LF炉快速深脱硫工艺开发与实践

对唐钢不锈钢有限责任公司SPHC钢种冶炼全过程脱硫机理和影响因素进行了系统的分析,从转炉冶炼终点控制、挡渣出钢和精炼渣系选择、快速化渣、尽早成渣等方面提出优化措施,形成LF炉快速深脱硫新工艺。实施后,SPHC钢种的平均精炼周期由37 min缩短到30 min以内,较好地实现了炉机匹配。     

LF精炼快速深脱硫工艺实践

对承钢150t系统冶炼SPHC钢种脱硫机理和影响因素进行了探讨,从转炉冶炼终点控制、挡渣出钢和精炼渣系选择、快速化渣、尽早成渣等方面提出了优化措施,形成了LF精炼快速深脱硫新工艺。实施后,SPHC钢种平均精炼周期由42min缩短到37min以内,较好地实现了炉机匹配。     

邯钢生产冷轧冲压用钢SPHD工艺优化

对邯钢三炼钢采用转炉—LF炉—CSP工艺生产冷轧冲压用钢命中率低的原因进行分析,通过采取优化转炉装入制度、转炉低温冶炼、减少出钢下渣量、控制精炼过程Als含量和精炼周期等措施,提高钢水成分命中率,使得生产冷轧冲压用SPHD钢命中率达到88.5%,取得了很好的效果。     

双滑板挡渣出钢技术在迁钢的应用

介绍了双滑板挡渣技术的工作原理、结构、控制过程以及双滑板挡渣出钢技术在迁钢210 t顶底复吹转炉上的应用情况,并以X65钢种为例,与原挡渣锥挡渣工艺进行了对比。结果表明,转炉出钢时间延长69 s,挡渣成功率达99.9%,下渣检测指数降低323,钢包渣厚平均降低约18 mm,钢水在LF炉精炼回磷量降低0.001 4%,硅、锰等合金收得率分别提高1.69%、1.25%;减少了出钢结束时钢渣散落烧坏电缆的发生次数,每座转炉由2次/月减少到1次/季;实现了提高钢水质量和降低成本的目的。     

转炉滑动水口挡渣效果分析

为了减少转炉下渣量,莱钢在分析借鉴国内外下渣控制技术的基础上,采用红外下渣检测＋自动滑动水口开闭挡渣方式,挡渣成功率达到100%,平均下渣厚度仅为32mm,出钢滑动水口挡渣后LF精炼平均回磷量只有0.0014%,同时减少了精炼扩散脱氧剂用量,提高了精炼节奏。     

转炉出钢挡渣改进实践

介绍了酒钢转炉改进出钢挡渣的实践，比较了挡渣塞和挡渣球的效果。挡渣塞的挡渣成功率为98．06％；比用挡渣球高34．42％；下渣量可控制在40mm以内，比用挡渣球减少30mm；平均回磷量控制在0．006％以内；硅的收得率提高2％～3％。改进挡渣方式后提高了出钢口和钢包的寿命，改善了LF炉精炼效果。     

弱脱氧钢水脱硫工艺研究

结合工厂生产研究了弱脱氧条件下ω([Al])＜0.005%,16MnR钢水快速脱硫工艺.研究表明弱脱氧钢水采用大渣量出钢渣洗和强搅拌LF精炼工艺可以实现快速脱硫.转炉出钢渣洗脱硫率分布在14.8%～59.1%,平均为35.7%;经过LF精炼,钢水硫含量全部符合钢种要求,其中ω([S])＜0.015%的炉次占77%.成品硫质量分数分布在0.006%～0.016%,平均硫质量分数达到0.011%.     

150 t LF工艺操作与供电制度优化

150 t钢包炉(LF)精炼的钢种主要有汽车大梁钢、车轮钢等,其生产流程为150 t转炉-150 t LF-板坯连铸-连轧。通过150 t LF平均初渣碱度由3.4降至2.1,喂Ca线平均速度由4.0 m/s提高至4.7 m/s,改善了初渣流动性,吨钢Al用量降低0.15 kg,钙的收得率提高了17%;通过供电制度的优化,在加热期间降低电耗2.5k Wh/s,钢液升温速度可提高0.93℃/min。     

天铁180tLF炉造还原渣模型计算及实践

对Q235B钢在LF炉精炼造渣的成分进行设计,通过模拟计算,检验渣型设计的正确性,使LF炉能有的放矢地改变转炉携渣的氧化性,再通过精炼造出还原性能良好的白渣。从而更好地实现LF炉深脱硫、吸附夹杂、纯净钢水的功能,此经验可推广到其它对质量要求严格的钢种。     

西西伯利亚钢铁公司转炉厂350 t LF炉的应用

经350 t LF炉精炼,除有利于均匀钢水成分与温度、脱硫、去夹杂外,还可降低转炉出钢温度,提高转炉炉龄.LF精炼钢水有增氮现象,其中08Al钢板坯增氮量平均0.000 3%.控制LF精炼钢水后,可减少浸入式水口堵塞现象,有利于提高连浇炉数.     

