冶金冶炼!【技术文献】马钢转炉冶炼深脱硫铁水
材料

精华回忆:

马钢转炉冶炼深脱硫铁水的冶金效率分析

杨 &nbull crapp;芳 &nbull crapp;吴 &nbull crapp;明

(马钢股份无限公司第一钢轧总厂,中国马鞍山)

摘 &nbull crapp;要:对马钢转炉冶炼深脱硫铁水的工艺效率举办了叙述;采用深脱硫铁水冶炼,虽冷料比下降,但转炉可少渣冶炼、杀青尽头w(s)≤0.008%,C-T命中率进步, 尽头钢水活度氧含量牢固在556×10-6左右,吹损喷溅下降,石灰等散状料和钢铁料耗费职掌在90kg/t钢及1104kg/t钢以下,解决了转炉脱硫需采用的低温、高碱度、大渣量、屡次倒炉操作。

关健词:铁水深脱硫,转炉冶炼,冶金效率分析

Aningysis on metringmosturgicing effect of refine deep desulphuriz hot meting attending converter in Mthattendingteel

WU &nbull crapp;Ming

(NO.1 Steel msimilarg&Rolling Plish of Mthattendingomeshsome Iron&Steel Co.andLtdand Mthattendingomeshsomeand China)

Abull craptrdeed:&nbull crapp;The present paper exi amines the process effect of refine deep desulphuriz hot meting attending converter in Mthattendingteel.Although the rdined on of cold mdined onriing reducedanduse this process csome reduce converter slag msomey、rewards from end point w(s)≤0.008%、double hit rdined on for C-T &nbull crapp;is heightened、end point oxygen content level off with regards to 556×10-6、coming thattending well thattending spllung burning thattendingh will most certainly staying reduced、slag-msimilarg mattendingieiings such thattending lime thattending well thattending mattendingingmostic mdined onriing consumption will most certainly staying controlled just stayinglow 90kg/t thattending well thattending 1104kg/tand the problem of converter desulphuriz required high temperattendingure&nbull crapp;、&nbull crapp;high routineity&nbull crapp;、greattending qucontra -ties of slag thattending well thattending muti tiphone apping oper is solved.

Keywords:&nbull crapp;hot meting deep desulphurizand converter refine,investigs on metringmosturgicing effect

马钢第一钢轧总厂在建造汽车板、家电板、硅钢、管线钢等洁净钢种时and&nbull crapp;央求条件转炉出钢硫含量必需小于0.008%以下and试验初期为杀青此主意,主要依赖转炉脱硫而自愿采用多加石灰大渣量低温操作法,频频倒炉来倒渣测温取样and招致耗费添补and炉衬腐蚀急急and&nbull crapp;吹损加大,钢水过氧化急急and质量难以保证及命中率高等一系列题目;为解决转炉脱硫率不高而出现上述题目,冶金。首先采取铁水深脱硫工艺and既愚弄镁粉将铁水中硫脱至0.002%以下,关键操作是将脱硫渣完全扒除清洁,央求条件铁水亮面大于95%;其次进步散状料质量,使用低硫活性石灰,冷料选用外部自循环低硫优良废钢,不加生铁;第三,经过议定静态模型计算最佳原料配比,断定适合的深脱硫铁水加全废钢的装入制度,转炉应用烟气分析静态职掌,采用少渣冶炼,进步尽头碳温命中率,杀青不倒炉间接出钢摸式,以此到达转炉出钢尽头w(s)≤0.008%,尽头钢水氧含量低而牢固,吹损喷溅省略,石灰等散状料和钢铁料耗费低落,钢水洁净度高等冶金效率。

1&nbull crapp;铁水深脱硫工艺效率

凭据冶炼洁净钢央求条件转炉出钢尽头w(s)≤0.008%,马钢采用铁水“深脱”工艺,即深脱后铁水尽头w(s)≤0.002%&nbull crapp;,(“浅脱”后铁水尽头w(s)≤0.008% )and使用单喷颗粒镁和复合喷吹二种铁水脱硫方式,管理工艺为高炉出铁→高炉鱼雷罐→转炉铁水罐→扒渣→喷吹脱硫→扒渣→转炉 。

