首秦氧气转炉留渣双渣炼钢工艺实践

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＃:150-250×1400-1800mm

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年转炉炼钢主主要采用单渣渣和双渣工艺艺，对于低磷磷钢采用双渣渣工艺：首秦现状与与技术开发发背景SGRS转炉炼钢工工艺流程首秦公司SGRS工艺流程氧气转炉““留渣+双渣”工艺艺，能够显显著降低转转炉辅料消消耗和转炉炉炼钢渣量量的特点，，首钢总公公司称该工工艺SGRS转炉炼钢工工艺。SGRS：SlagGenerationReducedSteelmakingSGRS转炉炼钢工工艺示意图图，主要包包括以下核核心控制环环节：①溅溅渣护炉时时，液态终终渣固化工工艺研究；；②人工对对液态终渣渣固化状态态的再次确确认；③保保持双渣渣期间脱磷磷率大于50%，脱磷期高高效脱磷技技术；④脱脱磷期结束束快速足量量倒渣，结结束后倒出出60%的高P2O5含量的脱磷磷渣；⑤进进入脱碳阶阶段普通工工艺吹炼，，出钢结束束后，将本本炉终渣全全部留入下下一炉使用用并以此循循环使用。。SGRS工艺开发主主要内容液态终渣快快速固化脱磷期高效效脱磷脱磷期结束束倒渣炉渣连续循循环控制SGRS对炉衬的影影响SGRS快速生产技技术的应用用SGRS转炉双渣煤煤气的回收收技术应用用SGRS工艺开发初初期面临主主要问题脱磷期脱磷磷不充分，，达不到50%半钢倒渣量量不足，仅仅为30%，造成连续续循环不起起来半钢渣中带带金属铁明显留渣操作，，炉渣固化化，安全兑兑铁生产顺行，，周期满足足正常生产产需求石灰消耗量量较常规工艺艺吨钢降低低40%石灰与轻烧总消耗耗较常规工工艺降低40%钢铁料消耗耗较常规工工艺降低6.0kg/t满足产品需需要，转炉炉终点磷含含量低于0.012%首秦SGRS工艺开发目目标液态终渣快快速固化与与安全兑铁铁炉渣的组分分控制改质剂(石灰、改质质剂)的加入量改质剂石灰、改改质剂)的组成控制安全管理每炉确认制制先确认炉渣渣固化无液态渣再进行兑铁铁已100%实现安全兑兑铁液态终渣快快速固化检验项目标准：%MgO35-50C5-15SiO2＜5CaO3-6P＜0.05S＜0.05SGRS脱磷期枪位位与目标SGRS脱磷期枪位位与供氧控控制，开吹吹枪位常规工艺艺低100-200mm，主要基于于化好过程程渣，加强强炉内动力力学条件，，使脱磷期期脱磷率大大于50%，碳含量大大于2.8%，为脱碳期期提供足够够的热量。。底吹按照最大大流量控制制0.06Nm3/（t·min）首秦SGRS高效脱磷技技术脱磷阶段供供氧强度提提高较常规工艺艺提高0.3Nm3/（min·t）；在脱磷阶段段分批次加加入矿石。。调节炉渣渣的FetO含量在10-15%；脱磷结束碳碳含量2.8-3.5%，温度控制制在1380-1420℃之间。核心：脱磷磷阶段充分分脱磷，减减轻脱碳阶阶段脱磷负负担；快速速倒出高P2O5含量的脱磷磷渣。首秦SGRS高效脱磷技技术首秦SGRS高效脱磷技技术SGRS转炉炼钢工工艺生产过过程钢水磷磷质量分数数和炉渣P2O5质量分数脱磷期结束束磷质量分分数为0.020%～0.028%，平均为0.024%；脱磷阶段段脱磷率为为55%～75%，平均为69.6%；脱磷炉渣渣中P2O5质量分数在在1.9%～2.5%之间，平均均为2.30%；转炉终点点磷质量分分数能够控控制在0.004%～0.018%，满足了相相应钢种冶冶炼要求。。脱磷期石灰加入入量大，容易易造成石灰熔熔化不充分，造成石灰浪浪费。所有石灰改改在脱碳期加加入。炉渣的连续续循环控制制脱磷期渣量量多可被循环利利用的脱碳碳渣渣量小小炉渣的连续续循环控制制脱磷期渣量量少可被循环利利用的脱碳碳渣渣量大大炉渣的连续续循环控制制炉渣的连续续循环控制制结论：通过过对炉料加加入模式的的优化，在在相同倒渣渣量、总石灰加入入量相同的条条件下，提提高脱碳期石灰加入入量，有利于于提高脱磷磷期倒渣率率、提高脱脱碳渣的循循环利用。。炉渣的连续续循环控制水平：：脱磷阶段倒倒渣量在4.0-7.0t(铁水[Si]含量变化影影响);倒渣时间控控制在4.0-5.0min;连续循环3炉以上比例例达到56%，最高循环环7炉。炉渣的连续续循环控制制转炉炉口距距离挡火门门距离较近近，满足不不了快速倒倒渣的需要要，改造前3#转炉炉口距距挡火门距距离95mm，双渣时，，脱磷结束束倒渣直接接冲涮平台台上和L板上。设备改造结结合倒渣工工艺优化脱磷期结束束倒渣控制制研究倒渣时间增增加到一定定程度后，，倒渣量增增加不再显显著。