺开发初期面临主要问题脱磷期脱磷不充分，达不到50%

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5.0kg/t满足产品需要，转炉终点磷含量低于0.012%八钢双渣工艺开发目标留渣操作，炉渣固化，安全兑铁八钢双渣工艺开发目标3.液态终渣快速溅干3.液态终渣快速溅干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溅干检验项目标准：%MgO35-50C5-15SiO2＜5CaO3-6P＜0.05S＜0.05液态终渣快速固化与安全兑铁先确认炉渣固化无液态渣再进行兑铁已前炉先倒渣再留渣溅渣后炉内情况前炉先溅渣再倒渣后的炉口情况液态终渣快速溅干前炉先倒渣再留渣溅渣后炉内情况前炉先溅渣再倒渣后的炉口情况液加入废钢后，与前炉渣的混合情况液态终渣快速溅干加入废钢后，与前炉渣的混合情况液态终渣快速溅干4.双渣高效脱磷技术4.双渣高效脱磷技术脱磷期枪位与目标

双渣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0.06Nm3/（t·min）八钢双渣高效脱磷技术脱磷期枪位与目标双渣脱磷期枪位与供氧控制，开吹枪位常规脱磷阶段供氧强度提高较常规工艺提高0.3Nm3/（min·t）；在脱磷阶段分批次加入矿石。调节炉渣的FetO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P2O5含量的脱磷渣。八钢双渣高效脱磷技术脱磷阶段供氧强度提高较常规工艺提高0.3Nm3/（min·t转炉炼钢双渣工艺生产过程钢水磷质量分数和炉渣P2O5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P2O5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。八钢双渣高效脱磷技术转炉炼钢双渣工艺生产过程钢水磷质量分数和炉渣P2O5质量分数5.炉渣的连续循环控制5.炉渣的连续循环控制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石灰加入量大，容易造成石灰熔化不充分，造成石灰浪费。所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多可被循环利用的脱碳渣渣量小炉渣的连续循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炉渣的连续循环控制水平：炉渣的连续循环控制6.脱磷期结束倒渣控制6.脱磷期结束倒渣控制

转炉炉口距离挡火门距离较近，倒渣时机滞后时，脱磷结束倒渣直接冲涮平台上。通过数据摸索，最终确定按照不同的硅数对应的供氧量来确定倒渣时机。

脱磷期结束倒渣控制研究转炉炉口距离挡火门距离较近，倒渣时机滞后时，脱磷结束倒渣开始照片，炉渣即将倒出炉口倒渣过程中照片倒渣即将结束照片

脱磷期结束倒渣控制研究实践证明双渣倒渣时机滞后炉渣泡沫化严重，炉子倒不下来。以上图片为倒渣最佳时的炉渣状态，并非泡沫化渣。倒渣开始照片，炉渣即将倒出炉口倒渣过程中照片倒渣即将结束照片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倒渣时间增加到一定程度后，倒渣量增加不再显著。脱磷期不同炉次第一次倒渣后渣包渣量情况

脱磷期结束倒渣控制研究不同炉次第一次倒渣后渣包渣量情况脱磷期结束倒渣控制研

采用双渣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采用双渣工艺开发的炉渣物性控制技术，炉渣的碱度控石灰消耗在吨钢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石灰消耗在吨钢35kg左右时，脱磷期结束倒渣7.双渣工艺对炉衬的影响7.双渣工艺对炉衬的影响双渣对炉衬的影响双渣对炉衬的影响双渣对炉衬的影响双渣对炉衬的影响

八钢转炉炉龄经济炉龄为6500炉，炉龄控制方针按照8000炉，双渣工艺比例逐渐提高，转炉炉况、炉龄没有出现异常。118双渣对炉衬的影响八钢转炉炉龄经济炉龄为6500炉，炉龄控制方8.双渣快速生产技术的应用8.双渣快速生产技术的应用转炉炼钢采用双渣工艺初期，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″；摇炉方式倒渣时机炼钢生产组织协调缩短2′17″；缩短辅助时间合理组织生产转炉炼钢双渣工艺生产周期平均为40′53″，比常规工艺37′00″延长3′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。双渣快速生产技术的应用转炉炼钢采用双渣工艺初期，炼钢时间增加4-6min。主要以下

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，双渣周期控制在40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。双渣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9.转炉双渣煤气的回收控制9.转炉双渣煤气的回收控制双渣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、回收工艺不回收转炉双渣煤气的回收控制双渣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与常规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%，O2<1.5%;下枪吹炼≥2分钟;达标时间≤3.5分钟;氧枪下枪吹炼（氧枪在开氧点以下）罩裙低位；转炉双渣煤气的回收控制脱磷期回收需要满足的条件脱磷期回收工艺：转炉双渣煤气的回收控脱碳期回收工艺技术优化前期达标即回收，CO>30%,O2<1.5%,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O2浓度下降速率较快，稳定转炉双渣煤气的回收控制脱碳期回收工艺技术优化前期达标即回收，CO>30%,O2<双渣工艺条件下的转炉煤气回收优化方案回收操作系统是否双渣工艺常规回收模式双渣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转炉双渣煤气的回收控制双渣工艺条件下的转炉煤气回收优化方案回收操作系统是否双渣工艺

普通工艺：平均每炉回收煤气10.07分钟；满足回收条件情况下，CO平均含量为51.61%。

双渣工艺合计煤气回收时间9.48分钟，较常规工艺少0.59分钟。转炉双渣煤气的回收控制普通工艺：平均每炉回收煤气