攀钢半钢冶炼热补偿工艺开发及应用

摘要：针对攀钢半钢冶炼热源不足带来的问题,通过分析转炉热补偿技术优缺点,提出在提钒转炉出半钢时加入硅铁对半钢进行化学热补偿的增硅热补偿工艺,解决了增硅后预处理脱硫渣 铁难分离的问题。结果表明,半钢增硅热补偿新工艺减少半钢温降5℃,降低兑铁时碳烧损0.06%,使得半钢碳质量分数平均提高了0.16%,温度平均提高5.3℃,半钢质量更为稳定。新工艺应用后,攀钢中高碳钢转炉终点钢水碳质量分数由原来的0.05%提高到0.12%,终点钢水碳质量分数在0.07%～0.15%的比例由原来的32.2%大幅度提高到92.4%。该工艺在降低转炉冶炼成本的同时,提高了钢水质量,同时减少了烟尘排放量,具有明显的经济效益和环保效益。     

120 t转炉半钢炼钢去磷保碳工艺的生产试验

针对攀钢转炉半钢冶炼中高碳钢增碳法增加成本降低钢水质量问题,采取了半钢增硅化学热补偿工艺,并根据对转炉脱磷热力学以及钢渣中磷富集规律,得出炉渣中磷的主要富集相为硅酸二钙。采用快速成渣、降低出钢温度等技术措施后,增加了炉渣中富磷相的比例,提高了脱磷效果。试验结果表明,新的热补偿工艺在提高半钢热源的同时,使得炼钢转炉成渣时间由4.1 min缩短到2.5 min,试验炉次转炉终点钢水碳含量平均为0.18%,温度平均为1653℃,炉渣TFe含量平均降低2.81个百分点,终点磷含量均控制在0.015%以内。     

120 t转炉半钢增硅热补偿技术研究及应用

针对攀钢钒采用半钢冶炼热源不足带来的终点碳偏低、终渣TFe含量高及捞渣烟尘大的问题,提出在提钒转炉出半钢时加入硅铁对半钢进行化学热补偿的炼钢新工艺,并通过对工艺参数的研究和优化,实现了工业应用。应用效果表明,增硅新工艺减少了转炉兑半钢时碳的烧损以及过程温降,提高了半钢炼钢转炉热源,半钢质量更为稳定,使得中高碳钢终点钢水碳含量在0.07%～0.12%的比例由32.2%大幅度提高到92.38%;重轨钢终渣TFe由19.9%降低到18. 62%,Q系列钢终渣TFe由20. 85%降低到18.89%;且新工艺的应用明显缓解了提钒捞渣烟尘大的问题,具有明显的环保效益。     

200 t转炉半钢冶炼提高转炉废钢消耗的试验研究

针对攀钢半钢冶炼转炉热源不足,废钢消耗偏低的问题,通过对转炉热平衡计算,得出了不同半钢条件下的理论废钢消耗量以及终点碳、温度与废钢消耗量的对应关系。通过采用半钢增硅+转炉碳质提温相结合的提温方式进行热补偿,以及采用优化造渣加料制度、降低出钢温度等技术措施后,终点钢水碳含量由0.048%提高到0.068%,转炉出钢温度由1658 ℃降低到1638 ℃,在吨钢辅料消耗更低的情况下,脱磷率平均提高1.1个百分点,废钢消耗由原来的38.9 kg/t_钢提高到68.7 kg/t_钢。     

重轨钢转炉炼钢工艺的研究

攀钢生产重轨钢采用增碳法炼钢工艺,增碳法工艺简化了转炉操作,终点控制精确。通过优化吹炼和终点参数控制,以提高重轨钢的质量和缩短转炉冶炼周期。     

优化转炉冶炼工艺研究

通过对重轨钢冶炼工艺进行优化设计,在终点碳不严格要求的情况下,提高转炉-倒前顶吹氧气流量及底吹气体流量,可减少点吹次数,减少冶炼时间.结果表明:点吹降到1次以下,冶炼时间缩短5 min,达到35.6 min;终点温度平均提高34℃,钢包内钢水温度提高10℃;脱磷率提高5%,终点w[P]平均降低0.005%;采用该工艺生产的重轨钢质量和成品轨质量性能满足标准.     

