钢铁公司全三脱冶炼技术

2、关于铁水“全三脱”工艺的价值
1）建立起高效、低成本的洁净钢生产工艺平台， 提高产品竞争力； 2）可以使用较高含P的矿石，铁水含磷可以放到 0.1～0.15％，有利于降低矿石采购成本； 3）有利于脱碳转炉使用锰矿，还原成钢水[Mn]， 可以降低合金成本； 4）脱碳转炉渣可为脱磷转炉使用，并少加石灰； 5）加快转炉（大型）冶炼节奏，适合于现代高拉 速板坯铸机匹配运行，提高生产效率； 6）有利于运行过程时间紧凑，实现节能。 不能将其价值局限在冶炼超低磷钢。
20世纪50年代以前，长期以来总以为一种工艺 、一个装置的功能越多越好，而忽视整个制造流 程生产的总体发展趋势。例如平炉就是一个实例 ，平炉确实有很多功能，一度曾是主要的炼钢方 法，但由于其冶炼周期过长、能耗高，很难与新 兴的连续铸钢工艺经济地匹配起来，因而，随着 全连铸体制钢厂的推行，平炉炼钢工艺趋向萎缩 。
传统流程存在的上述基本矛盾造成该流程生产 洁净钢存在以下缺点：
1）由于钢水提纯依赖炉外精炼，造成生产批量 小，不能大批量生产洁净钢；
2）由于流程存在回硫、低碳脱磷和钢水过氧化 等问题，造成磷、硫和钢中夹杂物控制不稳定；
3）由于渣量大，不能形成渣循环，造成生产成 本高，生产效率低。
2、“全三脱”新流程
二、传统流程与“全三脱”流程洁净钢生 产特点
1、传统流程 传统洁净钢生产流程（如图2）可以生产出高洁
净度钢水，但由于钢水提纯主要依靠炉外精炼， 造成工艺流程长，生产工艺波动造成钢水质量不 稳定；能耗高、成本高、CO2排放量高。
图2传统洁净钢生产流程
传统流程存在的基本矛盾： 1）炼钢回硫，需LF炉二次脱硫； 2）低碳脱磷，造成钢、渣过氧化； 3）钢水过氧化，增大脱氧剂消耗； 4）脱氧产生大量夹杂，需长时间“软吹”； 5）炉渣利用效率低，难以实现渣循环。
宝钢从2002年开始进行了BRP(Baosteel BOF Refining Process)技术研究，即宝钢转炉脱磷一 脱碳两步炼钢工艺技术研究。主要是低磷和极低 磷钢，包括管线钢、IF钢、帘线钢、石油钻杆钢 等钢种，脱磷炉停吹磷的质量分数平均在0.015% 以下，最低达到0.003%，成品磷Hale Waihona Puke Baidu质量分数低于 0.006%，进行少渣吹炼时，脱磷和脱碳后的总渣 量小于60 kg／t。
4、首钢京唐公司“全三脱”工艺简介
首钢京唐公司现有2座5500m3高炉，高炉—转炉 界面采用“一罐到底”技术运输铁水，运输铁水 罐容量为300吨。炼钢厂配有4个300tKR脱硫站、2 座300t脱磷炉、3座300t脱碳炉；精炼配有RH、 CAS、LF炉，连铸采用双流板坯连铸机，工艺流程
如下图。
脱硫工艺是采用脱硫效率高且脱硫效果稳定的 机械搅拌KR法，脱磷工艺是采用转炉法。工艺布 局特点是转炉采用双高跨布置，即分为脱磷预处 理转炉跨和脱碳转炉跨。2009年5月23日京唐公司 炼钢投产后，随即转炉进行了“全三脱”冶炼工 艺试验，经过不断摸索、改进，“全三脱”比例 已达到80％以上，“全三脱”工艺生产稳定、顺 行，生产出的钢水纯净度较高，与常规冶炼相比 ，“全三脱”冶炼消耗较低，初步实现了低成本 生产洁净钢的目标。
