攀钢提钒炼钢厂工艺技术及装备进步

攀钢提钒炼钢厂工艺装备及技术进步

1 前言

攀钢提钒炼钢厂是我国第一座自行设计、制造、建设大型转炉炼钢厂，1971年10月1日建成投产后，经过二期工程建设、三期工程建设和三期技术改造，技术装备水平不断提高，生产规模逐渐扩大，目前已成为我国西南地区最大、中国重要的钢钒生产基地。

攀钢提钒炼钢厂已投入生产使用的工艺装备包括5座120吨炼钢转炉、2座120吨提钒转炉、2部混合喷吹脱硫装置、1部复合喷吹脱硫装置、2台1350板坯连铸机、1台6机6流和1台4机4流大方坯连铸机，配套设置RH真空处理装置2台、LF电加热炉4台，已形成年产钒渣18万吨、连铸坯500万吨、炼钢600万吨的生产能力。

在工艺技术和产品开发方面，开发了独具特色的世界先进水平的低钒铁水转炉提钒工艺技术，其主要技术经济指标达世界先进水平；炼钢转炉炉龄突破10000炉大关，创世界半钢炼钢条件下转炉炉龄之最；国内首家在大方坯连铸上开发应用了凝固末端动态轻压下技术。转炉冶炼品种多达200多个，是国内首家生产350km/h高速重轨钢的企业，同时也是国内仅有的几家具备批量性生产IF 钢、纯净钢的大型炼钢厂之一。

2 工艺流程

攀钢提钒炼钢厂的工艺流程见图1。

图1 攀钢提钒炼钢厂工艺流程

3 含钒铁水转炉提钒

攀钢1971年～1995年采用雾化提钒法技术，1995年改为转炉提钒。2座120吨转炉提钒的设计能力为年产钒渣11万吨。

3.1提钒主要技术

经过技术攻关，自主研究并形成了以下技术：

（1）渣态调整工艺技术。

（2）多炉出钒渣工艺技术和挡渣出半钢技术。 （3）铁矿石和冷固球团作冷却剂的有效冷却工艺。 （4）339专用提钒氧枪提钒供氧工艺。 （5）提高提钒转炉炉龄技术。 （6）深吹半钢开炉工艺。 （7）复吹提钒技术。 3.2转炉提钒主要技术指标

攀钢转炉提钒的技术经济指标已达到了世界先进水平，见表1。

通过铁水提钒工艺的研究和改进，攀钢钒渣产量大幅度提高，实现了钒资源的综合回收和利用，2006年的钒渣产量达到18.2万吨，见图2。

4 半钢炼钢

采用提钒后的半钢炼钢工艺不同于普通铁水的炼钢工艺，攀钢经过多年的研究，并结合转炉炼钢的发展趋势，形成了独具特色的半钢炼钢工艺。 4.1顶底复合吹炼

攀钢五座炼钢转炉已全面使用顶底复合吹炼技术，采用吹炼前、中期供N2，后期供Ar 的底部供气方式，目前底吹供气强度已具备0.10Nm3/(min.t)的供气能力。在（0.02~0.06）Nm3/(min.t)的供气强度下，与LD 相比，钢水终点氧活度降低（50~200）×10－6 ，渣中TFe 降低2%~4%，出钢过程的合金收得率也有所提高。

4.2钒钛钢渣溅渣护炉

攀钢转炉采用含钒钛铁水提钒后的半钢为原料进行炼钢，钢渣中含[V]、[Ti]氧化物，1996年的转炉炉龄为1217炉。在半钢炼钢、钒钛钢渣及细长形炉型条件下进行溅渣护炉，无国内外的经验借鉴。从1997年开始，通过对钒钛钢渣性质的研究、造渣工艺的改进、终点控制制度、吹氮溅渣参数、炉体维护的研究和完善，攀钢成功解决了钒钛钢渣的抗侵蚀难题，开发出半钢炼钢及钒钛钢渣条件

下的溅渣护炉工艺，形成了炉衬砖材质、砖型及砌筑技术，半钢炼钢造渣技术，

图2 1971年~2006年钒渣产量趋势图

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年份

吨

半钢炼钢终点控制技术，终渣TFe 含量的控制技术，半钢炼钢及溅渣护炉的炉渣渣系，钒钛钢渣性能及状态调整技术，吹N2溅渣技术炉体维护技术。

攀钢的转炉炉龄变化情况见图3。由图3可见，通过钒钛钢渣溅渣护炉技术的研究和应用，攀钢转炉炉龄大幅度上升，2002年～2005年平均炉龄稳定在8000炉以上，最高炉龄达到10048炉，创国内外相同条件下的最高炉龄记录。

4.3挡渣出钢技术

针对原出钢挡渣采用加球机投放挡渣锥的挡渣效果差，下渣量较大，钢渣中有害成分污染钢水，影响钢坯质量，难以实现“洁净钢”生产。攀钢于2000年12月推广使用了新型的挡渣标挡渣技术，与原挡渣工艺相比，钢包内渣层厚度平均减少23mm ，渣层厚度小于100mm 的比例从64.98%提高到85.75%以上，为开发高纯净钢种创造了条件。采用新型挡渣工艺，有利于提高钢水质量，稳定脱氧工艺，减少出钢过程的回硫、回磷，该技术达到了国内先进水平。 4.4 转炉自动炼钢

攀钢新1号、2号转炉为120吨顶底复吹转炉，设计平均出钢量135吨/炉，产能275万吨/年。新1号、2号转炉于2004年11月28日动工，于2006年1月28日及3月28日相继建成投产。新1#、2#转炉配备了目前较为先进的技术装备，主要有：

⑴为实现转炉自动化炼钢，新转炉装配了奥钢联副枪系统、炉气分析系统。目前两座转炉副枪的投用率基本维持在85%-90%之间，炉气分析系统投用率达到97%以上。

⑵新转炉设计采用6块透气砖，转炉底吹强度设计可达到0.16Nm3/min.t ，应用了热更换透气元件技术，实现转炉全炉役复吹。目前由于受攀钢半钢炼钢冶炼等因素的影响，透气砖的侵蚀速度较快，透气砖寿命在1000余炉。

⑶新转炉采用大流量供氧技术，转炉吹量供氧强度达到3.5～4.0Nm3/min.t ，与老转炉相比，平均缩短吹氧时间约2～4min 。目前，新转炉的供氧流量基本能达到要求。同时新转炉实施了氧枪快换工艺，采用双小车、双卷扬氧枪系统，从而实现氧枪的快速更换，减少了转炉非作业时间。

⑷新转炉一次除尘系统采用了鲁奇公司的新型OG 烟气湿法除尘技术，风机抽风量达210000m 3/h ，该技术是采用环隙式可调喉口，烟气流速最大可达180～190m/s （R —D 喉口最高能达120 m/s ），反冲水的粒径在75～100μm 之间，除尘效果更好。从目前实际使用情况看，含尘浓度小于50～80mg/Nm 3，净化效果较好。新转炉还配备了德国鲁奇公司的转炉煤气回收装置，

实现了转炉煤气的自

图3 炼钢转炉年平均炉龄增长趋势图

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炉/炉役