转炉双渣留渣工艺实践

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4.0-4.8 O-26~O.78 ≤ O-30 0.12O~O.16o ≤ O.()25 l 28O~1 420
1.3 双 渣 留渣工 艺要 求 1)为 减 少 脱 碳 期 炉 渣 “返 干 ”现 象 ,要 求 铁 水
w(Si)>0.35%。 2)留渣 量 的规 定 :当 o.35%<铁 水 fSi)<0.60%
一 倒 时 间 /s
始大量氧化。随着脱磷反应 的进行和熔池温度的升
高 ,碳 和磷会 出现选择 性氧 化转 变 ,即在 低于某 一 温
度时铁液 中的磷优先氧化 ,反之碳优先氧化 ,而磷 的
氧化 受 到抑 制 。
结 合如 图 2所示 的一 倒 时 间对 脱磷 效率 的影 响
规律 可 以看 出 :随着 吹炼 时间 的增加 ,脱 磷率 逐渐 增
收 稿 日期 :2o16—02一O1 第一作 者简介 :李建生(1981~ ),男 ,从 事炼钢 工 艺技 术管理 工 作 ,工 程 师 。
量 的 目的 。 双渣 留渣 冶炼工 艺的关键 技术是 在第 1阶段(从
吹炼 到倒 渣 )实现高效 脱磷 和倒渣 时对炉渣 物性 的控 制。若第 1阶段未能实现高效脱磷 ,会增加第 2阶段 (倒渣 后至 吹炼终 点 )的脱磷 负担 ;若 倒渣 时对 炉渣物 性控制 得不好 ,会造成 炉渣难 以倒 出和渣 中 的含 铁量 高 ,难 以实现 降低辅料和钢铁料 消耗 的 目的[2-3]。 1.2 现场工艺条件
2)在 脱 磷 期 ,当一 倒 温 度 介 于 1 420—1 440 cc 一 倒炉渣碱度大于 1.7、 (FeO)>15%时 ,脱磷率达到 50% 以 上 。
3)在 脱 磷 期 ,随着 炉 渣 碱 度 和 MgO含 量 的 升 高 ,炉 渣 中 的铁 珠 含 量 逐渐 增 大 。 通过 对 前 期 炉 渣 成分 的合 理 控 制 ,将 炉 渣 中 的铁珠 含量 (质 量分 数 ) 由 17%左右 降至 10%以下 。
第 39卷
~ 倒 时 间 ,s
氧 气 压 力 /MPa
图 1 脱 磷 阶 段 吹 炼 氧 压 对 脱磷 率 的 影响
5)确定脱磷阶段恰 当的倒渣时机。由于铁水 中
氧 和硅 的亲 和力 比磷强 ,在 转 炉吹炼 初期 较 低温 度 下 ,硅 、锰 比磷 优先 氧 化 ,当硅 氧化至 痕迹 时 ,磷才 开
唐钢热轧部拥有 3座 150t顶底复吹转炉 ,以生 产普 通冷 轧基 料 为 主 。炼钢 工艺 流程 为 :铁 水预 处 理一 转炉 LF精 炼一 1 700/1 810连铸 。铁水 条 件如 表 1所示
表 1 铁 水 条 件
(c)/% w(Si1/% w(Mn1/% (P)/% fs)/% 铁水 温度 /℃
总 第 160期 2016年 第2期
试 (实 )验 研 究
山 西 冶 金
SHANXI M ETALLURGY
Total l60 No.2,2016
源自文库
DOhlO. 16525 ̄.cnki.cn14-1167/f.2016.02.06
转 炉 双 渣 留渣 工 艺 实践
李建 生 , 张军 国 2, 李艳龙
在 开展 双 渣 留渣 工 艺初 期 ,出现 钢铁 料 消耗 升 高的现象 。通过进一步研究分析认为,在脱磷期结束 倒 渣 时渣 中带 铁 现象 严重 ,是 由增 加铁 损所 致 。采 用 炉渣研磨后磁选称重 的方法研究了一倒炉渣碱度和 MgO含量 对 炉渣 含铁 珠 比例 的影 响 ,如 图 7所 示 。由 图 7可 知 :随着炉渣 MgO含量和碱度 的升 高 ,炉渣 含铁珠的比例呈较明显的升高趋势。脱磷结束后 ,采 用高压 N 在高枪位吹扫炉渣 ,促进渣铁分离和降低 炉 渣 泡沫 化 ,实 现 了快 速 倒 渣 ,并 通 过 对前 期 炉渣 成 分 的控制 ,将炉渣 中的铁珠含量 (质量分数 )由 17% 左右降至 10%以下 ,钢铁料消耗降低 3 kg/t左右 ,比 单 渣 法 冶炼工 艺降低 1.3 kg/t。 4 结论
