转炉双渣工艺

4. 双渣高效脱磷技术
八钢双渣高效脱磷技术 脱磷期枪位与目标
双渣脱磷期枪位与供氧控制，开吹枪位常规工 艺低100-200mm，主要基于化好过程渣，加强炉 内动力学条件，使脱磷期脱磷率大于50%，碳含
量大于2.8%，为脱碳期提供足够的热量。
底吹按照最大流量控制0.06Nm3/（t·min）
2座KR脱硫； 2座喷吹脱硫 脱后硫命中率90%以上。

3座120吨顶底复吹转炉
配备CO分析
出钢下渣检测系统 OG湿法除尘系统

炉外精炼
LF精炼2座 1座双工位RH真空炉。
第二炼钢分厂生产工艺流程介绍
第二炼钢分厂生产工艺流程介绍
氧气 铁水 铁水倒罐站 鱼雷罐车 铁水脱硫站 废钢 LF精炼炉 渣料 煤气回收 120t顶底复 吹转炉 钢水
0.20～0.50
0.20～0.40
≥1250
欧冶炉C(％)
Si(％)
Mn(％)
P(％)
0.070～ 0.090
S(％)
0.020～ 0.070
温度(℃)
3.8～4.5
1.20～2.50
0.20～0.40
≥1250
八钢炼钢石灰理化指标
表1 宝新石灰理化指标
SiO2% CaO% MgO% S% P% 烧失% 10-65mm ＜10mm 活性度
转炉设备主要规格参数
转炉类型 公称容量 转炉数量 顶底复吹 １２０t 3
氧枪类型
最大供氧流量 底吹风口类型 底吹气体种类
４孔
２４５００Nm3/min 多层环缝管式喷嘴 Ar ,N2
底吹气体流量
底吹风口数量 烟气处理系统 铁合金料仓数量 副原料料仓数量 挡渣方式
0.01～0.11Nm3/min.t
６ OG １０ １０×３ 挡渣棒
最大
最小 平均
3.65
1.70 2.56
88.31
83.02 86.55
1.19
0.72 0.83
0.34
0.02 0.08
0.02
0.01 0.01
12.58
6.18 8.81
90.80
89.00 90.01
11.00
8.60 9.93
286.00
260.00 274.57
表2 弘发石灰理化指标
SiO2% 最大 最小 平均
双渣工艺简介 转炉双渣法缺点
1、由于采用留渣操作，如果炉渣稠化不到位，有兑铁水发生喷溅的安全 隐患。（解决方法：炉渣采用溅渣护炉以及加辅料的方法稠化到D渣 状态，炉长每次确认炉渣稠化状态）。 2、转炉冶炼前期需要倒渣，转炉冶炼周期时间延长，可能影响转炉作业 效率。（解决方法：前期造好合适的泡沫渣，熟练后提高倒渣技能， 倒渣时间控制在4~5min，生产调整根据生产节奏和物流情况合理安排 转炉双渣法冶炼计划）。 3、由于前期脱磷阶段有部分碳氧化，但CO含量未达到回收条件而不能回 收，因此转炉煤气回收量减少；经测算，煤气回收量减少约10Nm3/t.s （蒸汽回收量会增加）。
检验项目 MgO C SiO2 CaO P S 标准：% 35-50 5-15 ＜5 3-6 ＜0.05 ＜0.05
先确认炉渣固化无液态渣
已100%实现安全兑铁
再进行兑铁
液态终渣快速溅干
前炉先倒渣 再留渣溅渣 后炉内情况
前炉先溅渣 再倒渣后的 炉口情况
液态终渣快速溅干
加入废钢后， 与前炉渣的 混合情况
提纲
1.股份炼钢120t产线简介 2.双渣工艺简介与现状 3.液态终渣快速溅干 4. 双渣高效脱磷技术
双 渣
5.炉渣的连续循环控制 6.脱磷期结束倒渣控制 7.双渣工艺对炉衬的影响 8.双渣快速生产技术的应用 9.转炉双渣煤气的回收控制 10.双渣工艺应用效果
第二炼钢分厂装备概述
4座铁水预处理：
3.28 2.24 2.78
CaO%
88.65 85.32 87.43
MgO%
0.87 0.74 0.80
S%
0.06 0.02 0.04
P%
0.01 0.01 0.01
烧失%
10.45 6.07 7.74
10-65mm ＜10mm
91.80 91.20 91.53 8.80 8.20 8.48
活性度
喷吹法 （采用镁基脱硫剂）
脱硫效率可以达到90%， Mg单耗为 0.45kg/t.铁，石灰单耗为4.05kg/t.铁 ； 脱硫渣量较大，铁损大； 喷溅较大； 设备复杂，造价高； 需要高压无水无油氮气； 喷枪更换、制造简单，喷枪寿命可以达 到50次； 铁水温降40~50℃； 处理周期28～38min； 综合处理成本较高； 深脱硫可达S≤0.002％
