世界鋼鐵裝備技術(shù)研究報(bào)告煉鋼連鑄卷

1、世界鋼鐵裝備技術(shù)研究報(bào)告（2010）（煉鋼連鑄卷）前 言根據(jù)世界鋼鐵協(xié)會(huì)公布的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2009年全球粗鋼產(chǎn)量為12.2億t，同比下降8%。包括歐盟、北美、南美和獨(dú)聯(lián)體國(guó)家在內(nèi)的全球主要產(chǎn)鋼地區(qū)鋼產(chǎn)量均出現(xiàn)明顯下滑，但亞洲，特別是中國(guó)和印度及中東國(guó)家鋼產(chǎn)量仍持續(xù)增長(zhǎng)。2009年中國(guó)粗鋼產(chǎn)量達(dá)到5.678億t，同比增長(zhǎng)13.5%，再度成為年度粗鋼產(chǎn)量創(chuàng)紀(jì)錄的國(guó)家。中國(guó)粗鋼產(chǎn)量占全球總計(jì)粗鋼產(chǎn)量的47%，與2008年相比提高了9個(gè)百分點(diǎn)。中國(guó)的鋼產(chǎn)量已連續(xù)12年位居世界第一，成為名副其實(shí)鋼鐵大國(guó)。從鋼鐵大國(guó)到鋼鐵強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變是從量變到質(zhì)變的飛躍，有很長(zhǎng)的路要走，甚至需要幾代鋼鐵人的共同努力。特別

2、是在工業(yè)化進(jìn)程逐步加快的今天，要看到我們與國(guó)際先進(jìn)水平的差距。工藝技術(shù)落后、裝備技術(shù)水平低、低端產(chǎn)能比重過高、能源消耗比例高、污染物排放量大、科技創(chuàng)新能力不強(qiáng)、盈利水平低等都是我們需要急待解決的問題。盡管2009年我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展取得了一系列成績(jī)，但展望2010年可能是形勢(shì)更為復(fù)雜的一年。隨著世界經(jīng)濟(jì)的逐步復(fù)蘇，各國(guó)為應(yīng)對(duì)危機(jī)所采取的非常措施都將陸續(xù)退出，盡管前景看好，但仍然存在二次探底的可能。面對(duì)更加復(fù)雜多變的國(guó)內(nèi)外形勢(shì)，競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，擁有先進(jìn)的裝備技術(shù)、極強(qiáng)的科技創(chuàng)新能力、科學(xué)合理的節(jié)能減排就顯得尤為重要。成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。北京華冶鋼聯(lián)咨詢中心聯(lián)合世界鋼動(dòng)態(tài)等權(quán)威機(jī)構(gòu)編譯的世

3、界鋼鐵裝備技術(shù)研究報(bào)告將為鋼鐵企業(yè)在諸多方面提供有益的幫助。世界鋼鐵裝備技術(shù)研究報(bào)告多側(cè)面、多角度反映了世界主流鋼企在裝備技術(shù)、科技創(chuàng)新、前沿科技、企業(yè)研發(fā)、節(jié)能降耗等方面為世界鋼鐵業(yè)提供的寶貴的經(jīng)驗(yàn)與貢獻(xiàn)。世界鋼鐵裝備技術(shù)研究報(bào)告分為：煉鐵卷、煉鋼連鑄卷、軋鋼卷、環(huán)保節(jié)能減排卷，共四卷。每卷2225萬字左右。目 錄第一章：頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼新技術(shù)工業(yè)實(shí)驗(yàn) -7第一節(jié)：頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼新技術(shù)現(xiàn)狀 -7第二節(jié)：實(shí)驗(yàn)設(shè)備與條件 -7第三節(jié)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 -8第二章：大型轉(zhuǎn)爐高效吹煉技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用- 11第一節(jié)：管道壓力損失測(cè)定 -11第二節(jié)：氧槍噴頭設(shè)計(jì) -12第三章：氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼脫磷理論與實(shí)

4、踐 -13第一節(jié)：磷在高爐中的還原 -13第二節(jié)：煉鋼過程中磷的氧化還原 -16第三節(jié)：鐵鋼水脫磷的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件 -16第四節(jié)：鋼水回磷 -17第五節(jié)：轉(zhuǎn)爐冶煉P高爐次數(shù)據(jù)分析 -17第四章：國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)爐脫磷煉鋼新工藝 - 20第五章：首鋼大型轉(zhuǎn)爐技術(shù)裝備的集成創(chuàng)新 -21第一節(jié)：首鋼3號(hào)210t轉(zhuǎn)爐采用的新技術(shù) -22第二節(jié)：集成和創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用 -26第六章：煉鋼渣量控制與清潔煉鋼技術(shù)進(jìn)展 -28第一節(jié)：控制渣量最小化 -28第二節(jié)：消除煉鋼過程氟的產(chǎn)生 -32第三節(jié)：脫硫渣的定制 -32第七章：超低碳潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù) -33第一節(jié)：轉(zhuǎn)爐內(nèi)回磷控制 -33第二節(jié)：吹氣站鋼渣脫氧操作和真空循

