雙聯(lián)煉鋼工藝在120噸轉(zhuǎn)爐的實(shí)踐

1、福建三鋼煉鋼廠福建三鋼煉鋼廠Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL雙聯(lián)煉鋼工藝在雙聯(lián)煉鋼工藝在120120噸轉(zhuǎn)爐的實(shí)踐噸轉(zhuǎn)爐的實(shí)踐方震宇方震宇福建（三鋼）集團(tuán)煉鋼廠，福建，三明福建（三鋼）集團(tuán)煉鋼廠，福建，三明 365000365000福建三鋼煉鋼廠福建三鋼煉鋼廠Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL摘要：介紹了三鋼摘要：介紹了三鋼120120噸轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)冶煉工藝噸轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)冶煉工藝（MRPMRP）的生產(chǎn)實(shí)踐，討論雙聯(lián)法各方而的技術(shù)

2、）的生產(chǎn)實(shí)踐，討論雙聯(lián)法各方而的技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)冶煉全過程進(jìn)行了詳細(xì)地分析，列舉特點(diǎn)，對(duì)冶煉全過程進(jìn)行了詳細(xì)地分析，列舉了雙聯(lián)煉鋼法的優(yōu)缺點(diǎn)及實(shí)施效果。了雙聯(lián)煉鋼法的優(yōu)缺點(diǎn)及實(shí)施效果。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：MRP雙聯(lián)，轉(zhuǎn)爐脫磷，脫碳福建三鋼煉鋼廠福建三鋼煉鋼廠Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL1 1 引言引言 隨著世界轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼過程隨著世界轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼過程逐步轉(zhuǎn)向單一化，將冶煉過程分為幾個(gè)階段，一個(gè)冶煉逐步轉(zhuǎn)向單一化，將冶煉過程分為幾個(gè)階段，一個(gè)冶煉設(shè)備進(jìn)行單一功能的操作成

3、為轉(zhuǎn)爐的發(fā)展方向。設(shè)備進(jìn)行單一功能的操作成為轉(zhuǎn)爐的發(fā)展方向。2020世紀(jì)世紀(jì)9 09 0 年 代 起 ， 日 本 新 日 鐵 在 君 津 廠 開 發(fā) 了年 代 起 ， 日 本 新 日 鐵 在 君 津 廠 開 發(fā) 了 L D - L D - ORP(Optimiang Refining Process)ORP(Optimiang Refining Process)法。法。: :將脫磷、脫碳將脫磷、脫碳分別在兩個(gè)轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行。一個(gè)進(jìn)行鐵水脫磷，另一個(gè)轉(zhuǎn)分別在兩個(gè)轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行。一個(gè)進(jìn)行鐵水脫磷，另一個(gè)轉(zhuǎn)爐將脫磷處理后的鐵水進(jìn)行脫碳升溫，取得純凈度較高爐將脫磷處理后的鐵水進(jìn)行脫碳升溫，取得純凈度較高的鋼水

4、，為雙聯(lián)法轉(zhuǎn)爐冶煉工藝。寶鋼也引進(jìn)了轉(zhuǎn)爐雙的鋼水，為雙聯(lián)法轉(zhuǎn)爐冶煉工藝。寶鋼也引進(jìn)了轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法冶煉新工藝。聯(lián)法冶煉新工藝。 為適應(yīng)鋼鐵業(yè)為適應(yīng)鋼鐵業(yè) “ “低成本、高潔凈鋼低成本、高潔凈鋼”發(fā)展方向，發(fā)展方向，三鋼公司于三鋼公司于20112011年年5 5月起在二煉鋼月起在二煉鋼120120噸轉(zhuǎn)爐開發(fā)轉(zhuǎn)爐雙噸轉(zhuǎn)爐開發(fā)轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法（聯(lián)法（MRPMRP工藝，工藝，MinGuang BOF Refining ProcessMinGuang BOF Refining Process）冶）冶煉工藝，并運(yùn)用于高碳鋼生產(chǎn)，效果良好煉工藝，并運(yùn)用于高碳鋼生產(chǎn)，效果良好 福建三鋼煉鋼廠福建三鋼煉鋼廠Steelma

5、king plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL2 MRP2 MRP布置及工藝流程布置及工藝流程 三鋼三鋼120120噸轉(zhuǎn)爐噸轉(zhuǎn)爐MRPMRP工藝采用轉(zhuǎn)爐同跨雙聯(lián)布置，特工藝采用轉(zhuǎn)爐同跨雙聯(lián)布置，特點(diǎn)：點(diǎn)：1 1、脫磷、脫碳爐布置在同跨，在脫磷爐前的、脫磷、脫碳爐布置在同跨，在脫磷爐前的主操作平臺(tái)開孔，并設(shè)活動(dòng)欄桿。脫磷爐出的脫磷主操作平臺(tái)開孔，并設(shè)活動(dòng)欄桿。脫磷爐出的脫磷鐵水，從孔中吊起就近兌入脫碳轉(zhuǎn)爐冶煉。鐵水，從孔中吊起就近兌入脫碳轉(zhuǎn)爐冶煉。2 2、脫、脫磷爐設(shè)置兩套獨(dú)立的氧槍，一套脫碳，另一套脫磷，磷爐設(shè)置兩套獨(dú)立的氧槍，一套