我们把通过转炉进行铁水脱硅、脱磷预处理，再 通过转炉进行铁水脱碳精炼的工艺称为转炉两步炼 钢工艺，即一座转炉进行铁水脱磷操作，另一座转 炉接受来自脱磷炉的低磷铁水进行脱碳操作。该工 艺20世纪90年代产生于日本，现在日本住友金属和 歌山厂、川崎制铁水岛厂、NKK 福山厂、新日铁室 兰厂以及韩国浦项光阳厂等均采用转炉两步炼钢法 冶炼工艺进行大规模生产。转炉两步炼钢工艺，日 本住友和歌山厂称SRP法、新日铁室兰厂称LD-ORP法 、NKK 福山厂称LD-NRP法。典型的两步炼钢工艺流 程为高炉铁水一铁水脱硫预处理一转炉脱磷一转炉 脱碳一二次精炼一连铸。
3、“全三脱”冶炼工艺技术国内外发展简况
根据所用的不同容器，铁水脱磷可分为两类：一 种是在铁水包或鱼雷车中进行脱磷，另一种就是在 转炉内进行铁水预处理脱磷。与混铁车内或铁水包 中进行的铁水预处理相比，在转炉内进行脱磷预处 理的优点是转炉的容积大、反应速度快、效率高、 可节省造渣剂的用量，吹氧量较大时不易发生严重 的喷溅现象，也不存在鱼雷车和铁水包中脱磷时温 降大、处理时间长等问题，有利于生产超低磷钢， 尤其是中高碳的超低磷钢。因此，近年来在转炉内 进行铁水脱磷的工艺技术得到了较大的发展。
钢铁公司 “全三脱”冶炼技术
一、概述 二、传统与“全三脱”流程洁净钢生产特
点 三、采用“全三脱”工艺存在的难点 四、“全三脱”冶炼工艺生产实践 五、典型钢种生产 六、难点问题解决情况 七、辅原料消耗情况 八、结论
一、概述
1、转炉炼钢技术进步分析 1）炼钢转炉功能的解析-集成方面的创新
优化炼钢过程的时间节奏和温度制度，保持 物质流顺畅、高效率；
以功能-结构-效率的连锁优化促进与前后工 序在动态运行过程中的协调等。
可以清楚地看出，现代氧气转炉的功能将定位 在以脱碳、升温为主和适度的脱磷上。其它功能 应分别分解到铁水预处理装置或二次冶金装置分 担。
2）铁水预处理与全量铁水在线 “三脱”处理的 技术效果与经济效益
铁水预处理工艺对现代氧气转炉炼钢厂而言， 尤显重要。其重要性已从原来冶炼一些对含硫量 要求特别严的钢种开始，发展成为炼铁—炼钢— 凝固过程优化不可分割的重要环节。由于转炉预 处理铁水进行脱磷工艺的开发，正在形成一种全 量铁水进行“三脱”处理的技术进步模式。全量 铁水“三脱”的概念是所有进入转炉炼钢的铁水 都要经过“三脱”预处理。
“全三脱”流程是洁净钢生产新流程的理论 基础，其特点是在最佳的热力学条件下单独进行 脱硫、脱硅、脱磷、脱碳等反应，大幅度提高反 应效率，以达到提高生产效率、降低生产成本和 提高钢水洁净度的目标。洁净钢生产新流程以铁 水预处理作为钢水提纯的重点，转炉成为洁净钢 生产的主体。通过减少渣量和实现炉渣循环降低 生产成本。
随着科学研究的不断深化，钢铁制造流程的不 断创新，逐步认识到必须注意对炼钢炉的功能进 行解析与集成，淘汰一些不适合炼钢炉承担的功 能（例如脱硫功能等），开发、集成一些优化的 功能（例如快速脱碳、快速升温等）。
炼钢炉的功能优化应遵循以下原则:
遵循物理化学原理来优化选择化学冶金功能 ，兼顾质量、成本和效率；