5、環(huán)脫氣工藝 -34第三節(jié)：合金元素對(duì)鋼材質(zhì)量的影響 -35第八章：開發(fā)汽車鋼板的煉鋼工藝 -36第一節(jié)：嚴(yán)格控制鋼水成分 - 37第二節(jié)：汽車板鋼生產(chǎn)工藝及特點(diǎn) -38第三節(jié)：生產(chǎn)工藝研究現(xiàn)狀 -38第九章：汽車鋼板生產(chǎn)工藝發(fā)展趨勢(shì) -39第十章：改進(jìn)汽車鋼板的冶煉工藝 -40第十一章：電爐短流程鋼廠新發(fā)展 -41第一節(jié)：電爐短流程鋼廠 -42第二節(jié)：短流程鋼廠規(guī)模及電爐容量不斷擴(kuò)大 -45第三節(jié)：高化學(xué)能電爐不斷降低電耗 -45第四節(jié)：電爐的原料多樣化 -47第五節(jié)：綜合先進(jìn)技術(shù)的電爐短流程鋼廠 -48第六節(jié)：前沿技術(shù)組成的電爐短流程鋼廠 -48第十二章：從鐵礦到熱軋帶鋼的短流程鋼廠設(shè)計(jì) -

6、49第一節(jié)：短流程鋼廠設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 -50第二節(jié)：直接還原工藝 -50第三節(jié)：先進(jìn)的煉鋼技術(shù) -50第四節(jié)：電弧爐熱裝料 -51第五節(jié)：薄板坯連鑄連軋 -52第十三章：Consteel電爐發(fā)展 -53第一節(jié)：靈活的原料構(gòu)成 -54第二節(jié)：新電爐的投入使用 -55第十四章：CRISP電爐電路連續(xù)煉鋼新工藝 -56第一節(jié)：生產(chǎn)成本 -56第二節(jié)：原材料成本 -58第三節(jié)：工藝開發(fā) -58第四節(jié)：CRISP技術(shù)中試 -59第十五章：電爐煉鋼效率的優(yōu)化 -60第一節(jié)：加料控制 -60第二節(jié)：EAF工藝與BOF技術(shù) -61第三節(jié)：新一代電弧爐 -62第十六章：電爐熱裝鐵水策略 -62第一節(jié)：電爐熱裝鐵水優(yōu)勢(shì)

7、 -63第二節(jié)：微型高爐(MBF)技術(shù) -65第三節(jié)：微型高爐結(jié)合生物質(zhì)技術(shù) -67第四節(jié)：DPC工藝的基本概念：-69第十七章：RH爐精煉工藝的研究 -69第一節(jié)：RH混勻性研究 -70第二節(jié)：RH脫碳 -72第三節(jié)：RH脫氫 -73第四節(jié)：RH脫氮 -73第十八章：電弧爐動(dòng)態(tài)控制最新技術(shù)iEAF -74第一節(jié)：以動(dòng)態(tài)質(zhì)量和能量平衡為基礎(chǔ)的工藝模型 -75第二節(jié)：冶煉和出鋼 -76第三節(jié)：控制和最優(yōu)化模塊 -76第十九章：新日鐵連鑄新技術(shù) -77第一節(jié)：垂直彎曲型連鑄機(jī)的應(yīng)用 -78第二節(jié)：結(jié)晶器電磁攪拌器應(yīng)用 -78第三節(jié)：脈動(dòng)電磁澆鑄技術(shù)EMC成功開發(fā)與應(yīng)用 -81第二十章：現(xiàn)代大方坯連

8、鑄機(jī)新技術(shù) -83第一節(jié)：中間包相關(guān)設(shè)計(jì)特點(diǎn) -84第二節(jié)：電磁攪拌技術(shù) -85第三節(jié)：結(jié)晶器及其液面檢測(cè) -86第四節(jié)：結(jié)晶器振動(dòng)技術(shù) -88第五節(jié)：保護(hù)澆注技術(shù) -88第六節(jié)：二冷系統(tǒng)及其自動(dòng)控制技術(shù) -88第七節(jié)：輕壓下技術(shù) -89第八節(jié)：拉矯技術(shù) -90第二十一章：薄板坯連鑄連軋技術(shù)在歐盟的發(fā)展 -91第二十二章：DSP薄板坯連鑄設(shè)備最新進(jìn)展 -96第一節(jié)：DSP薄板坯連鑄生產(chǎn)概況 -97第二節(jié)：DSP薄板坯連鑄的中間包 -98第三節(jié)：DSP薄板坯連鑄的結(jié)晶器流場(chǎng) -98第四節(jié)：DSP薄板坯連鑄所用耐料 -99第二十三章：達(dá)涅利成功的薄板坯澆鑄技術(shù) -100第二十四章：常規(guī)板坯連鑄輕壓