6、脫碳，另一套脫磷，可實(shí)現(xiàn)迅速而準(zhǔn)確的更換?？蓪?shí)現(xiàn)迅速而準(zhǔn)確的更換。 雙聯(lián)冶煉工藝流程如圖雙聯(lián)冶煉工藝流程如圖1 1所示。鐵水勾兌后，將鐵所示。鐵水勾兌后，將鐵水及廢鋼加入到脫水及廢鋼加入到脫P(yáng) P爐，脫爐，脫P(yáng) P氧槍吹煉脫氧槍吹煉脫P(yáng) P至終點(diǎn)后，至終點(diǎn)后，往鐵包出半鋼后，兌入脫碳爐，吹煉脫碳，結(jié)束后往鐵包出半鋼后，兌入脫碳爐，吹煉脫碳，結(jié)束后出鋼進(jìn)入下一工序。出鋼進(jìn)入下一工序。福建三鋼煉鋼廠福建三鋼煉鋼廠Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL圖圖1 MRP1 MRP工藝流程圖工藝流程圖福建三鋼煉鋼廠福建三鋼

7、煉鋼廠Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL3 3 脫脫P(yáng) P爐冶煉工藝實(shí)踐爐冶煉工藝實(shí)踐 3.1 脫脫P(yáng)轉(zhuǎn)爐裝入制度研究轉(zhuǎn)爐裝入制度研究 采用鐵水加純廢鋼的裝入制度。為確保熱量平衡，分別對(duì)鐵采用鐵水加純廢鋼的裝入制度。為確保熱量平衡，分別對(duì)鐵水比為水比為82%、85%、88%、90%、92%的裝入制度進(jìn)行比較的裝入制度進(jìn)行比較（見表（見表1），確立轉(zhuǎn)爐裝入制度。），確立轉(zhuǎn)爐裝入制度。表表1 鐵水溫度：鐵水溫度：1285,鐵水硅鐵水硅0.40%時(shí)，不同鐵水比的裝入制度比較時(shí)，不同鐵水比的裝入制度比較鐵水比/%冷

8、料熔化情況熱量平衡情況82%較多冷料不化熱量不足85%部分冷料不化88%基本熔清熱量基本平衡，礦石加入量1t90%完全熔清熱量較足，礦石加入量在（12）t9295%完全熔清礦石加入量（34）t熱量富余，易噴濺福建三鋼煉鋼廠福建三鋼煉鋼廠Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL表表2 2 鐵水溫度：鐵水溫度：1285,1285,鐵水硅鐵水硅0.40%1300 ，C%2.8%，。，。4.2 MRP雙聯(lián)脫碳爐吹煉模式雙聯(lián)脫碳爐吹煉模式經(jīng)過脫經(jīng)過脫P(yáng)爐處理后的鐵水，其中爐處理后的鐵水，其中P含量和含量和C，Mn含量都低，

9、硅也基本被完全氧含量都低，硅也基本被完全氧化，脫碳爐半鋼水成分參見下表化，脫碳爐半鋼水成分參見下表7。溫度C（%）Mn（%）S（%）P（%）Si（%）范圍132013452.903.150.040.100.0300.0400.0200.0400.10平均1336.73.040.0720.03430.02840.8福建三鋼煉鋼廠福建三鋼煉鋼廠Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL 脫碳爐槍位控制原則為保證爐渣不返干，槍位采取從高到低，逐脫碳爐槍位控制原則為保證爐渣不返干，槍位采取從高到低，逐步降槍的槍位模式。目前

10、步降槍的槍位模式。目前MRPMRP雙聯(lián)脫碳爐采用的槍位制度為：開吹雙聯(lián)脫碳爐采用的槍位制度為：開吹槍位槍位1.9m1.9m2m2m，2 23 3分鐘后降為分鐘后降為1.6m1.6m，后期根據(jù)化渣情況逐漸，后期根據(jù)化渣情況逐漸降槍，終點(diǎn)前降槍，終點(diǎn)前30304040秒壓槍至秒壓槍至1.2m1.2m； 供氧流量采取從小到大的模式。脫碳轉(zhuǎn)爐供氧流量從下槍點(diǎn)火的供氧流量采取從小到大的模式。脫碳轉(zhuǎn)爐供氧流量從下槍點(diǎn)火的110001100012500 Nm3/h12500 Nm3/h逐漸調(diào)大，在逐漸調(diào)大，在5 5分鐘時(shí)，供氧流量調(diào)為分鐘時(shí)，供氧流量調(diào)為260002600029000Nm3/h29000Nm