梅钢2014年1-5月一、二炼钢实施少渣炼钢比例分别为26.9%和53.4%，吨 钢成本下降20.08元，其中一炼钢采用留渣双渣法，二炼钢采用留渣法单 渣法。
韶钢双渣比例40-50%，福建Baidu Nhomakorabea明钢厂、沙钢等多家钢厂目前已应用转炉 双渣法工艺。
转炉炼钢双渣工艺流程
首秦公司SGRS工艺流程
转炉双渣工艺示意图
常规冶炼转炉终点渣(T.Fe)含量15-25%，碱度3.0~4.0，转炉双渣 法冶炼前期倒渣时渣中(T.Fe)含量7~13%，碱度一般1.3~1.6，因此， 既能减少石灰等造渣辅料消耗，又能降低钢铁料消耗。理论计算，前 期渣倒出10~15吨，渣量减少10~15%，可降低钢铁料消耗4~7kg/t.s。 2、常规转炉炼钢工艺，出钢后留在炉内的部分钢水随炉渣一起倒出，采 用留渣双渣法以后，出钢后不倒渣，可以提高钢水收得率。如出钢后 留在转炉内的钢水0.5~1.5吨，吨钢降低钢铁料消耗1.7~5.0kg/t.s。 关键操作：提高中间排渣的效率，以减轻脱碳吹炼时脱磷的负荷。
脱碳：进入脱碳阶段
普通工艺吹炼
八钢双渣比例
2015年4月开始推广时按照白班炉座连续2炉，后逐 渐向四班放开，目前稳定在50%以上。
八钢铁水及主要辅料理化指标
进入二炼钢的铁水成份：
高炉C(％)
Si(％)
Mn(％)
P(％) 0.070～ 0.100
S(％) 0.020～ 0.070
温度(℃)
3.8～4.5
图1 转炉冶炼前期与终点钢水温度的脱磷反应平衡常数的比较
双渣工艺简介 转炉双渣法优点
1、利用前一炉高碱度的脱碳炉渣，自由CaO含量多，保留在下一炉脱硅 脱磷期继续使用，经过前期脱磷后，前期渣倒出部分后，第二次吹炼 可少渣冶炼，从而减少辅料和钢铁料消耗。 脱磷反应式：2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO•P2O5)+5[Fe]
铁水包 板坯连铸机
液态钢渣
LATS精炼炉
滚筒渣处理
板坯
RH-KTB精炼炉
板坯送往轧钢厂
板坯热送
120吨板坯产线2006年5月投产，产能水平具备400万t/a。现有3座120t转炉、两
套喷吹脱硫和两套KR搅拌脱硫铁水预处理系统、4座9米弧、1800mm断面板坯连铸机、
2座120t钢包精炼炉、1座RH真空脱气精炼处理系统。与热轧、冷轧及中厚板厂形成产 品生产结构网。
2.双渣工艺简介与现状
双渣工艺简介 转炉双渣法基本原理
充分利用温度变化对脱磷反应的影响（即低温有利于脱磷）是转炉双渣法工 艺的基本原理。 炼钢脱磷反应可由（1）式表示，其反应平衡常数Kp可由（2）式计算： 2[P]+5[O]=(P2O5) lgKp=lg(aP2O5/(a[P]2.a[O]5))=43443/T-33.02 （1） （2） 在转炉吹炼终点（温度 1630 ~1680℃)，脱磷反应 平衡常数在1.6×10-11~ 6.4×10-11之间，而在吹炼 前期（温度1320~1380℃ ）， 脱磷平衡常数范围为 1.8×10-6~1.7× 10-7，由于 温度不同，吹炼前期脱磷 反应平衡常数较吹炼终点 高出4个数量级以上 （10000倍以上）。
25%
本科学历
技校
专科
铁水包搅拌脱硫设备组成
主要设备 （1）铁水包倾翻台车 （2）铁水包 （3）倾翻台车 （4）渣罐 （5）除尘烟罩 （6）扒渣机 （7）测温取样枪 （8）搅拌桨及其升降装置 （9）混合料储料仓 （10）受料仓 喷吹脱硫设备包括2套独立的 脱硫装置，KR脱硫是由1套双 工位装置组成。
转炉组织机构及人员状况
第二炼钢分厂120t转炉作业区正式成立于2007年3月，目前在职职工57人， 其中专业技术人员7名，冶炼高级技师2人，岗位能手2人，劳模3名，技师8人， 本科以上学历9人，专科以上学历17人。作业区人员平均年龄39岁，年龄构成 偏高。
人员文化层次
70%
专科以下学历
60%
5% 10%
石灰与轻烧总消耗较常规工艺降低40%
钢铁料消耗较常规工艺降低5.0kg/t 满足产品需要，转炉终点磷含量低于0.012%
3.液态终渣快速溅干
液态终渣快速溅干