9、下技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 -102第一節(jié)：連鑄輕壓下技術(shù)發(fā)展歷程 -102第二節(jié)：常規(guī)板坯輕壓下技術(shù)的作用原理與效果分析 -104第三節(jié)：常規(guī)板坯連鑄輕壓下過程的二冷傳熱特點(diǎn) -105第四節(jié)：常規(guī)板坯連鑄凝固末端輕壓下鑄坯的變形特點(diǎn) -106第五節(jié)：常規(guī)板坯連鑄輕壓下技術(shù)工藝參數(shù)的優(yōu)化和選擇 -107第二十五章：達(dá)涅利板坯連鑄技術(shù)新發(fā)展 -107第一節(jié)：薄板坯連鑄發(fā)展：從試車到超高拉速 -108第二節(jié)：中板、厚板、超厚板和超寬板連鑄機(jī)的技術(shù)升級(jí) -113第二十六章：BOF-RH-CSP工藝研究 -117第一節(jié)：工藝特點(diǎn)及主要設(shè)備 -117第二節(jié)：轉(zhuǎn)爐冶煉 -118第三節(jié)：RH精煉 -119第四節(jié)：G

10、SP連鑄 -123第二十七章：CASTRIP工藝生產(chǎn)鋼種的研究近況 -124第一節(jié)：用CASTRIP工藝生產(chǎn)超薄鑄帶 -124第二節(jié)：高強(qiáng)度微合金鋼 -125第三節(jié)：提高鋼中碳含量的試驗(yàn) -128第四節(jié)：提高鋼中的錳含量 -129第五節(jié)：高銅含量鋼的生產(chǎn) -130第二十八章：我國(guó)連鑄電磁攪拌技術(shù)發(fā)展歷程及趨勢(shì) -131第一節(jié)：我國(guó)連鑄電磁攪拌技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)階段 -131第二節(jié)：連鑄電磁攪拌設(shè)備簡(jiǎn)介 -132第三節(jié)：我國(guó)連鑄機(jī)及連鑄機(jī)電磁攪拌設(shè)備配置情況 -133第四節(jié)：國(guó)內(nèi)未來五年(2009-2013年)連鑄電磁攪拌技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) -134第五節(jié)：五、國(guó)外未來五年(20092013年)EMS需求

11、預(yù)測(cè) -136第六節(jié)：尚待培育和研發(fā)的電磁冶金技術(shù) -137第二十九章：濟(jì)鋼中薄板坯連鑄連軋技術(shù)進(jìn)步 -137第一節(jié)：濟(jì)鋼中薄板坯連鑄連軋工藝現(xiàn)狀 -137第二節(jié)：品種開發(fā)和技術(shù)進(jìn)步 -138第三節(jié)：濟(jì)鋼中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線的不足和改進(jìn)建議 -141第三十章：武鋼薄板坯連鑄連軋工藝特點(diǎn)和品種開發(fā) -143第一節(jié):武鋼薄板坯連鑄連軋工藝裝備 - 143第二節(jié)：武鋼CSP采用的先進(jìn)技術(shù) -145第三節(jié)：設(shè)計(jì)產(chǎn)能和品種大綱 -146第四節(jié)：工藝路線 -146第五節(jié)：品種開發(fā)方案探討 -146第三十一章：中間包等離子體加熱技術(shù) -150第一節(jié)：中間包鋼水溫度控制的涵義 -150第二節(jié)：中間包等離子體

12、加熱技術(shù) -152第三節(jié)：中間包感應(yīng)加熱與等離子體加熱技術(shù)的比較 -155第三十二章：連鑄漏鋼原因分析與控制措施 -157第一節(jié)：連鑄的內(nèi)涵 -157第一節(jié)：漏鋼影響鑄機(jī)有效性 -158第二節(jié)：漏鋼的影響因素 -158第三節(jié)：漏鋼類型 -160第三十三章：鋼水鈣處理效果與可澆注性關(guān)性關(guān)系探討 -163第一節(jié)：濟(jì)鋼第三煉鋼廠工藝條件 -163第二節(jié)：浸入式水口結(jié)瘤現(xiàn)狀 -163第三節(jié)：水口結(jié)瘤原因 -163第四節(jié)：采取措施及改進(jìn)方向 -166第三十四章：新型大方坯連鑄結(jié)晶器 -167第一節(jié)：用以避免角部缺陷的設(shè)計(jì) - 167第二節(jié)：操作試驗(yàn)順利通過 -168第三節(jié)：結(jié)晶器銅管的磨損和返修 -16