1)在脱磷阶段 ,对吹炼氧压的控制以及 对倒渣 时间
一 倒 炉渣 碱魇
7—2 一倒炉渣碱度 图 7 一倒 渣中 w(MgO) ̄'--倒炉渣碱度对渣中含铁珠 比例
的影 响
的选择 对脱磷 率有较大影响 。当吹氧压力在 0.70~0.75 MPa、—倒 时间在 300~350s时 ,脱磷率高 目稳 定。
(1.河钢集 团唐钢公司生产制造部 , 河 北 唐山 063016; 2.河钢集 团唐钢公 司热轧部 , 河北 063016)
唐 山
摘 要 :介绍了唐钢热轧部转炉双渣留渣的生产 实践情况 ,讨论 了脱磷阶段吹炼氧压、一倒温度、炉渣碱度 、炉渣氧
化铁含量以及倒渣时机对脱磷率的影响规律 。研 究表 明,通过对倒渣 时的炉渣物性进行控制 ,实 ̄E-J"降低辅料和钢铁
的大小具有重要影响 ,也是决定转炉终点钢水磷含 量 高低 的重 要 因素 。利 用 少渣 冶炼 的原 理 ,在 实施 双 渣 留渣 工艺 时 ,进 行 了 头坯 料少 加 甚至 不加 石 灰 的 实 践 。大量 的生产 数据 表 明 :头坯 料 不 加石 灰 时 ,一 倒 炉 渣碱 度 为 1.2 ̄2.07,平 均 为 1.62,比头 坯 料 加 石 灰时的平均炉渣碱度降低 0.35,一倒脱磷率也随之 降 低 。尽 管 一 倒 平 均 脱 磷 率 由 53.54%降 低 到 49.87%,但一次拉碳命 中率变化不大。 3.2 一倒渣 中铁珠含量
时 ,全部 留渣 ;当 0.60%≤铁水 (si)<O.70%t ̄,留渣 一 半 ;当铁水 w(Si)I>0.70%时 ,不 留渣。
3)为避 免 因兑 铁 时 可能 发 生 的喷 溅事 故 [4-5],要 以保证 上一 炉 出钢 结束 后 的溅 渣 时 间来 降低炉 渣 温 度 ,并 在加 入废 钢 后 在保 证摇 炉 角度 的前 提下 前 后 摇 炉两 周 。
脱磷 结束 炉渣 W(M[go),%
7-1 一倒渣 中 Mgo含量
【上 u %
图 6 一倒炉渣 FeO 含量对脱磷率的影响
3 降 低 辅 料 消 耗 和 钢 铁 料 消 耗 的 研 究 结 果 及 其 分 析 3.1 脱磷阶段石灰加入量
石 灰作 为 重要 的造 渣 材料 ,对 炉 渣碱 度 、成 渣量
2016年第 2期
李建生 ,等 :转炉 双渣 留渣工艺实践
2.3 炉渣 FeO含量对脱磷率的影响 一 倒 炉渣 FeO的含量 对脱磷率 同样有 着显著
的影 响 。 由图 6可 知 ,脱 磷 率 随 着 一倒 炉渣 FeO含 量 的升 高而 升 高 。当一 倒 炉渣 w(FeO)>15%时 ,脱磷 率能 够稳 定 达 到 50%以上 。
300~350 s时 ,脱 磷 率 高 而 且稳 定 ;当一 倒 时 间大 于 5所 示 :脱磷率 随 着一倒 炉渣 碱度 的 升高而 升 高 。当
350 s后 ,出现 了碳 磷选 择性 氧化 的现 象 。因此 ,将 一 一 倒 炉 渣 碱 度 大 于 1.7时 ,脱 磷 率 能 够 稳 定 达 到
4)与 传 统 的单 渣 法 冶炼 工 艺 相 比 ,双渣 留渣 工 艺灰耗降低 9 kg/t左右,钢铁料消耗降低 1.3 kg/t。
加 。通 过如 图 3所示 的对 脱磷 稳定 性 的研 究可 以看
出:当一倒时间在 250~300 S时 ,平均脱磷效率 为
一 倒 温 厦 ,
50%,脱磷率大于 50%的炉数 比例 占 50%;当一倒时
旬. 、摹越 器嚣 0 ^料南鲑馨
图 4 一倒温度 对脱磷效率 的影响
间在 300—350 s时 ,平均脱磷 效率为 55.4%,脱磷率 及前 期渣 的形成 。因此 ,应将 一倒温 度控制 在 1 400—
倒 时 间确 定 为 300~350 s。另 外 ,根 据 现 场 数 据 统 50%左右 。
计 ,对 倒 渣 时机 的选择 还 可 以参 考 烟气 分 析 系统 炉
