高钛铁水的冶炼实践

2017年5月福建三钢闽光股份有限责任公司4#高炉用炉内加钛矿的方式来延长寿命以提高铁水产量,但由此产生的高钛铁水给炼钢转炉冶炼造成困难,炼钢厂针对高钛铁水冶炼进行工艺优化,优化后冶炼高钛铁水炉次炉渣化好的比例从原来的31.60%提高到82.91%,转炉脱P率从原来的62.58%升高到67.23%,交接班炉口直径较大的比例由原来的20.63%增加到76.34%,生产得于顺行。     

高钛铁水转炉少渣冶炼技术研究实践

渣料消耗是转炉炼钢的关键经济技术指标之一,其值高低代表炼钢技术水平,与满足脱磷、护炉要求相矛盾。某钢厂受高炉矿原料配比影响,铁水钛、磷含量较高,为保脱磷、护炉满足要求,渣料消耗较高。为此,基于高钛铁水性质及其转炉成渣特征,优化转炉供氧制度、造渣制度,以“镁固钛”为技术核心,控制炉渣高TiO₂含量对脱磷、护炉的影响,提高渣料利用率。通过上述工艺的持续优化,形成了高钛铁水转炉少渣冶炼技术,渣料消耗由55.67 kg/t降低至45.86 kg/t,取得了较好的经济效益,为高效化炼钢技术发展奠定了基础。     

转炉高硅高钛铁水冶炼工艺优化

针对唐钢中厚板公司转炉入炉铁水硅高钛高、转炉操作难度较大、易发生转炉喷溅导致金属收得率低的问题,从装入制度、供氧制度和造渣制度等方面对高硅高钛铁水冶炼工艺进行了优化。改进后,转炉喷溅率由4.3%降至1%,钢铁料消耗降低了2.15 kg/t,取得了显著的经济效益和环境效益。     

120t顶底复吹转炉低磷钢冶炼工艺优化实践

针对铁水成分波动所引起的脱磷效果不稳定问题,分析了吹炼终点倒炉倒渣操作、终点钢渣成分以及冶炼工艺制度对转炉脱磷效果的影响,并结合生产实践优化了转炉供氧、温度、枪位控制等工艺制度。实践结果表明:通过采用合理的脱磷工艺方案,解决了铁水成分不稳定带来的问题,满足了低磷钢的生产要求。     

AOD炉的高效化冶炼模型

 以往的AOD炉高效化冶炼研究往往通过提高供氧强度,优化转炉的炉容比,提高终点命中率等技术缩短冶炼周期,需要充分利用现有的设备,优化炉料结构和供氧制度,对生产工艺参数进行优化,充分利用这些物理热和化学热,实现AOD炉的高效化冶炼。开发了AOD炉高效化冶炼模型,在AOD炉物料平衡和能量平衡的基础上,结合AOD炉冶炼的工艺特征,建立AOD炉耗氧量和冶炼周期模型,分析了AOD炉冶炼周期随着铁水比和废钢比的变化趋势,得出冶炼周期最短时的炉料结构。结果表明：电炉不锈钢母液加铁水冶炼时,冶炼周期随着铁水比的增加而增加。电炉不锈钢母液加废钢冶炼时,冶炼周期随着废钢比的增加而增加。铁水加废钢冶炼时,冶炼周期随着废钢比的增加而延长。以硅铁为发热剂比以碳粉为发热剂冶炼周期短。     

转炉预脱磷与“全三脱”铁水少渣冶炼技术

 京唐公司炼钢系统铁水转炉预脱磷及“全三脱”铁水少渣冶炼工艺不断进行技术优化,脱磷转炉通过优化废钢尺寸、底吹枪数量和排布,半钢脱磷率可达到70%;铁水经过脱磷转炉脱硅、脱磷后,温度和磷质量分数更加稳定,为脱碳转炉少渣冶炼、自动化炼钢终点双命中率的提高提供了先决条件;脱碳转炉通过采用留渣操作、少渣冶炼技术、溅渣护炉技术后,自动化命中率达到90%以上,炉龄达到7 000炉以上;炼钢车间内渣钢、除尘灰、氧化铁皮等含铁物料实现了自循环消耗。采用“全三脱”铁水冶炼工艺,钢种质量进一步提高,超低磷与超低硫钢中（S＋P＋N）元素质量分数可稳定控制在0.009 5%以下。     

提高钒钛铁水转炉冶炼废钢比工艺研究

废钢比是转炉生产的重要经济技术指标,其值大小直接影响转炉冶炼钢铁料消耗及热平衡,提高入炉废钢比是实现节铁增钢、降本增效的重要技术手段。然因冶炼低硅含钛铁水成渣难、脱磷难等问题,对应入炉废钢比持低不高,直接影响转炉生产成本。为此,基于低硅含钛铁水冶炼特点及难点分析,结合水钢生产实践,通过氧枪喷头优化、枪位优化、添加提温剂等工艺优化和技术开发,使入炉废钢比由优化前7.41%提高至13.48%,优化效果较为明显。     