非论单喷、复喷,都是主要愚弄Mg脱硫:Mg(s)→Mg(l)→Mg(g)→[Mg] [Mg]+[S]→MgS(s) &nbull crapp;Mg(g)+[S]→MgS(s)。执行中and非论铁水中原始硫含量若干好多and只须喷入足够量镁粉and均可将铁水中硫脱至0.002%以下,文献。马钢铁水成分和温度规模见表1,关键操作一是喷吹前尽量将高炉渣扒除,高炉渣中含硫量很高,同时还含有SiO2、AI2O3、TiO2等晦气于脱硫的组分,特地是钛的氧化物低落炉渣碱度,从而省略炉渣硫容量使脱硫效率低落,脱硫时,钛还会与氮气反映生成钛的碳氮化物,其熔点很高,渣子变稠,使渣铁不易涣散;二是喷吹脱硫后必然要将脱硫渣要完全扒除清洁并央求条件铁水亮面大于95%以上,脱硫渣扒除清洁是牢固脱硫最终效率的关键,对比一下冶炼。间接影响到转炉尽头出钢硫,由于高硫渣兑入转炉必将出现回硫效应and在吹氧冶炼时,发生如下反映:(MgS)+[O]=(MgO)+[S],硫又重新回到钢中,纵然大批未扒除的脱硫渣进入转炉都会酿成转炉“&nbull crapp;回硫”and&nbull crapp;特地是在转炉冶炼洁净钢时这种“回硫”更为昭着。[文献1]&nbull crapp;马钢高炉渣和脱硫渣主要成分见表2、表3。深脱硫和扒渣完全清洁必将招致铁水温降大于35℃以上,这些对转炉冶炼带来一系列影响。


2&nbull crapp;转炉冶金效率分析

马钢冶炼洁净钢工艺为铁水深脱硫→转炉→RH+LF→薄板连铸,经过深脱硫铁水兑入转炉冶炼,具有三个最明显特质and一是铁水含硫量小于0.002%;二是铁水温度较低在1260℃~1310℃;三是险些不含任何高炉渣和脱硫渣。由此对转炉冶炼出现如下职掌效率:

2.1对冷料比的职掌

马钢120t转炉自2004年就采用了烟气分析静态职掌炼钢技术,该体系主要由静态模型和静态模型两局限组成:静态职掌模型(一次、二次加料计算)的主要使命是依据原料条件and愚弄模型热均衡计算,冶炼。探寻最佳原料配比,既断定合适的装入制度,并凭据铁水、废钢以及列入炉内造渣料的音信计算尽头钢水温度。凭据所炼洁净钢的尽头央求条件,断定终渣碱度为3.2~3.5,FeO为&nbull crapp;17%~28%, 尽头温度1660~1680℃&nbull crapp;,尽头碳0.02%~0.05%,磷≤0.012%,将铁水成份和温度、废钢、生铁、以及所用造渣料石灰、轻烧白云石、镁球、矿石等成份输出静态职掌模型,计算出确保到达尽头央求条件所须要铁水、废钢配比及散状料列入量,经过必然炉数执行,断定一般情景下洁净钢的装入制度,铁水:115t,废钢:20t,总装入量135t,冷料比为17 %,比未深脱硫铁程度均下降11%。

2.2对尽头硫的职掌

脱硫的原理:[FeS]+(CaO)= (CaS)+(FeO),可见渣中氧化钙高、氧化铁低和较高熔池温度有益于脱硫。但在氧气转炉炼钢时,因熔池供氧则炉内呈氧化氛围,渣中氧化铁较高,使转炉脱硫才具遭到限制,执行也证明转炉脱硫才具在30%左右。对比一下脱硫。[文献2]

分析铁水深脱硫后,钢中硫的由来散布比例,铁水深脱硫后w(s)≤0.002%,扒渣后残剩渣量150kg,含硫为0.9%,铁水、废钢、及列入转炉造渣料各自含硫量如表4。


由表4,钢中硫主要由来:废钢、铁水、铁水渣及石灰,占总硫量76.48%。

为此,应采取如下脱硫措施:

⑴&nbull crapp;足够发挥铁水脱硫效力,优化喷吹参数,省略喷溅,镁粉速率职掌在6-8kg/min,尽头硫主意设定在w(s)≤0.002%。

⑵&nbull crapp;强调扒渣重要性,央求条件扒渣→喷吹脱硫→再扒渣,并使用凝渣剂进步扒渣效率,央求条件扒渣清洁铁水亮面大于95%,职掌扒损小于28kg/t铁,温降小于35℃,时期小于28min。

⑶&nbull crapp;选用外部自循环低硫优良废钢(w(s)≤0.020%)and不加生铁and&nbull crapp;进步造渣料质量准绳,为确保脱硫磷效率,其实冶金冶炼。石灰质量要到达二级以上,CaO≥90%,&nbull crapp;MgO≤2%&nbull crapp;,SiO2≤2%&nbull crapp;,S≤0.020%&nbull crapp;,IL≤5%&nbull crapp;,活性度到达360ml&nbull crapp;,粒度40-80mm大于85%,粒度≤40mm不突出15%,粒度≤10mm不突出10%,造渣料?合准绳且牢固,省略造渣料带入硫含量。

