我国转炉钢发展与连铸生产

我国转炉钢发展与连铸生产

1国内空气顶吹转炉1968年，中国第一个30吨三级氧基吹脱机车间在斩首后成立。其后,上钢一厂三转炉车间、上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转炉。20世纪60年代中后期,我国又自行设计、建设了攀枝花120t大型氧气顶吹转炉炼钢厂,并于1971年建成投产。进入20世纪80年代后,在改革开放方针政策的指引下,我国氧气转炉炼钢进入大发展时期,由于氧气转炉炼钢和连铸的迅速发展,至1996年我国钢产量首次突破1亿t,成为世界第一产钢大国。2主缸的钢产量及其结构的变化2.1炉钢和平炉钢2000年我国钢产量达12850万t,其中重点企业转炉钢为10577.9万t,约占钢总产量的87.11%;平炉钢产量降至92.71万t,仅占钢总产量的0.77%。20世纪90年代我国各种炼钢法产钢比变化情况见表1。2.2出口产品的转炉20t以下转炉大量关、停或改造,至2000年,全国74个转炉炼钢厂共有转炉207座,见表2。大容量转炉钢产量跃居首位(见表3)。2.3取代平炉后的连铸发展由于转炉炼钢的迅速发展,给我国连铸生产发展提供了良好条件。平炉炼钢由于冶炼时间长,生产率低,难以与连铸生产配合,转炉取代平炉后,为连铸发展创造了良好条件。2000年我国连铸坯产量已达10424.37万t,连铸比为81.93%,见表4。3首先，在炉外形成了一个优化的工艺过程3.1铁水脱硫能力2000年对74座转炉炼钢厂的统计表明,铁水脱硫处理能力已达3691万t,实际经脱硫的铁水量仅为1575.28万t,约占铁水脱硫能力的42.68%,铁水脱硫量仍有待于进一步提高。3.2实现转炉顶底复吹2000年涟源钢厂、武钢第一、第二、第三炼钢厂、宝钢第一、第二炼钢厂等基本实现了转炉顶底复吹,为转炉生产优质钢创造了有利条件。但由于溅渣护炉技术的采用,必须保持底吹气体的流量和压力,才能使复吹顺利实施。3.3炉外精制处理能力随着我国钢铁工业不断优化工艺及产品结构,各转炉钢厂相继建设了炉外精炼装置,以便提高产品质量和增加高附加值产品。据2000年初步统计,各转炉钢厂已建成的各种炉外精炼装置达82台,处理能力为4800万t左右,炉外精炼处理能力已占钢总产量的40%左右。各种炉外精炼装置的台数及处理能力如表5所示。4消费指数的降低4.1部分电厂已降至世界先进据2000年对51座转炉炼钢厂统计,每吨钢的钢铁料消耗为1094kg,少数钢厂已降至1080kg左右,达到世界先进水平。1999年每吨钢的钢铁料平均消耗为1098kg,1998年为1100kg。4.2氧气消耗2000年对51座转炉炼钢厂的统计表明,每吨钢吹炼用氧平均为64m3,有些钢厂已降至53m3左右,达到国外同等水平。4.3炉衬寿命分析近年来,我国转炉炉衬多采用镁碳砖综合砌炉,加强炉体维护,并推广溅渣护炉,使炉衬寿命大幅度提高。2000年对51座重点转炉钢厂的统计表明,平均炉衬寿命达2641炉,其中武钢第二炼钢厂转炉炉衬寿命已达19238炉。首钢第二炼钢厂210t转炉,炉衬寿命平均达6206炉,每吨钢炉衬耐材消耗仅为0.52kg。4.4标准煤的选取1999年我国重点钢铁企业每吨钢的转炉工序能耗为30.83kg标准煤,2000年为29.04kg标准煤。