含钛铁水脱硫及转炉冶炼实践

分析了含钛铁水对铁水预处理脱硫、转炉冶炼操作的影响。通过采用渣铁分离剂、改进扒渣操作,有效降低了脱硫粉剂消耗和扒渣铁损;针对含钛铁水的转炉冶炼,采用双渣操作,通过控制放渣时机、炉渣碱度、放渣温度、放渣渣量等措施,显著提高了除钛效果;通过改进转炉热平衡计算方法,能够准确控制冶炼终点温度。工艺改进后,转炉冶炼终点的温度控制和成分控制基本达到冶炼普通铁水的控制水平。Ti和P含量分别为0．0026％和0．0091％,补吹率降到15．34％。     

泰钢65t脱磷转炉复吹冶炼技术应用

介绍了泰钢不锈钢厂65t复吹转炉冶炼普通钢种及铁水脱磷2种供气模式,选用结构合理的高质量供气元件,合理的护炉工艺制度及维护技术,可提高供气元件的寿命。冶炼实践表明,不锈钢所需脱磷铁水,磷均控制在0．015％以下;吨钢石灰消耗降低了3kg;通过脱磷转炉冶炼的SPHC钢种创下连浇27炉的企业记录。     

IF钢的转炉工艺研究

以鞍钢260 t转炉生产的超低碳IF钢为对象,研究了超低碳IF钢的转炉冶炼工艺。结果表明,采取优化铁水罐折铁量提高转炉装入铁水比,增加复吹转炉底枪支数和供气流量进行强化冶炼,部分炉次采取零位搅拌工艺等措施后,能够降低吹炼终点碳氧积和终点氧含量,为RH精炼提供较好的初始条件。     

转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣工艺试验

为了达到节能降耗的目的,在转炉及KR进行钢包热态铸余渣循环利用的工艺试验。对比分析了转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣前后的成渣效果和冶金效果。结果表明,在不需要对现有装备进行改造的情况下,常规炉次每炉加入约30 kg/t的钢包热态铸余渣,可节约消耗钢铁料12 kg/t、石灰4.31 kg/t、烧结矿4.87 kg/t、氧气1.83 m3/t,缩短冶炼时间3.24 min/炉,节省冶炼成本39.43 元/t(钢),降低终点a[O]含量,提高终点脱磷率,在提高钢水质量和冶炼效率、降低炼钢成本的同时,减轻了钢包铸余渣排放对环境的污染,经济效益和社会效益良好。为减小钢包铸余渣中硫含量高对转炉冶炼效果的影响,可采用将钢包热态铸余渣返回KR进行铁水预处理的方式加以循环利用,每罐铁水中加入约27 kg/t的钢包热态铸余渣后,石灰等脱硫剂用量减少82.2%,铁水预处理时间缩短1 min,温降减少4 ℃,回磷率降低2个百分点,脱硫率达到69.4%,同样取得了良好效果。     

首钢京唐热态渣、钢绿色循环利用体系开发

为实现“全三脱”工艺少渣冶炼,进一步降低辅料消耗,首钢京唐开发了热态脱硫渣、液态脱碳渣及铸余渣钢直接返回利用工艺。对热态渣、钢的可回收性进行了分析,并通过工业试验验证了工艺的应用效果。结果表明,回收利用5 t的脱硫渣,脱硫剂消耗可降低30%～40%,铁水温降相对减少10～15 ℃,总渣量减少30%～40%,同时可降低铁损,减少对环境的污染;对于脱碳渣,每炉回收热态渣20 t,可节约石灰3.2 t,若铁水硅质量分数小于0.15%,脱磷炉可不加石灰,钢铁料消耗相应减少2.4 kg/t,并且可取消萤石及轻烧的使用,可实现脱磷炉零辅料消耗;对于钢包铸余,通过控制高炉出铁量,将精炼工序RH/LF/CAS产生的热态精炼渣及钢包铸余兑入半钢包,连同半钢一起兑入脱碳炉中进行冶炼,铸余钢回包次数可达到6～8次,实现液态铸余直接回收。     

脱磷炉冶炼工艺研究与技术指标分析

阐述了脱磷炉相关工艺研究以及与常规转炉冶炼时的主要技术指标对比情况。主要工艺有少渣高效冶炼工艺、底吹系统优化,底吹深脱磷工艺、底吹可视化工艺,转炉终点静止脱碳工艺。技术指标对比分析结果显示：脱磷炉终点平均磷含量为O．014％,常规转炉终点平均磷含量为0．019％,脱磷炉脱磷效果明显;脱磷炉石灰消耗控制在41．45kg／t,常规转炉石灰消耗控制在53．27kg／t;脱磷炉终点渣中平均TFe含量为11．73％,常规转炉终点渣中平均TFe含量为14．38％,脱磷炉金属收得率高;脱磷炉平均终点钢水残锰0．102％,常规转炉平均出钢残锰0．075％,脱磷炉合金消耗少;脱磷炉平均喷溅渣量为3．93kg／t,常规转炉平均喷溅渣量为13．23kg／t,脱磷炉过程控制平稳,金属损耗少;脱磷炉冶炼钢水终点碳氧积为0．002129,常规转炉冶炼钢水终点平均碳氧积为0．002659。脱磷炉控制水平较好。     

