莱钢转炉脱磷优化生产工艺措施

莱钢转炉脱磷优化生产工艺措施

摘要：通过对现有装备和工艺技术能力进行系统分析，莱钢炼钢厂通过完善与优化转炉护炉技术、推广应用连铸新技术和新工艺、在铁水预处理、转炉、二次精炼、等方面的先进工艺技术，保证了炼钢生产的稳定运行。

关键词：转炉品种结构工艺优化

1、前言

高效转炉工艺技术主要以保证质量为前提，以高作业率为基本手段来实现高质量、低成本。实现转炉的高效生产不仅需要科学管理，更重要的是持续不断的技术改造创新，采用优质耐材和先进工艺、生产设备技术，以不断提高转炉脱磷工艺技术装备水平。莱钢炼钢转炉系统经过近年来改革和发展，坚持走引进、消化、吸收、再创新的道路，在品种、质量等方面有了质的飞跃，而且自主开发集成了多项关键技术。目前，莱钢炼钢系统主要包括转炉炼钢和电炉炼钢，转炉炼钢现有3座50t转炉、1座60t转炉，5座120t转炉，相应配套小方坯连铸机、带钢坯连铸机、矩形坯连铸机、异型坯连铸机、板坯连铸机，生产能力为1 000万t/a。莱钢炼钢厂针对实际生产中存在的薄弱工艺环节，对现有设备工艺进一步优化改造，提高了生产装备水平，完善炼钢新工艺、新技术，进一步发挥了转炉的潜能，提高了质量，降低了成本。

2、依靠技术创新，提升工艺水平

自金融危机以来。全球钢铁消费需求不断下滑，国内钢企面临日益严峻的增支减利和结构优化调整压力。为了更好地生存与发展，坚持以效益为中心，以技术创新为手段，立足于自主开发，加快新技术和新工艺的集成应用，大力发展循环经济，挖掘节能降耗潜力；同时加大高端新产品开发力度，提高产品质量，改善品种结构，积极应对市场变化。莱钢炼钢系统充分发挥广大工程技术人员的聪明才智，大力开展技术攻关，提升工艺技术水平，促进了生产顺行，改善了产品质量，降低了生产成本。特别是在炼钢系统，不断开发和应用新技术、新工艺，依靠技术进步和创新，工艺降本增效和新产品开发工作取得了显著成效。

3、转炉炼钢工艺过程

在转炉炼钢过程中，通过氧枪向熔池内吹入氧气，与铁水中的碳、硅、磷、硫等元素反应生成炉渣、废气等，同时释放热量使熔液的温度升高，进而得到所需的钢种。该过程的原料包括：主原料(废钢和铁水)和辅原料(氧气、石灰、铁矿石、白云石等)，最后的温度和成分(主要指熔池碳含量)要求合格的钢水。在吹炼之前，由静态模型对整个炼钢过程需要的氧气量做出估算，吹炼进行到该值的86％左右时，进行第一次副枪检测，然后将检测到的熔池碳含量、熔池温度与本

炉的冶炼目标值相比较，确定出本炉需要的补吹氧气量和补加冷却剂量，继续吹炼，直至得到合格的钢水，转炉冶炼一炉钢的操作过程由装料、吹炼、测温、取样、出钢、除渣构成。

4、转炉脱磷工艺优化

脱磷是炼钢工艺的核心问题之一，贯穿于炼钢工艺发展的始终，随着钢铁工业的不断发展，高效化、洁净化已成转炉发展的主要方向。国外先进钢铁企业已建立起以转炉脱磷预处理和少渣冶炼为技术平台的洁净钢生产体系，其突出的优点已被人们所认识，已成为我国钢铁企业发展的一个重要方向。转炉脱磷预处理工艺的技术是转炉高效洁净钢生产工艺的关键技术之一，炉渣的脱磷能力决定了脱磷预处理工艺能够达到的处理极限，是转炉脱磷预处理制定造渣工艺和供氧工艺的基础，同时也为脱碳精炼工艺的制定提供了理论依据，实现快速脱磷的工艺措施应从以下几个方面入手：

4.1 溅渣工艺

溅渣的主要作用是通过溅渣形成的溅渣层耐腐蚀性较好，可抑制炉衬砖表面的氧化脱碳，又能减轻高温熔渣对炉衬砖的侵蚀冲刷，从而保护炉衬砖，提高炉衬的使用寿命。转炉溅渣工艺参数的优化? 包括留渣量、终渣成分、分阶段溅渣枪位、溅渣时间、氮气工作压力、主要溅渣区域等。溅渣护炉的技术是：利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮气的吹溅，是其在炉衬表面形成一层高熔点的熔渣层，并与炉衬很好地黏结附着。炉渣脱磷能力是实现快速脱磷的热力学基础条件之一，铁水脱磷预处理过程，造渣工艺的核心问题是如何提高石灰成渣速度，低温石灰成渣问题必须通过配加一定的熔剂实现，因此研究熔剂对石灰成渣速度的影响是实现快速成渣的关键。

4.2 供氧优化工艺

转炉作为高效化冶炼设备，其高效在于供氧的高效，当造渣工艺确定后，如何确定供氧强度是实现高效脱磷的关键。莱钢自转炉扩容改造后，进行了大幅度提高供氧流量的研究，供氧强度提高到 4.5（m3/min·t），每炉平均吹炼时间降低到10min，缩短了冶炼周期，提高了转炉的生产效率。此外，通过不断优化冶炼工艺，加强化渣操作，减少喷溅，提高了终点成分的保障能力，降低了再吹率，缩短了镇静时间，从而达到了转炉不等成分直接出钢，转炉冶炼周期缩短到18min以下，二次拉碳率也降低到1.5％。

4.3 顶底复吹工艺技术

复吹转炉具有较强的底搅能力，能够为脱磷反应提供良好动力学条件，对于莱钢120t转炉，投产初期就采用顶底复吹技术，底吹气体为氮气，目前底吹供气强度为0.03～0.1（m3/min·t）。通过对该技术的引进消化和改进创新，对底吹风口的选择、风口布置结构进行了优化，注重提高底吹风口寿命和复吹比例，强调底吹风口裸露，提高了底吹效果。由于复吹转炉底搅气体可调范围较大，对于

不同吨位的转炉，实际生产中采用的底搅气体强度存在一定差异，合理制定转炉脱磷预处理底搅工艺具有重要意义。转炉复吹技术不仅创造了良好的经济效益，而且为提高产品的质量创造了条件，特别是为开发高难度、高附加值的新钢种提供了良好的条件。

5、结语

通过完善优化转炉脱磷工艺技术，稳定脱磷效果；优化转炉复吹技术，提高复吹比例和底吹效果；优化转炉挡渣技术，减少钢包渣量；进一步完善钢水快速精炼技术和低碳钢生产技术，实现了产能大幅度提高，创造了可观的经济效益。

参考文献

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