脱磷期结束束倒渣控制制研究采用SGRS工艺开发的的炉渣物性性控制技术术，炉渣的的碱度控制制在1.2-1.6，MgO含量控制在在≤10%。脱磷期结束束倒渣控制制研究石灰消耗在在吨钢35kg左右时，脱脱磷期结束倒渣渣量在7吨左右，连连续循环可可以持续稳稳定进行，，脱碳期结结束留渣量量在12吨左右。脱磷期结束束倒渣控制制研究SGRS对炉衬的影影响SGRS对炉衬的影影响首秦转炉炉龄龄经济炉龄龄为6500炉，炉龄控控制方针按按照7400炉，SGRS工艺比例逐逐渐提高，，转炉炉况况、炉龄没有出出现异常。。31SGRS对炉衬的影影响采用SGRS转炉炼钢工工艺初期，，炼钢时间间增加4-6min。主要以下下工作：脱磷阶段高高供氧强度度吹炼；控制合适脱脱磷吹炼时时间快速倒渣技技术，缩短短0′28″；摇炉方式平台改造SGRS炼钢生产组组织协调缩缩短2′17″；缩短辅助时时间合理组织生生产SGRS转炉炼钢工工艺生产周周期平均为为37′53″，比常规工工艺35′00″延长2′53″在冶炼周期期增加的情情况下，实实现了采用用该工艺后后转炉钢产产量并没有有降低。SGRS快速生产技技术的应用用采用3吹2.5的方式进行行组织冶炼炼，总体讲讲转炉周期期略有富余余，与常规规工艺相比比，冶炼周周期增加在在脱磷期结结束倒渣环环节，冶炼炼周期初期期增加，4-6min，SGRS周期控制在在38分钟即对整整体组织冶冶炼来讲，，转炉环节节对周期以以及炉机匹匹配影响不不大。SGRS快速生产技技术的应用用SGRS工艺条件下下的转炉煤煤气发生规规律脱磷期转炉炉煤气发生生特点持续时间短短；整体CO浓度偏低；与常规工艺艺的区别吹炼末期CO下降速率加加快；整体吹炼持持续时间短短；脱碳期转炉炉煤气发生生特点持续时间较较长；整体热值较较高；与常规工艺艺的区别吹炼前期CO浓度上升快快、波动小小整体回收条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转炉双渣煤煤气的回收技术术应用脱磷期回收收需要满足足的条件吹炼持续时时间>3.5min；脱磷期前期期煤气发生生规律与常常规工艺下下基本相同同，吹炼平平均到2.5min开始回收，，保证阀门门组的回收收、放散动动作和后烧烧期时间；；吹炼3.5min前满足回收收条件；脱磷期持续续时间在4-6min；回收过程中中：吹炼不不满4.5min时，提罩或或提枪前必必须通知OG主控，通知知完30秒后再提枪枪。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;氧枪下枪吹吹炼（氧枪枪在开氧点点以下）罩裙低位；；SGRS转炉双渣煤煤气的回收技术术应用脱碳期回收收工艺技术术优化前期达标即即回收，CO>30%,O2<1.5%,无时间和延延时限制；回收末期控控制条件与与常规冶炼炼工艺相同同；脱碳期吹炼炼前期转炉炉煤气发生生特点：前期CO浓度上升很很快，且波波动小O2浓度下降速速率较快，，稳定SGRS转炉煤气的的回收技术应用SGRS工艺条件下下的转炉煤煤气回收优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转炉煤气的的回收技术应用普通工艺：平均每炉回回收煤气10.06分钟；满足足回收条件件情况下，CO平均含量为为51.61%。SGRS工艺合计煤煤气回收时时间9.23分钟，较常常规工艺少少0.83分钟。SGRS转炉煤气的的回收技术术应用与普通工艺艺副原料消耗耗相比，采用用SGRS工艺：石灰消耗降低30.2kg/t，降降幅幅48.48%；轻烧烧白白云云石石消消耗耗降降低低13.3kg/t，降降幅幅70%；钢铁铁料料消消耗耗降降低低8.25kg/t钢。。SGRS工艺艺应应用用效效果果渣量量的的确确定定—铁水水称量量实实测测渣渣量量使用用普通通石石灰灰，，铁铁水水Si含量量在在0.50%左右右，，SGRS工艺艺渣渣量量75kg/t，普普通通工工艺艺渣渣量108kg/t。SGRS工艺比普通通工艺艺降低低33kg/t，降低低比例例31.4%。渣量的的确定定—理论计计算渣渣量使用普通活活性石石灰，铁水水Si含量在在0.50%左右，，SGRS工艺渣渣量70-80kg/t，普通通工艺艺渣量100-120kg/t。SGRS工艺比普通通工艺艺降低35kg/t，降低低比例例31.8%。SGRS工艺应用效果渣量的的降低低和Tfe含量的的变化化合计计钢铁铁料消消耗降降低8.25kg/t钢。SGRS转炉终点磷含量控制上表所示转炉炉终点控控制，，磷含含量控控制在在0.011%~0.013%之间，，脱磷磷率在在81%~85%左右，，与常常规工工艺相相比，，转炉炉终点点磷含含量控控制水水平基