攀钢全连铸工艺优化与效果

　第41卷　第9期　2006年9月

钢铁

Iron and Steel

　Vol.41,No.9

September 2006

攀钢全连铸工艺优化与效果

徐　瑜,　陈小平,　杨素波,　解明科

(攀枝花新钢钒股份有限公司提钒炼钢厂,四川攀枝花617062)

摘　要:针对攀钢实现全连铸过程中所存在的技术难点,以全脱硫、全精炼、全连铸和炉机匹配为目标,通过采取铁水脱硫工艺优化、一一对应技术、增碳法炼钢工艺、提高转炉供氧强度、提高钢水精炼连续处理能力、优化连铸工艺等技术措施,解决了制约全连铸工艺顺行的瓶颈环节,稳定了全连铸生产,改善了钢水和铸坯质量,为攀钢顺利实现全连铸工艺提供了可靠的技术保障。关键词:全连铸;工艺优化;铁水预处理

中图分类号:TF777 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2006)0920033204

Optimization 100%Continuous 2Continuous

C asting Process at PZH Steel

XU Yu ,　CH EN Xiao 2ping ,　YAN G Su 2bo ,　XIE Ming 2ke

(Vanadium Recovery and Steelmaking Plant ,Panzhihua New Steel and

Vanadium Co.,Ltd.,Panzhihua 617062,Sichuan ,China )

Abstract :In the course of 100%accomplishing continuous 2continuous casting at PZH Steel ,steelmaking plant took measures of technical innovation and process optimization ,such as adding third hot metal desulphurizing equipment ,adopting recarburization and increasing oxygen supply intensity on converters ,raising refining capacity ,and optimi 2zing continuous casting process and so on to reach desulphurization of all hot metal ,refining and continuous casting of total molten steel ,with coordination between converters and casters.As a result of such modification ,the quality of molten steel and bloom was improved and production stabilized.The bottleneck of continuous 2continuous produc 2tion was diminished and 100%continuous 2continuous casting process at PZH Steel was realized.K ey w ords :100%continuous 2continuous casting ;process optimization ;hot metal pretreatment

作者简介:徐　瑜(19722),男,大学本科,工程师; E 2m ail :xuyu @ ; 修订日期:2005212222

2003年9月,攀钢新建的大方坯连铸机、2号板坯连铸机及其配套的钢水精炼设备相继投产,标志着攀钢全连铸生产格局的正式形成。但由于铁水条件、工艺流程、品种结构及老厂改造等方面的特殊原因,攀钢在实现全连铸生产工艺的过程中所面临的困难远大于国内外的同类厂家[1,2]。全连铸投产期间,炼钢系统开展了一系列的技术改造和工艺优化,使攀钢的全连铸生产在稳定、顺行的基础上稳步推进[3～5]。

1　攀钢全连铸工艺概况

1.1　攀钢全连铸工艺流程

攀钢全连铸投产后,炼钢系统形成了3座转炉对3台铸机的生产格局。由于攀钢含钒铁水的转炉提钒工艺及其相应的组罐、扒渣工序的存在,使得攀钢全连铸的工序环节比其它采用普通铁水冶炼的炼钢厂多,因此,自炼钢转炉到连铸机的物流走向也更

加复杂[6]。

1.2　攀钢全连铸主要装备及功能

攀钢全连铸主要设备及参数、功能特点概况如表1所示。从表1可见,铁水预处理及炼钢转炉的装备一般,而钢水精炼设备以及连铸机的装备水平进入国内先进行列,尤其是大方坯连铸机的装备功能,达到国际先进水平。1.3　攀钢全连铸的品种结构

攀钢全连铸的品种结构比较复杂,既有高碳范围的钢轨钢等,又有低碳范围的深冲钢,既有铝镇静钢,又有硅镇静钢和Al 2Si 镇静钢。

2　炼钢系统影响全连铸投产的主要不

利因素

(1)由于脱硫能力限制,尚不能对全量铁水进行脱硫处理,影响入炉原料成分的稳定。

(2)半钢炼钢和高拉补吹工艺使转炉冶炼周期

钢　铁第41卷

表1　攀钢全连铸主要设备参数及功能特点

T able1　Main p arameters and characteristics of equipment for100%continuous2continuous casting at PZH Steel 工序工艺装备主要参数和功能特点