某中武钢第三炼钢厂,宝钢第一、第二炼钢厂由于对二次能源的回收,每吨钢回收转炉煤气可达100m3左右,回收蒸汽可达30~100kg,因此,达到了转炉工序能耗为负值。5超纯化钢生产技术目前,我国一些转炉钢厂已能批量冶炼X系列管线钢、镀锡板用钢、IF钢、耐候钢、压力容量钢、钢绞线钢、帘线钢等钢种。已有少数转炉钢厂初步掌握了生产纯净管线钢的技术,钢清洁度可达到w(S)≤20×10-6、w(P)≤90×10-6、w(T[O])≤25×10-6、w(N)≤35×10-6、w(H)≤2×10-6。超纯净钢生产,钢中wB(P、S、N、O、H)总含量最低可达80×10-6,初步掌握了超纯净钢的生产技术。国内某厂超纯净钢的典型化学成分如表6所示。6问题和改进我国转炉炼钢虽获得了迅速发展,但仍需进一步优化生产工艺及产品结构。6.1钢产量和运移量从表2、3可看出,至2000年我国≤20t容量的转炉仍多达106座,占转炉座数的50%,小转炉钢产量仍占转炉钢产量的28%。据对74个炼钢厂的207座转炉统计,转炉总吨位为9887t,平均容量为48t。因此对现有≤20t的转炉进一步改造势在必行。6.2铁水脱硫装置目前转炉炼钢厂已建成铁水脱硫装置的生产能力已高达3691万t,但2000年实际经脱硫处理的铁水为1575.28万t,仅占现有铁水脱硫能力的42.6%,因此,为提高钢的质量应充分发挥现有铁水脱硫装置的生产能力。此外,根据各转炉钢厂的具体条件,一些无铁水脱硫装置的钢厂,则应建设铁水脱硫装置,我国现有铁水脱硫装置的能力仅占转炉入炉铁水量的40%,还有很多有条件的转炉钢厂尚未建铁水脱硫装置。6.3炉外精制的比率目前我国转炉钢厂各种炉外精炼装置已达80余台,炉外精炼能力已大于4800万t,约占转炉钢产量的45%,但2000年转炉钢经炉外精炼处理的比率仅为20%,随着市场对钢质量要求的不断提高,转炉钢炉外精炼的比率亦应进一步提高。6.4如果消耗量指数降低6.4.1降低转炉工序能耗为进一步降低消耗,有条件的转炉钢厂应建设转炉煤气净化回收装置,以回收二次能源,降低转炉工序的能耗指标,如以每吨钢平均回收转炉煤气80m3计算,则吨钢可回收能源折合标煤22.8kg,可使转炉工序能耗大幅度降低。2000年我国仅有28座转炉钢厂进行煤气回收,每吨钢平均煤气回收量仅为35m3,仍有待提高。6.4.2降低转炉吹炼用氧2000年重点转炉平均每吨钢耗氧64m3,有些钢厂则高达70~80m3,少数先进钢厂仅为53m3,因此,降低转炉吹炼用氧仍有潜力。6.4.3钢铁料消耗降低2000年重点转炉钢厂每吨钢的钢铁料消耗为1094kg,有些钢厂则高达1140kg,一些转炉钢厂仍需进一步降低钢铁料消耗。6.4.4炉衬寿命分析2001年我国转炉炉衬寿命平均为3503炉,仍属偏低水平。而武钢复吹转炉2001年平均炉衬寿命已达9371炉,处于国内领先水平。其中武钢第二炼钢厂3号复吹转炉2001年创造了炉衬寿命22766炉的世界记录。因此一些转炉钢厂应认真吸取武钢经险,进一步提高炉衬寿命,降低炉衬耐材消耗。6.5自动化控制水平目前我国部分转炉钢厂工艺装备及自动化控制水平偏低,有待优化工艺,并适当提高自动化控制水平,以利于提高钢的实物质量。同时,转炉技术改造要考虑到炼铁、轧钢前后工序的平衡,以形成综合生产能力。7转炉容量偏多我国从1964年第一座转炉在首钢建成投产至1985年宝钢从国外引进300t大型转炉,其后经历了很大的发展,1996年我国钢产量突破一亿t,跃居世