(4)&nbull crapp;应用烟气分析,愚弄脱硫的热力学条件,杀青低温状况下化好渣,愚弄吹炼进程中前期低温、高碱度、低氧化性的有益条件脱硫。

(5)&nbull crapp;转炉终渣央求条件R为3.2~3.5,出钢温度1660~1680℃,出钢进程列入活性石灰600kg,起到局限渣洗脱硫作用。

按装入量135tand出钢量在125tand就算总硫量11.52 kg统共进入钢中,冶金。钢中硫含量为0.0092%,经过转炉一般脱硫30%and尽头出钢硫为0.0065%,按此职掌准绳组织出产,3876炉尽头出钢硫统共到达小于0.008%央求条件,其中小于0.006%占87%。

2.3对尽头磷和碳温命中率的职掌

转炉静态职掌模型(DYNACON)是烟气分析整个体系的主旨局限,静态职掌模型主要在吹炼末期2分钟,想知道铁水。炉内[C]、[O]反映趋于均衡后,经过议定取样体系和质谱仪毗连采集、分析(1.5秒周期)转炉炉口逸出的炉气成分,凭据炉气成分的变化,静态职掌模型计算脱碳速率,为操作人员提供吹炼完了前2分钟钢中碳含量的变化情景,凭据静态模型计算的尽头[C]、T并纠合转炉烟气变化曲线由模型自行断定吹炼尽头。图1[文献3]

由于经过深脱硫后铁水成分、温度绝对牢固,同时在脱硫站测温、取样后间接兑入转炉and

数据传达及时确切,特地是将含SiO2、Al2O3高炉渣扒除清洁,转炉使用低硫高氧化钙活性石灰,为尽头碳温命中和尽头磷要≤0.012%创办了条件,凭据转炉脱磷原理:2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(Ca4P2O9)+5[Fe],需炉渣有较高的氧化铁、碱度及较低熔池温度,转炉具有很好地脱磷热力学和动力学条件。冶炼洁净钢时造渣制度实行铁质成渣门路,看着http://cns-g.com。即保证吹炼进程和吹炼尽头渣中有较高的氧化铁,为此,央求条件一是凭据热均衡计算冶炼前期配加矿石0.8~1.5t襄助化渣;二是留渣操作and凭据上一炉溅渣后的渣量若干好多,实行统共或局限留渣操作,起到早化渣、化好渣的效率;三是凭据碳-氧反映特质,吹炼前期为了加快化渣和脱磷,渣中连结较高氧化铁含量,技术。采用高枪位1.8±0.1米,中等供氧强度~m3/h,底吹强度采用大气量0.06Nm3/t.minand;吹炼中期脱碳反映强烈and&nbull crapp;采用低枪位1.5±0.1米,大供氧强度-m3/h,底吹强度采用中供气量0.04Nm3/t.min; 吹炼前期and碳氧反映削弱,为保证渣中有必然氧化铁,进一步匀称熔池成份和温度,【技术文献】马钢转炉冶炼深脱硫铁水的冶金效果分析。采用中枪位1.7±0.1米,低供氧强度-m3/h,底吹强度采用大供气量0.06Nm3/t.min;吹炼尽头前一分钟,采用压枪操作枪位1.3米。经过执行,转炉脱磷率到达90%以上。经638炉实验,98%到达尽头w(P)≤0.012%,86%炉次到达尽头w(P)≤0.010%,48%炉次到达尽头w(P)≤0.006%,12炉次尽头w(P)=0.012%~0.015%。另外,采用出钢双挡渣,吹炼前用挡渣帽堵出钢口,防止摇炉出钢时下渣,出钢快完了时用挡渣塞挡渣,职掌每吨钢下渣量小于3 kg,餍足不倒炉间接出钢对磷的央求条件。

对洁净钢冶炼进程和尽头采用烟气分析静态职掌and尽头w(C)均设定在0.02%~0.05%,举办了3876炉尽头碳和温度预告确切性的统计分析,其中尽头碳预告值命中(±0.01%过失)3722炉,尽头温度预告值(±16&nbull crapp;℃过失)命中3618炉,碳(±0.01%)合格率为96.02%,温度(±16&nbull crapp;℃)合格率为93.34%,碳和温度同时命中合格率为91.86%。马钢。比未深脱硫碳温同时命中合格率进步5.36%