铁水预处理铁水脱硫装置3部钙基和镁基脱硫工艺;混合喷吹和复合喷吹

脱硫铁水扒渣脱硫渣去除率可达95%以上

120t提钒转炉2座基础自动化

炼钢120t炼钢转炉3座基础自动化;顶底复吹;溅渣护炉;增碳法炼钢工艺

钢水吹氩及喂线站3座吹氩强度可调;可喂铝线和复合线

钢水精炼120t L F3座加热;成分微调;造渣精炼

120t R H真空脱气2套脱气;去除夹杂;成分微调

连铸1号板坯连铸机全弧型二机二流,断面200mm×(750～1350)mm

2号板坯连铸机直弧型单流铸机,断面200mm×(900～1350)mm,结晶器在线调宽,液压振动,漏钢预报,扇形段轻压下

大方坯连铸机

全弧型六机六流,断面280mm×380mm和280mm×325mm,结晶器电磁搅

拌,液压振动,凝固末端轻压下

表2　冶炼终点钢渣成分控制情况

T able2　Composition of end slag on converter

w(CaO)/%w(SiO2)/%w(MgO)/%w(MnO)/%w(TFe)/%w(P)/%R

42.712.611.7 1.6818.30.712 3.4

平均在48min以上;3台连铸机的浇钢周期差距较大,浇注品种又不尽相同,造成炉机匹配困难。

(3)精炼工序的问题主要是如何发挥L F或R H工序的冶金功能以及根据品种要求优化精炼组合工艺,以稳定地控制质量。

3　全连铸工艺优化技术措施

3.1　优化铁水预处理工艺,实现入炉铁水全脱硫,

改善原料条件

在石灰单耗4.49kg/t,镁单耗1.19kg/t条件下新建脱硫装置,半钢脱硫效率平均达88.7%;w(S)由0.0657%脱至0.0070%;半钢脱硫后w(S)≤01020%比例达到了91.8%,能满足炼钢生产要求。

开展了组罐—脱硫—扒渣—提钒一一对应关系的研究,脱硫能力提高了7%,脱硫铁损降低了2%,工序时间缩短了2min,优化了铁水预处理区域的物流走向与分配。

通过上述工艺优化,使铁水脱硫率从原来的98%提高到100%,实现了入炼钢转炉铁水的全脱硫,改善了入炉原料的质量,满足了全连铸生产要求。3.2　优化转炉半钢炼钢工艺,缩短冶炼时间和提高

钢种炼成率,改善炉机匹配条件

(1)转炉复合造渣工艺

使用复合造渣剂后,初期渣形成时间提前了1 min左右,降低了转炉渣料消耗,脱磷、脱硫能力也有所提高。钢渣成分控制及效果见表2、3。

表3　复合造渣工艺的脱磷和脱硫效果

T able3　E ffect of dephosphorization and desulfurization of composite slagging process

项目脱磷率/%磷分配比脱硫率/%硫分配比

原工艺75.8245.4123.127.52

复合造渣工艺80.0047.5032.358.15

(2)转炉增碳法炼钢工艺

在重轨钢等高中碳钢上成功开发并应用了增碳法炼钢工艺,简化了转炉操作,转炉终点命中率从不足5.0%提高到了86.7%,钢种兑现率从87%提高到了99%。与拉碳法工艺相比,至少省却了一次倒炉操作,同时还减少了终点等样的时间,因而显著缩短了转炉冶炼时间,极大地提高了转炉生产效率,缓解了炉机匹配之间的矛盾。

(3)提高转炉供氧强度试验研究

通过对氧枪喷头、枪体以及供氧管道的分析,设计应用了535213和535215两种新氧枪喷头,使转炉供氧强度提高到3.2～3.5m3/(t・min),供氧时间缩短到17.5min左右,平均缩短转炉纯吹氧时间2.4min以上,氧枪平均使用寿命提高300余炉,对促进全连铸的炉机匹配发挥了重要作用。

3.3　优化钢水二次精炼工艺,提高连续处理能力,

改善钢水质量

(1)对精炼工序的功能分配进行了优化调整,将合金微调转移到R H工位实施,并适当提高转炉的出钢温度,使方坯L F精炼时间缩短4min左右。

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