高铁锰矿粉熔融还原生产富锰渣新技术

富锰渣是电炉冶炼硅锰合金的原料,而高炉法是冶炼富锰渣的主要方法,但该方法存在工艺流程长,焦炭消耗量大,铅、锌等易挥发金属影响冶炼等问题。提出了高铁锰矿熔融还原冶炼富锰渣新技术,该技术具有工艺流程短,不需要消耗焦炭,铅、锌等金属可以综合回收等优点。试验研究结果表明,高铁锰矿熔融还原生产富锰渣工艺是可行的,在还原温度为1 400 ℃、还原时间为20 min的条件下,渣铁可以完全分离,铁、锰回收率高。     

天铁热轧180t转炉少渣低温高效脱磷冶炼工艺

为优化转炉冶炼工艺,进行了180 t顶底复吹转炉的少渣低温高效冶炼试验,实现前期渣碱度平均为1.91,前期脱磷率平均为56.25%,后期渣碱度平均为3.02,终点脱磷率平均大于90%,过程石灰、白云石消耗分别降低30%、20%以上。得出冶炼前期碱度为1.5~2.0,熔池温度为1350~1400℃更有利于铁水磷的脱除;随终点出钢温度与终渣碱度的提高,终点出钢磷质量分数增加;分析前期的快速化渣有利于铁水磷更多地脱除到前期渣中;冶炼后期的少渣操作容易造成“返干”,是影响后期冶炼效果的关键因素。     

转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣工艺试验

为了达到节能降耗的目的,在转炉及KR进行钢包热态铸余渣循环利用的工艺试验。对比分析了转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣前后的成渣效果和冶金效果。结果表明,在不需要对现有装备进行改造的情况下,常规炉次每炉加入约30 kg/t的钢包热态铸余渣,可节约消耗钢铁料12 kg/t、石灰4.31 kg/t、烧结矿4.87 kg/t、氧气1.83 m3/t,缩短冶炼时间3.24 min/炉,节省冶炼成本39.43 元/t(钢),降低终点a[O]含量,提高终点脱磷率,在提高钢水质量和冶炼效率、降低炼钢成本的同时,减轻了钢包铸余渣排放对环境的污染,经济效益和社会效益良好。为减小钢包铸余渣中硫含量高对转炉冶炼效果的影响,可采用将钢包热态铸余渣返回KR进行铁水预处理的方式加以循环利用,每罐铁水中加入约27 kg/t的钢包热态铸余渣后,石灰等脱硫剂用量减少82.2%,铁水预处理时间缩短1 min,温降减少4 ℃,回磷率降低2个百分点,脱硫率达到69.4%,同样取得了良好效果。     

废钢价格与废钢比对炼钢经济效益的影响

通过冶炼过程中物料和能量平衡计算获得炼钢的主要物料消耗指标,提出了冶炼工序效益的概念及其计算方法。在此基础上,计算了废钢价格和废钢比的变化对转炉和电炉吨钢成本及工序效益的影响,通过比较分析,得到转炉采取高废钢比冶炼来提高工序效益的废钢价格范围及电炉效益优于转炉效益的废钢价格范围,并给出了转炉合理废钢比及电炉合理铁水比的大致范围。     

智能制造在梅钢炼钢厂的应用实践

上海梅山钢铁股份有限公司炼钢厂围绕智能制造技术,在不同的生产工序开展了研究,从铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、连铸4个工序,结合生产操作开展了模型化、智能化、自动化的智能制造技术,并取得了较好的应用实践效果。在铁水预处理工序开展了一键脱硫模型的开发,实现了脱硫操作一键化,对铁水扒渣的判定进行了智能化的研究,实现了对扒渣过程的智能判定,替代了人工判定扒渣等级。在转炉区域开展了转炉冶炼模型的研究,实现了一键炼钢冶炼控制,使得转炉终点控制更加稳定,补吹率在1%以下。在精炼工序开展合金模型的研究和应用,对降低合金总成本、提高钢水成分控制精度也发挥了重要的作用。在连铸工序开展自动浇钢综合研究,实现了无人浇钢控制技术,大大提高了劳动效率。     

转炉留渣双渣操作生产实践

介绍了福建三安炼钢厂的转炉留渣双渣操作,以及留渣操作中安全问题的解决措施,分析了应用留渣双渣操作工艺的石灰消耗、钢铁料耗、转炉炉龄、氧耗、冶炼周期、脱磷等效果。通过优化顶底复吹转炉留渣双渣工艺制度,提高转炉前期脱磷效果,在无铁水预处理的设备条件下可以冶炼高铬铁水,满足了对钢的洁净度要求。