低碳低硅铝镇静钢的夹杂物控制工艺计算与分析

围绕低碳低硅铝镇静钢的可浇性问题,以大量的生产数据及现场实际生产状况为计算依据,对出钢终点[O]、夹杂物数量、精炼终渣渣量等进行了工艺计算分析。分析认为：在保证转炉出钢[C]小于0.05%的同时终点[O]控制在600×10-6～900×10-6较好,与之对应的精炼终渣渣量控制15 kg/t钢～18 kg/t钢为宜,渣中铝脱氧产物约合3.25 kg/t钢～3.88 kg/t钢;此时可将低碳低硅铝镇静钢的精炼终渣渣系控制在较佳的范围,渣中w（Al2O3）在18%～25%,碱度R（CaO/SiO2）在4.5～5.5,对脱除钢中夹杂物、控制钢水回硅、保证钢水可浇性意义重大。     

多模式全连续铸轧产线卷渣缺陷分析及控制

通过扫描电镜和能谱分析仪对低碳低硅铝镇静钢表面卷渣缺陷微观形貌进行观察和能谱分析。结果表明,低碳低硅铝镇静钢表面较短条状卷渣缺陷的主要成分为钙、铝和氧,为典型的钙铝酸盐夹杂物;较长条状卷渣缺陷的主要成分为钙、硅、氟、钠和氧,为典型的保护渣成分。针对不同类型的卷渣缺陷及其成因,分别在炼钢工艺的挡渣出钢、精炼工艺的升温时间和钙含量以及连铸工艺的中间包控流装置、中间包保护气氛、结晶器液面波动、钢包下渣和结晶器保护渣等方面进行改造、控制和优化。采取上述措施后,因低碳低硅铝镇静钢表面卷渣缺陷造成的产品降级率由大于10.0%降至1.5%以下,产品质量得到明显提升。     

钢渣中钙镁离子的选择性浸出行为

钢渣富含大量的碱性氧化物,是CO₂矿化的潜在廉价原料。以乙酸作为浸出剂,探究了钢渣颗粒粒度、浸出温度、时间、固液比和乙酸浓度对钢渣中主要元素钙、镁、铁、硅溶出行为的影响。试验结果表明钢渣颗粒粒径的降低、乙酸浓度的提高均能有效促进钙、镁离子的浸出,同时也发现延长浸出时间反而会带来铁、硅离子浸出率的降低。在乙酸浓度为1 mol/L、浸出温度为80 ℃、浸出时间为90 min、固液比为1∶20的条件下,能够实现钢渣中钙、镁离子的选择性高效浸出,其最高浸出率达到了92%和52%,而铁离子、硅离子为29.5%和15.9%。浸出渣的物相分析表明经乙酸浸出后滤渣中主要的物相为RO相与磁铁相,这意味着乙酸酸浸不仅能够高效浸出钙、镁,其浸出液能够作为CO₂间接矿化的原料,而且浸出后得到的滤渣中富含含铁相,可以作为优质的炼铁原料。     

氩氧精炼工艺是铁合金精炼技术的发展方向

由于精品钢及机械制造业高性能构件生产的需求,对低杂质精炼铁合金的需求逐年增加。为缩短工艺流程,降低能耗,减少渣量及硅铬合金中间产品及含有六价铬废弃物的产生,通过以氧代电,开发出一种新型精炼铁合金生产工艺和装备,生产低杂质的精品合金,降低冶炼综合能耗,减少精炼工艺的排渣量,杜绝生产环节中产生危险废弃物,实现工艺过程渣、尘循环利用,提高了产品质量,降低了生产成本,满足了精品钢及高性能构件生产的需求。     

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。     

真空感应炉熔炼高牌号无取向硅钢的工艺试验

为冶炼成分合格的高牌号无取向硅钢,采用真空感应炉进行了工艺试验,打破了真空感应炉无渣炼钢的常规,采取添加适量CaO渣料和脱氧剂进行联合脱硫。结果表明,该工艺试验可实现快速脱硫,脱硫率可达到80%以上,钢中的最低硫质量分数为0.000 6%;充分发挥真空下用碳脱氧和脱气的功能,两步加铝法可提高脱硫率以及硅和锰等元素的收得率,同时稳定钢中铝质量分数窄范围的控制,满足高牌号无取向硅钢的质量要求。     

降低提钒脱硫炼钢钢铁料消耗工艺优化

为了降低炼钢全流程钢铁料消耗,结合西昌钢钒炼钢厂装备及工艺条件,在提钒工序提出低硅质量分数铁水采用石英砂调渣、优化供氧制度等工艺改进措施以降低钒渣TFe的质量分数;在脱硫工序提出优化脱硫剂w(CaO)/w(Mg)质量分数比以减少脱硫渣量及喷溅;在转炉炼钢工序提出优化转炉终点温度和终点碳质量分数以降低转炉渣TFe质量分数。通过工艺改进措施的实施,钒渣TFe质量分数由28.59%下降到26.72%,脱硫铁损的质量分数由2.94%下降到2.63%,转炉渣TFe的质量分数由20.09%下降到19.00%。炼钢全流程钢铁料消耗由2015年12月的1 112.73降低到2016年4月的1 107.55kg/t,达到国内同类型企业中的先进水平,取得了巨大的经济效益。     

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。     

低锰钢炼钢控锰应用实践

介绍了首钢股份公司迁安钢铁公司在低锰钢试制过程中,经过试验研究,改进和完善控制低锰成分的炼钢工艺。通过技术人员不断摸索和试验,并对不同工艺操作的试验和数据分析对比,得出了能够稳定冶炼成品锰质量分数不大于0.050%钢水的工艺路线和操作方法。通过对铁水条件选择、转炉造渣制度、转炉双渣倒初渣的最佳时间和倒渣量、合理的吹炼枪位、前一炉溅渣护炉操作、上炉含锰类合金加入控制等措施,使出钢炉后钢水锰质量分数从原来的不大于0.063%降至不大于0.040%。质量分数不大于0.05%锰的过程能力C_(pk)达到了1.31,确保满足低锰钢种成品锰的要求。