半钢冶炼转炉终点钢水氮含量控制技术

针对攀钢集团西昌钢钒有限公司半钢炼钢转炉终点钢水氮含量偏高的问题,对转炉冶炼过程钢水氮含量变化规律及其影响因素进行了研究,并提出了规范废钢加入量、减少补吹、采用专用底吹供气模式及冶炼后期采用发泡剂促进脱氮等氮含量控制技术措施。应用效果表明,采用转炉终点氮含量控制技术后,200 t转炉终点钢水平均氮质量分数由18×10-6以上降低到13×10-6以内,实现了氮质量分数小于15×10-6的稳定控制。     

半钢炼钢转炉底吹工艺优化研究

针对西昌钢钒半钢冶炼钢水及炉渣氧化性高带来的透气砖侵蚀快、底吹效果不佳的问题,通过对底吹供气元件优选、优化透气砖布置方案以及热更换方案,提高了全炉役底吹搅拌效果。工业应用表明,底吹工艺参数优化后,透气砖热更换时间平均缩短95 min,炼钢转炉全炉役钢-渣间L_P由78.0提高到92.5,终渣TFe质量分数由19.7%降低到18.6%,终点钢水碳氧积由0.002 8降低到0.002 3,在提高转炉生产效率的同时,降低了冶炼成本。     

转炉冶炼低磷洁净钢的工艺开发和实践

 转炉具备冶炼低磷钢的生产能力,但生产超低磷9Ni钢,转炉脱磷工艺仍然是主要难点和研究重点。分析了钢水温度、炉渣碱度、FeO和渣量等对转炉脱磷的影响规律,并结合现场工装设备条件,对转炉双联法、三渣法、双渣法3种脱磷模式进行试验对比。双联脱磷工艺半钢温降大、单炉周期长、生产组织难度大,三渣法操作过程复杂、终点磷控制优势不明显。双渣法冶炼周期短,通过优化转炉脱磷工艺,实现了采用双渣法冶炼工艺生产超低磷钢,简化了超低磷钢转炉冶炼流程,提高了生产效率。研究了转炉脱磷主要工艺参数,分析得出采用脱碳氧枪喷头时,供氧流量按脱碳吹炼流量的83.5%控制,可达到良好的脱磷效果并减少铁水碳的烧损;脱磷期半钢碳含量不宜控制过低,半钢碳质量分数为3.0%～3.5%时能保证前期的脱磷效果和脱碳期的热量。脱磷期温度控制在1 300～1 350 ℃,脱磷率较高也有利于炉渣熔化。炉渣碱度为1.8～2.2时,可保证较高的脱磷率和化渣效果。一次倒渣量40%以上,脱碳期终点温度按1 590～1 610 ℃控制,终渣FeO质量分数不小于20%,终渣碱度大于6,转炉终点磷质量分数可降低到0.002%以下。采用下渣检测系统和滑板挡渣操作,严格控制下渣量,出钢采用磷含量低的合金,炉后钢水增磷可控制在小于0.000 5%。通过工业试验,实现了铸机成品磷质量分数小于0.002%。     

转炉终点残锰量控制及优化

通过对铁水的锰元素在转炉冶炼过程中的反应机理进行研究,分析各因素对转炉终点残锰质量分数的影响及其变化规律,形成了以终点温度1635～1655℃、碳质量分数0.06%～0.08%、少渣冶炼等为核心的转炉冶炼工艺,转炉终点残锰质量分数提高0.032%,吨钢降低生产成本1.5元以上。     

攀钢钒转炉冶炼低硫钢增硫因素分析及控制

通过对攀钢钒120 t复吹转炉冶炼低硫钢种(w(S)≤0.005%)时的回硫有关因素进行分析,原材料质量、脱硫后残余渣量及转炉渣性质是造成增硫的主要因素。结合生产实践,提出了稳定脱硫能力、二次稠渣除渣、提高半钢质量,减少增碳剂用量、使用优质石英砂替代高硫造渣材料及优化转炉终点控制等具体措施,攀钢钒现具备小批量生产转炉终点w(S)≤0.005%能力。     

低碳提钒半钢转炉炼钢工艺生产实践

针对"提钒半钢碳含量较低、炼钢热量不足"的特点,通过采取类石墨/碳化硅热补偿技术、高磷半钢炼钢造渣工艺和炼钢终点控制等技术措施,冶炼出合格的Q235Z和20MnSi连铸钢水;终点钢水[P]0.016%、[S]0.029%、温度1695℃.     

低温压力容器06Ni9DR钢转炉生产实践

介绍了应用顶吹氧气转炉冶炼生产06Ni9DR低温压力容器钢的过程。对转炉冶炼温度、钢水镍含量、碳含量、磷含量等工艺参数的控制进行了生产研究。实践表明,采用半钢双联法冶炼,出钢温度1 585~1 635℃、镍含量8.8%~9.3%、终点碳含量小于0.035%时,可以稳定控制06Ni9DR钢的工艺参数,终点磷含量小于0.005%。     