液态终渣快速固化与安全兑铁

炉渣的组分控制 改质剂(石灰、改质剂)的加入量 改质剂石灰、改质剂)的组成控制 安全管理 每炉确认制
280 270 275
八钢炼钢石灰进料及质量等级分布
八钢使用石灰为外购石灰，质量较国内先进炼钢厂差。
双渣工艺开发初期面临主要问题
脱磷期脱磷不充分，达不到50%
半钢倒渣量不足，仅为30%，造成连续循
环不起来
半钢渣中带金属铁明显
八钢双渣工艺开发目标
留渣操作，炉渣固化，安全兑铁
生产顺行，周期满足正常生产需求 石灰消耗量较常规工艺吨钢降低40%
喷吹脱硫与KR搅拌脱硫工艺对比
机械搅拌法 （采用CaO+CaF2）
在铁水温度1300℃以上时，脱硫效率 可达95%左右，深脱硫稳定性较好， CaO单耗为5.6kg/t.铁； 脱硫渣量小，铁损小； 喷溅小； 设备造价低； 脱硫剂的利用率较高； 不需要高压喷吹气体； 搅拌浆寿命已达到300次； 铁水温降30~40℃； 处理周期26～36min； 综合处理成本较低； 深脱硫可达S≤0.001％
课程编号： 协同支撑培训工作—xxxxx 课程分类： 生产工艺管控类
八钢股份炼钢第二炼钢分厂转炉 双渣工艺培训教材
宝钢集团新疆八一钢铁有限公司 宝钢集团八钢协同支撑项目组 2016.6
编制：张浩 审核：赵广谙 审批：刘玉宝
课程开发人员及授课师资
八钢股份炼钢： 刘玉宝 八钢股份炼钢第二炼钢分厂 赵广谙 八钢股份炼钢第二炼钢分厂 张 浩 八钢股份炼钢第二炼钢分厂 支撑团队： 张建春 协同支撑总监 宝钢股份炼钢厂 陈广华 宝钢股份炼钢厂 授课师资： 赵广谙 八钢股份炼钢第二炼钢分厂 张 浩 八钢股份炼钢第二炼钢分厂
产品简介
品种钢结构及磷含量控制水平
汽 车 板： 产 量 4%， P :0.015%
中 厚 板： 产 量 16% ， P :0.012%
普碳： 产 量 45% ， P :0.025% 低 碳 钢： 产 量 33% ， P :0.018% Z 向 钢： 产 量 1%， 管 线 钢：P :0.010% 产 量 1%， P :0.010%
双渣工艺简介 国内外转炉双渣法冶炼情况
新日铁大分厂2002年开发应用转炉双渣法工艺（MURC)，石灰消耗下降 40%；2012年新日铁全公司采用双渣法冶炼比例65%以上，其中大分厂全 量采用双渣法冶炼。 首钢2012年底在迁钢和首秦采用双渣法工艺，炼钢石灰消耗分别降低了 47.3%和48.5%（迁钢22.0kg/t.s，首秦32.1kg/t.s），轻烧白云石消耗 分别降低了55.2%和70.0%（迁钢8.0kg/t.s，首秦5.7kg/t.s），渣量分 别减少32.6%和30.7%，钢铁料消耗分别降低了6.517kg/t.s和 8.250kg/t.s，冶炼周期平均延长4min。 鞍钢260t转炉采用双渣法操作后，石灰单耗24.97kg/t.s，轻烧白云石单 耗14.96kg/t.s，冶炼周期平均增加5min。
八钢双渣高效脱磷技术
核心：脱磷阶段充分脱磷，减轻脱碳阶段脱磷负担； 快速倒出高P2O5含量的脱磷渣。 脱磷阶段供氧强度提高较常规工艺提高0.3Nm3/
（min〃t）；
在脱磷阶段分批次加入矿石。调节炉渣的FetO含量 在10-15%； 脱磷结束碳含量2.8-3.5%，温度控制在1380-1420‴ 之间。
转炉炼钢双渣工艺核心控制环节
溅渣：溅渣护炉时，
液态终渣“溅干”工艺
确认：人工对液态终渣溅干
状态的再次确认；
留渣：出钢结束后，
将本炉终渣全部留入下 一炉使用并以此循环使用。
双渣核 心控制
脱磷：保持双渣期间脱
磷率大于50%，脱磷期 高效脱磷技术
倒渣：脱磷期结束快速
足量倒渣，结束后倒出
60%的高P2O5含量的脱磷渣；