气 中 (C0)在 25%一35%时进 行 。
2 脱磷 阶段 研 究结 果及 分析
2.1 一倒温度对脱磷率 的影响
一 倒温 度 对脱磷 率 的影 响规 律 (如 图 4所 示 )表
双渣 留渣 工 艺是 在转 炉 冶炼 结 束 出钢 后将 炉渣 留在炉 内 ,装入废钢 和铁水 ,在脱磷阶段吹炼 ,脱磷 阶段 结 束后 进 行倒 渣 操作 ,然后 进 入脱 碳 阶段 的吹 炼 ,吹 炼结 束后 出钢 、留渣 ,并 以此 循环 往复 。该 工 艺 是利用上炉炉渣高 FeO、高碱度和含有大量物理热 的特 点 ,促 进冶 炼 前期 快 速成 渣 ,同时利 用 吹炼 前期 低温 的有利 条 件 ,提高 脱 磷 阶段 的脱 磷效 率 ,减 小 冶 炼后 期 脱磷 负 担 ,实现 减 少造 渣 材料 的消耗 、降 低渣
大 于 50% 的 炉 数 比 例 占 90% ; 当 一 倒 时 间 在 1 450℃为宜 。
350~400 s时 ,平 均 脱 磷 效率 为 53% ,脱 磷 率 大 于 2.2 一倒炉渣碱度对脱磷率的影响
50% 的炉 数 比例 占 66.7%。 说 明 : 当一 倒 时 间 在
一 倒炉渣碱度对脱磷率有着重要的影响 ,如图
明:随着一倒温度 的升高 ,脱磷率逐渐降低 ;当一倒
温度 大 于 1 450 oC,脱磷 率 降 低到 50%以下 ;当一倒
温度 介 于 1 420~1 440℃时 ,脱磷 率 高且稳 定 。尽 管 低温对脱磷有利 ,但温度过低 ,不利于石灰 的熔化 以
一 倒 炉 渣碱 度
图 5 一 倒 炉 渣 碱 度 与 脱 磷 率 的 影 响
料 消耗 的 目的。
关 键 词 :转 炉 双 渣 留 渣 脱磷 消耗
中图 分 类 号 :TF713.3
文献 标 识 码 :A
文章 编 号 :1672—1152(2016)02—0017—03
20世 纪 90年 代 中后 期 ,为解 决 超 低磷 钢 的生 产难 题 ,日本 新 日铁 、JFE、住友 金属 和 神 户制 钢 发 明 了转炉脱磷炼钢工艺 Ⅲ。其操作方式主要有两种 ,一 种是 采用 两 座转 炉 双联作 业 ,一 座 脱磷 ,另一 座接 受 来 自脱磷炉的低磷铁水脱碳 ,即“双联法”;另一种是 在同一座转炉上进行铁水脱磷和脱碳 ,类似传统 的 “双 渣 法 ”,以新 日铁 的 MURC法 为 代 表 。与 双联 法 相 比 ,MURC法不 需 要新 增 用 于脱磷 的转 炉 ,更 容 易 被 已投 产 的炼 钢 厂 接受 。 目前 ,国 内钢厂 如首 秦 、首 迁 、广 东韶关 、沙钢及 柳钢等 ,在 MURC法 的基础 上 , 试 验 推 广 了 SGRS (Slag Generation Reduced Steelmaking)X_艺 。面 对竞 争 激 烈 的市 场 环 境 ,为进 一 步 降低炼钢成本 ,唐钢热轧部在现有 150 t转炉 上 ,吸取上述钢厂的经验 ,摸索 出了一套较为成熟 的 双 渣 留渣 工艺 。 1 唐 钢 双渣 留渣工 艺分 析 1.1 工 艺简 介
4)确 定 脱磷 阶段 合适 的吹炼 氧 压 。如 下 页 图 1 所 示 ,当 吹 氧压 力 在 0.65 0.85 MPa时 ,脱 磷 率 随 吹 氧压力 的增加而逐渐降低 ;当吹氧压力在 0.65~0.70
山 西 冶 金
E—mail:sxyjbjb@126.COITI
MPa时 ,脱 磷 率 平 均 为 54.3% ; 当 吹 氧 压 力 在 0.70~0.75 MPa时 ,脱磷率平均为 52.6%,与低氧压时 差 别不 大 ;但 当吹氧 压 力大 于 O.8 MPa时 ,平 均脱 磷 率降低到 45%。综合考虑吹炼时间对冶炼时间的影 响 ,将 吹氧压 力定 为 0.70-0.75 MPa。
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