复吹转炉单炉新双渣法脱磷工艺研究与应用

介绍了福建三钢闽光股份有限公司开发的单炉新双渣法前期脱磷冶炼工艺与应用。100t转炉前期脱磷供氧强度2.0~2.7 m3/(t·min),平均冶炼时间8.74 min,底搅强度为0.2 m3/(t·min),半钢平均温度控制在1 328℃,炉渣碱度控制1.5,全铁质量分数控制在12%~16%,平均脱磷率达67.3%。单炉新双渣法冶炼一倒终点碳质量分数为0.113%,磷质量分数为0.011%;同常规冶炼相比,在终点碳含量相同情况下,终点磷质量分数下降了45%,造渣材料消耗下降11.6 kg/t。     

提高钒铌元素收得率的转炉冶炼脱氧工艺探讨

分析了转炉冶炼过程中钒铌元素的氧化特征、钢水中钒铌与碳元素的选择性氧化原理和钒铌微合金化建筑螺纹钢的脱氧工艺。为了提高钒铌元素的收得率,对转炉冶炼脱氧工艺进行了以下优化:转炉冶炼采用顶底复吹,提高终点碳命中率,有效挡渣出钢,钢包内脱氧剂以硅锰合金为主,钒合金化选用氮化钒铁,铌合金化选用50铌铁,钒铌合金在钢水脱氧后直接加入钢包,采用钢包吹氮精炼钢水。     

复吹转炉两炉双联冶炼65钢工艺研究与应用

介绍了复吹转炉两炉双联法工艺在福建三钢闽光股份有限公司高碳钢生产中的应用,分别探讨了脱磷炉和脱碳炉的冶炼工艺参数和应用效果。脱磷炉顶吹供氧强度为2.0~2.7 m3/(t·min),冶炼时间7~10 min,石灰加入量平均为33.3 kg/t,平均炉渣碱度为1.51,底吹供气强度0.25m3/(t·min),温度控制在1 330~1 351℃。脱磷炉半钢平均磷质量分数为0.028 4%,平均碳质量分数为3.04%,平均脱磷率可达67.7%。脱碳炉采用少渣冶炼和高拉碳操作,供氧强度4.0m3/(t·min),底搅供气强度0.13 m3/(t·min),石灰平均加入量为13.8 kg/t,脱碳炉一倒钢水平均磷质量分数为0.013%,平均碳质量分数为0.21%,实现了低磷、高碳出钢的冶金效果。脱碳炉采用锰矿熔融还原工艺,锰矿加入量为4~6 kg/t,平均锰回收率可达46.3%,高拉碳条件下终点平均锰质量分数可达0.303%。复吹转炉两炉双联法冶炼工艺应用于高碳钢生产,实现了低磷、高碳出钢和锰矿的熔融还原,达到了预期的冶炼效果。     

顶底复吹转炉高效脱磷研究

在无铁水炉外预处理脱磷工艺条件下,于一座转炉内冶炼优质高碳钢,通过实验室研究及生产工艺优化,成功开发了复吹转炉采用单渣法高拉碳工艺冶炼优质低磷高碳钢新技术,解决了低磷、高碳出钢的工艺技术难题。采用新工艺后,优质高碳钢出钢平均磷的质量分数由0.015%下降为0.011%。出钢平均碳的质量分数由0.097%提高到0.44%。     

提高重轨钢终点碳含量的实践

通过对炼钢工艺的改进,结合攀枝花钢钒有限公司炼钢厂现有条件,实践确定将转炉冶炼重轨钢终点碳含量提高到0．1％～0．2％的范围可行,结果表明钢水终点磷、氧含量大幅降低,终点碳质量分数提高到0．145％,终点磷质量分数降低到0．006％,可以满足钢厂生产高品质重轨钢的需要。     

高碳钢转炉冶炼过程高拉碳工艺研究

针对东北特钢集团北满特殊钢有限责任公司普遍采用的炉后增碳法转炉冶炼高碳低磷钢工艺存在的诸多问题,在理论分析和工业试验的基础上,通过造渣模式、化渣脱磷工艺、氧枪枪位及终点控制等工艺技术的系统优化,克服了恶劣原料条件的影响,研究开发了适用于北满特钢的高碳钢转炉冶炼高拉碳工艺,使终点碳质量分数由0.12%提高到0.29%,脱氧剂消耗平均降低了0.21 kg/t,增碳剂消耗平均降低了2.16 kg/t,吨钢成本降低了30.76元,高碳钢综合合格率提高了3.5%。     

提高转炉终点残锰效果的探讨

转炉冶炼低碳钢水时终点残锰控制着钢水和炉渣的氧化性,对提高转炉终点残锰进行了工业试验的研究。结果表明在低锰铁水条件下,转炉冶炼终点前5min加入含锰渣料,终点残锰量可达到0.20%（质量分数）以上;终点残锰每提高0.01%（质量分数）,可降低钢水中氧的质量分数为0.0006%~0.0008%;终点钢水残锰量从0.06%（质量分数）提高到0.25%（质量分数）,炉渣中的（FeO）的质量分数下降约5%~7%。