11、3/h，5 5分鐘后氧流量維持不變，前分鐘后氧流量維持不變，前5 5分鐘氧流量緩分鐘氧流量緩慢調(diào)大，控制慢調(diào)大，控制C-OC-O反應(yīng)，冶煉過程平穩(wěn)，過程渣返干較輕，倒?fàn)t渣反應(yīng)，冶煉過程平穩(wěn)，過程渣返干較輕，倒?fàn)t渣流動(dòng)性好。流動(dòng)性好。 4.3 MRP4.3 MRP雙聯(lián)脫碳爐用錳礦直接合金化雙聯(lián)脫碳爐用錳礦直接合金化 在雙聯(lián)脫在雙聯(lián)脫C C冶煉階段中可投入冶煉階段中可投入MnMn礦石，用于替代部分錳鐵合金礦石，用于替代部分錳鐵合金, ,是是雙聯(lián)法冶煉的一個(gè)最大的特點(diǎn)。雙聯(lián)法冶煉的一個(gè)最大的特點(diǎn)。福建三鋼煉鋼廠福建三鋼煉鋼廠Steelmaking plant OF Fujian SanSteel S

12、ANGANGSTEELSANGANGSTEEL 5 MRP5 MRP雙聯(lián)冶煉工藝優(yōu)缺點(diǎn)雙聯(lián)冶煉工藝優(yōu)缺點(diǎn) 5 51 1雙聯(lián)冶煉工藝優(yōu)點(diǎn)雙聯(lián)冶煉工藝優(yōu)點(diǎn) 5.1.15.1.1減少渣量減少渣量 脫磷轉(zhuǎn)爐需合適的爐渣用于脫磷，脫碳爐可少渣冶煉。脫脫磷轉(zhuǎn)爐需合適的爐渣用于脫磷，脫碳爐可少渣冶煉。脫磷爐在低溫階段的單一脫磷效率高，脫磷渣不進(jìn)入脫碳爐，磷爐在低溫階段的單一脫磷效率高，脫磷渣不進(jìn)入脫碳爐，減少鋼水回磷。減少鋼水回磷。 5.1.25.1.2轉(zhuǎn)爐的功能專一化，冶煉周期縮短轉(zhuǎn)爐的功能專一化，冶煉周期縮短 轉(zhuǎn)爐功能專一化使每爐吹氧時(shí)間縮短，平均冶煉周期為轉(zhuǎn)爐功能專一化使每爐吹氧時(shí)間縮短，平均冶煉周期

13、為28.6628.66分鐘，同比轉(zhuǎn)爐冶煉周期縮短分鐘，同比轉(zhuǎn)爐冶煉周期縮短5 510min10min。 5.1.35.1.3提高轉(zhuǎn)爐爐齡提高轉(zhuǎn)爐爐齡 由于冶煉生產(chǎn)節(jié)奏快，時(shí)間短，熱循環(huán)得到改善，轉(zhuǎn)爐由于冶煉生產(chǎn)節(jié)奏快，時(shí)間短，熱循環(huán)得到改善，轉(zhuǎn)爐侵蝕減輕，提高轉(zhuǎn)爐的爐齡。侵蝕減輕，提高轉(zhuǎn)爐的爐齡。福建三鋼煉鋼廠福建三鋼煉鋼廠Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL5.1.45.1.4可用錳礦來替代錳鐵合金可用錳礦來替代錳鐵合金通過配加富錳礦，提高爐渣中的通過配加富錳礦，提高爐渣中的MnOMnO含量，降低爐渣熔點(diǎn)，

14、改善爐渣含量，降低爐渣熔點(diǎn)，改善爐渣流動(dòng)性；利用少渣冶煉，提高錳的收得率。從冶煉過程來看，返干流動(dòng)性；利用少渣冶煉，提高錳的收得率。從冶煉過程來看，返干現(xiàn)象明顯改善，氧槍粘冷鋼情況較好。配加富錳礦的脫碳爐倒?fàn)t終現(xiàn)象明顯改善，氧槍粘冷鋼情況較好。配加富錳礦的脫碳爐倒?fàn)t終點(diǎn)殘錳平均點(diǎn)殘錳平均0.303%0.303%，比正常冶煉終點(diǎn)錳平均，比正常冶煉終點(diǎn)錳平均0.145%0.145%高了高了0.1580.158，富，富錳礦中錳的收得率達(dá)到了錳礦中錳的收得率達(dá)到了45%45%。5.1.55.1.5脫磷爐使用脫碳爐渣脫磷爐使用脫碳爐渣脫碳爐留渣用作脫磷爐返回渣，經(jīng)過試驗(yàn)對(duì)比，半留渣效果較好，脫碳爐留渣用

