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《氧氣轉(zhuǎn)爐“留渣 雙渣” 煉鋼工藝技術(shù)研究.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、氧氣轉(zhuǎn)爐“留渣+雙渣”煉鋼工藝技術(shù)研究王新華】,朱國(guó)森2,李海波彳,呂延春2(1.北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工稈學(xué)院,北京100083;2.首鋼技術(shù)研究院,北京100043)摘要:首鋼遷鋼公司和首秦公司大規(guī)模采用了“留渣+雙渣”轉(zhuǎn)爐煉鋼新工藝,大幅度減少了煉鋼渣量和石灰、白云石消耗。文章介紹了其屮所開發(fā)的3項(xiàng)重要技術(shù):①脫磷階段采用低堿度(w(CaO)/w(SiO2):1.3?1.5)和低MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)(<7.5%)渣系,形成流動(dòng)性良好和適度泡沫化爐渣,解決了脫磷階段結(jié)束難以快速足量倒渣和渣屮金屬鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)高這兩大問題;②針對(duì)脫
2、磷階段底吹攪拌弱問題,采用了低槍位和高供氧強(qiáng)度吹煉方法,利用頂吹氧氣流加強(qiáng)金屬熔池?cái)嚢瑁@得了良好脫磷效果;③通過加快生產(chǎn)速度,特別是對(duì)“煉鋼■精煉■連鑄'‘生產(chǎn)合理組織調(diào)配,在轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間增加大約4min情況下,鋼產(chǎn)量并沒有減少。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)爐煉鋼;少渣;石灰消耗;脫磷;爐渣屮國(guó)鋼鐵工業(yè)近20年來發(fā)展迅速,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)發(fā)揮了重要作用,但在節(jié)省資源、能源和減少爐渣等固體廢棄物排放等方面,日前血臨著巨大的壓力和挑戰(zhàn)。以占中國(guó)產(chǎn)鋼量90%以上氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼為例,每年生產(chǎn)約6.2億t粗鋼,要產(chǎn)生6000萬(wàn)t以上爐渣,消耗3100
3、萬(wàn)t以上石灰和700力t以上輕燒白云石,而用于生產(chǎn)煉鋼石灰和輕燒片云石的石灰石與生白云石礦產(chǎn)均為重要的不可再生資源。2001年Ogawa等⑴報(bào)道了新II鐵開發(fā)的MURC轉(zhuǎn)爐煉鋼新工藝及其在&轉(zhuǎn)爐的試驗(yàn)情況,該工藝將轉(zhuǎn)爐冶煉分為2個(gè)階段,在第1階段主要進(jìn)行脫硅、脫磷,結(jié)束后倒出部分爐渣,然后進(jìn)行第2階段吹煉,吹煉結(jié)朿后出鋼但將爐渣保持在爐內(nèi),下一爐在爐內(nèi)留渣情況下裝入廢鋼、鐵水,然后進(jìn)行第1和第2階段吹煉,并以此循環(huán)往復(fù)。近年來,新口鐵陸續(xù)報(bào)道了MUCRT藝相關(guān)情況3°〕,新II鐵公司的大分、八幡、室蘭、君津等鋼廠采用了該工藝
4、,產(chǎn)鋼占新口鐵總產(chǎn)鋼量55%左右,轉(zhuǎn)爐煉鋼石灰消耗減少40%以上,但對(duì)其屮許多關(guān)鍵技術(shù),如液態(tài)渣固化、脫磷階段爐渣堿度、供氧參數(shù)、脫磷T藝、倒渣控制等基木沒有報(bào)道。20世紀(jì)50?70年代,屮國(guó)一些轉(zhuǎn)爐鋼廠在鐵水硅、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)高時(shí),為了降低石灰消耗,減少吹煉過程噴濺,改善脫磷效果,曾采川過出鋼或創(chuàng)渣+雙渣尊東鋼工藝。示來,隨著高爐生產(chǎn)水平提高(鐵水硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低),高磷鐵礦石用量減少(鐵水磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低),以及顧忌留渣造成鐵水噴濺安全隱患,留渣或“留渣+雙渣''煉鋼工藝沒有在更大規(guī)模推廣采用。近年來屮國(guó)國(guó)內(nèi)鋼廠開始試驗(yàn)采用“留
5、渣+雙渣”轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝,其屮首鋼在其遷鋼公司5座210t復(fù)吹轉(zhuǎn)爐和首秦公司3座1001復(fù)吹轉(zhuǎn)爐大規(guī)模采川了該工藝方法,取得了煉鋼石灰消耗減少47%以上,輕燒白云石消耗減少55%以上,渣量降低30%以上的效果。1首鋼采用“留渣+雙渣”煉鋼工藝情況首鋼遷鋼公司第一和第二煉鋼分廠共擁有5座210t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐,氧槍采用5孔噴頭,馬赫數(shù)為2.0,供氧強(qiáng)度在3.3?3.4m3/(min-t)范圍,年產(chǎn)鋼810萬(wàn)t,主要產(chǎn)品包括汽車、家電用冷軋鋼板、電工鋼板、管線鋼板、容器板、造船板等。首秦公司擁有3座100t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐,氧槍采用4孔
6、噴頭,馬赫數(shù)為2.0,供氧強(qiáng)度在3.6?3.8n?/(min?t)范圍,年產(chǎn)鋼260力t,主要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)屮厚板(管線、造船、橋梁、高層建筑、海洋平臺(tái)用鋼板等)。如圖1所示,遷鋼公司和首秦公司采用的氧氣轉(zhuǎn)爐“留渣+雙滋'煉鋼工藝主要包括以下環(huán)節(jié):①轉(zhuǎn)爐冶煉結(jié)朿出鋼后將爐渣留在爐內(nèi);②采用濺渣護(hù)爐將部分爐渣濺至爐襯表面加以固化,再補(bǔ)加一定最石灰、白云石對(duì)爐底液態(tài)渣進(jìn)行固化;③對(duì)爐渣固化加以確認(rèn),然麻裝入廢鋼、鐵水;④進(jìn)行第1階段吹煉(脫磷階段),結(jié)束示倒出爐內(nèi)60%左右爐渣;⑤進(jìn)行第2階段(脫碳階段)吹煉,結(jié)束后出鋼,但將爐渣留在
7、爐內(nèi),進(jìn)入下爐次冶煉并以此循環(huán)往復(fù)。液盜固化渣固化確認(rèn)裝入凌借出鋼.留酒第2階段吹煉倒酒圖1"留渣+雙渣”轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝示意圖Fi%1SchematicillustrationoftheMSlagRemaining+Double-Slsig1*BOFsteelmaking裝鐵水
8、脫磷階段吹煉煉鋼脫磷反應(yīng)可由(1)式表示,圖2為根據(jù)(2)式〔°⑴計(jì)算得到的脫磷反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系??梢钥吹?,溫度對(duì)脫磷反應(yīng)的影響非常顯著,當(dāng)溫度由1680°C降低至1350°C時(shí),脫磷反應(yīng)平衡常數(shù)可大幅度增加6個(gè)數(shù)量級(jí)以上。2[P]+5[()]
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10、7(M)溫度2圖2脫碘反應(yīng)平衝常數(shù)與濕度的關(guān)系Fig.2Rdutionshipbetweenthedephosphorizationcquilibriurncons