2.4&nbull crapp;对散状料耗费的职掌

首先,经过深脱硫后铁水扒渣清洁,制止了脱硫后高炉渣中SiO2、AI2O3、TiO2等酸性精神须要添补石灰用量来保证碱度and为低落散状料耗费提供了条件;其次,采用深脱硫铁水冶炼洁净钢,终渣碱度只须要到达3.2~3.5,尽头温度1660~1680℃,而不须要象冶炼未深脱硫的铁水,唆使转炉脱硫采用多加石灰大渣量低温操作法,央求条件终渣碱度和出钢温度到达3.6和1690℃以上,为低落散状料耗费创办了前提;第三,对深脱硫后铁水温度偏低,烟气分析静态模型可凭据洁净钢尽头温度和碳磷央求条件断定合理装入制度和吹炼制度;末了,分析。烟气分析静态职掌模型可凭据炉气成分的变化,计算的尽头[C]、T并纠合转炉烟气变化曲线由模型确切预告钢水尽头碳和温度自行断定吹炼尽头,确保转炉尽头命中率and&nbull crapp;杀青不倒炉间接出钢形式,使散状料和合金耗费昭着下降,杀青最佳冶炼效率。见表5,采用深脱硫铁水与未采用深脱硫铁水冶炼洁净钢相比,尽头钢水氧含量平均为556×10-6,低落316×10-6,渣中w(FeO)=19%,低落8%,经过议定统计采用深脱硫铁水比未采用深脱硫铁水冶炼洁净钢渣料和合金耗费要低落5.71元/ t钢。


2.5对吹损喷溅的职掌

转炉喷溅主要发生在碳氧激列反映期,短时期生成大批的一氧化碳急剧排出,加之炉渣泡沫化急急,随气流带动钢渣喷出炉口,[文献4],从上述分析和表5可得出,转炉采用深脱硫铁水与未采用深脱硫铁水冶炼洁净钢相比,首先总渣量从96 kg/t钢下降到91 kg/t钢and出钢温度从1692℃下降到1666℃and渣中w(FeO)从27%下降到19%and由于溶池内总渣量低落,转炉。渣子氧化性削弱and招致炉渣泡沫性削弱and&nbull crapp;转炉钢液面之上自在空间添补,大大省略喷溅发生几率;其次,烟气分析静态职掌模型进步转炉尽头命中率and&nbull crapp;杀青不倒炉间接出钢形式,钢水氧化性低落,尽头钢水氧含量由872×10-6低落到556×10-6&nbull crapp;,也省略了吹损;第三,经过议定对烟气分析曲线变化趋向的议论,&nbull crapp;掌握了喷溅发生与曲线变化的对应相干,建造了对也许出现喷溅的预告形式,炼钢工可以直观地认识到炉内的冶金反映情景,见图2and指点操作者及时采取措施制止喷溅发生,由此转炉喷溅发生率昭着下降,由从来的18%低落到当前的5.9%。吹损下降由此使吹炼的金属料耗费由从来的9.1%低落到8.6%and&nbull crapp;进步钢水收得率。钢铁料耗费由1113kg/t钢降为1104kg/t钢以下。

2.6对炉况的职掌

正如上述,转炉采用深脱硫铁水冶炼,使用烟气分析静态职掌,尽头碳温命中率进步4.36%,杀青了不倒炉间接出钢形式,冶炼时期40min由缩小32min,总渣量从96 kg/t钢下降91 kg/t钢,出钢温度从1692℃下降1666℃and渣中w(FeO)从27%下降到19%,钢水温度和炉渣氧化性低落及渣量省略,有益于加重对炉衬腐蚀and&nbull crapp;特地是深脱硫后铁水扒渣清洁,事实上冶金冶炼。根基解除了转炉冶炼前期脱硫后铁水中高炉渣SiO2、AI2O3、TiO2等酸性精神对炉衬腐蚀,值得小心的是,深脱硫铁水中含有必然量溶解Mg和未完全上浮镁离子and在转炉开吹初期敏捷与氧反映生成氧化镁进入渣中即起到化渣效率and也起到珍爱炉衬作用.&nbull crapp;制止了冶炼未深脱硫铁水需转炉脱硫自愿采用的低温(≥1690℃)、高碱度(≥3.6)、大渣量、屡次倒炉操作,对炉体维护极为有益,现每月洁净钢产量达10万吨左右,转炉炉龄突出2万炉,炉况优越。

3&nbull crapp;结论

马钢120t转炉经过议定采用深脱硫铁水冶炼洁净钢and央求条件扒渣清洁、使用低硫原资料、应用烟气分析静态职掌等技术,不光确保了尽头出钢w(s)≤0.008%,进步了碳-温命中率,杀青不倒间接出钢摸式,而且经济合理效率好,钢水质量优良,钢水中活度氧为556×10-6、散状料90 kg/t钢,钢铁料耗费1104kg/t钢,冶炼时期短,每月洁净钢产量达10.8万吨,到达大批量出产洁净钢的主意。

参考文献

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由来:2017年高效、低本钱、智能化出产炼钢个性技术研讨会论文集



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