15、作脫磷爐返回渣，經(jīng)過試驗(yàn)對(duì)比，半留渣效果較好，石灰加入量明顯減少。脫碳爐每爐留渣量石灰加入量明顯減少。脫碳爐每爐留渣量2 23t3t，出鋼結(jié)束后，將爐，出鋼結(jié)束后，將爐渣濺干，留做脫磷使用。渣濺干，留做脫磷使用。5.1.65.1.6脫磷、脫碳較易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化煉鋼脫磷、脫碳較易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化煉鋼 脫磷、脫碳提槍時(shí)間的確定：為確保脫碳爐終點(diǎn)溫度，脫磷爐脫磷、脫碳提槍時(shí)間的確定：為確保脫碳爐終點(diǎn)溫度，脫磷爐終點(diǎn)碳含量終點(diǎn)碳含量2.80%2.80%，入脫碳爐半鋼鐵水溫度，入脫碳爐半鋼鐵水溫度12851285，確定脫磷爐，確定脫磷爐提槍時(shí)間，實(shí)現(xiàn)脫磷自動(dòng)控制。提槍時(shí)間，實(shí)現(xiàn)脫磷自動(dòng)控制。 通過目標(biāo)成分、溫度與

16、入爐半鋼水通過目標(biāo)成分、溫度與入爐半鋼水成分進(jìn)行熱平衡計(jì)算，實(shí)現(xiàn)脫碳爐自動(dòng)控制。成分進(jìn)行熱平衡計(jì)算，實(shí)現(xiàn)脫碳爐自動(dòng)控制。福建三鋼煉鋼廠福建三鋼煉鋼廠Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL5.25.2雙聯(lián)冶煉工藝存在問題雙聯(lián)冶煉工藝存在問題5.2.15.2.1脫碳爐氧槍粘冷鋼脫碳爐氧槍粘冷鋼MRPMRP雙聯(lián)脫碳爐冶煉渣量少，過程易返干，更易粘槍，通過分析渣樣雙聯(lián)脫碳爐冶煉渣量少，過程易返干，更易粘槍，通過分析渣樣熔點(diǎn)，粘槍的原因是由于在返干期間因（熔點(diǎn)，粘槍的原因是由于在返干期間因（FeOFeO）含量的下降，渣中

17、出）含量的下降，渣中出現(xiàn)高熔點(diǎn)、高粘度的現(xiàn)高熔點(diǎn)、高粘度的2CaO2CaOSiO2SiO2，噴起后夾雜鋼水粘附在氧槍表面。，噴起后夾雜鋼水粘附在氧槍表面。5.2.25.2.2煤氣回收量偏低。煤氣回收量偏低。脫磷爐脫磷爐CO%CO%含量低，無法回收，脫碳轉(zhuǎn)爐開吹約含量低，無法回收，脫碳轉(zhuǎn)爐開吹約1-2 min1-2 min后方可進(jìn)行后方可進(jìn)行煤氣回收，較正煤氣回收，較正 常冶煉減少約常冶煉減少約3 min3 min的回收量。的回收量。6 MRP6 MRP雙聯(lián)工藝在高碳鋼生產(chǎn)上的運(yùn)用雙聯(lián)工藝在高碳鋼生產(chǎn)上的運(yùn)用傳統(tǒng)冶煉高碳鋼時(shí)，為保證出鋼傳統(tǒng)冶煉高碳鋼時(shí)，為保證出鋼P(yáng) P，出鋼碳較低（平均，出鋼碳

18、較低（平均0.07%0.07%），出），出鋼過程配碳量大，鋼水增氮明顯。鋼過程配碳量大，鋼水增氮明顯。MRPMRP在脫在脫P(yáng) P爐脫爐脫P(yáng) P，脫碳爐終點(diǎn)，脫碳爐終點(diǎn)P P較較低，實(shí)現(xiàn)高碳低磷出鋼，減少出鋼配碳量，降低鋼水增氮。低，實(shí)現(xiàn)高碳低磷出鋼，減少出鋼配碳量，降低鋼水增氮。福建三鋼煉鋼廠福建三鋼煉鋼廠Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL MRPMRP雙聯(lián)工藝平均出鋼碳提高雙聯(lián)工藝平均出鋼碳提高0.238%0.238%，鋼水氮含量下降，鋼水氮含量下降7.05ppm7.05ppm。 7 7 結(jié)論結(jié)論 （1 1）為建立高效低成本潔凈鋼技術(shù)平臺(tái)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。）為建立高