13、8第三十五章：達(dá)涅利INMO結(jié)晶器概念高質(zhì)量板坯連鑄創(chuàng)新技術(shù) -169第一節(jié)：達(dá)涅利INMO結(jié)晶器市場(chǎng)需求現(xiàn)狀 -170第二節(jié)：INMO結(jié)晶器基本概念 -172第三節(jié)：INMO結(jié)晶器的主要特點(diǎn) -172第四節(jié)：結(jié)晶器振動(dòng)裝置一體化設(shè)計(jì) -173第五節(jié)：“滾動(dòng)元件”導(dǎo)向系統(tǒng) -173第六節(jié)：浦項(xiàng)光陽(yáng)廠板坯連鑄機(jī)液壓振動(dòng)裝置使用效果 -174第七節(jié)：安賽樂米塔爾公司德國(guó)不萊梅鋼廠應(yīng)用實(shí)例 -175第八節(jié)：鑄坯質(zhì)量改善效果：對(duì)振痕深度的影響 -176第九節(jié)：INMO結(jié)晶器概念的最新發(fā)展 -176第一章：頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼新技術(shù)工業(yè)實(shí)驗(yàn)第一節(jié)：頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼新技術(shù)現(xiàn)狀目前，大多數(shù)的轉(zhuǎn)爐均采用頂?shù)讖?fù)吹的

14、吹煉技術(shù)把鐵液冶煉成為鋼液。在頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼中，當(dāng)?shù)讟寱惩〞r(shí)或者底槍可見時(shí)，從底部吹入的氣體能夠有效地?cái)嚢枞鄢?，促進(jìn)熔池的傳質(zhì)速率，改善渣金間的冶金反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件，提高渣金反應(yīng)界面積和反應(yīng)速度。不僅可以提高轉(zhuǎn)爐的脫磷能力和脫碳能力，而且還可以降低吹煉終點(diǎn)熔渣和鋼液的氧化性。 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐的熔池?cái)嚢枘芰梢酝ㄟ^優(yōu)化底槍支數(shù)和底槍布置以及底吹供氣強(qiáng)度來提高，但是當(dāng)熔池的混勻時(shí)間縮短到一定的程度后，就難以再通過底吹工藝優(yōu)化來進(jìn)一步降低熔池的混勻時(shí)間。另外，轉(zhuǎn)爐采用濺渣護(hù)爐工藝，可以大幅度提高轉(zhuǎn)爐爐齡。但是，濺渣護(hù)爐會(huì)引起爐底上漲，造成底槍端部被爐渣覆蓋，這時(shí)從底槍吹入的氣體對(duì)熔池的攪拌能力下降，從

15、而影響到轉(zhuǎn)爐內(nèi)的渣金反應(yīng)和吹煉終點(diǎn)的氧化性，使復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的優(yōu)越性未能充分發(fā)揮出來。 為了提高頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐熔池的攪拌能力，進(jìn)一步縮短復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的熔池混勻時(shí)間，同時(shí)避免因轉(zhuǎn)爐采用濺渣護(hù)爐工藝所造成熔池?cái)嚢枘芰ο陆档膯栴}。東北大學(xué)提出了在轉(zhuǎn)爐上采用頂?shù)讉?cè)吹技術(shù)的思想，首先在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，確定了30t轉(zhuǎn)爐的頂?shù)讉?cè)吹工藝，然后在福建三鋼的30t轉(zhuǎn)爐進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn)。通過研究開發(fā)出了頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼新技術(shù)，取得了良好的冶金效果。 第二節(jié)：實(shí)驗(yàn)設(shè)備與條件 福建三鋼1號(hào)30t轉(zhuǎn)爐的爐底為平爐底，每爐裝入鐵水2325t、廢鋼34t、生鐵56t，熔池深度在9001100mm之間。轉(zhuǎn)爐吹煉采用的三孔氧槍噴頭，噴孔夾角

16、為105，吹煉時(shí)氧氣流量為76007800Nm3h，供氧時(shí)間為1113min。主要冶煉鋼種為HRB系列和Q235。人爐的鐵水條件如表1所示。表1 入爐鐵水成分和溫度 %組元CSiMnPST/范圍4.04.50.201.250.310.800.0670.1380.0230.08212711312平均值4.20.580.490.0970.0371285該轉(zhuǎn)爐原來是頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，有三支底槍。在此基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)室水模實(shí)驗(yàn)，確定側(cè)吹槍支數(shù)、安裝位置和測(cè)吹氣體流量。最后確定在出鋼側(cè)熔池液面下一定位置安裝一支側(cè)吹槍，組成頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐。新爐役于2008年5月12日開爐，到2008年10月6日側(cè)吹槍停用，該轉(zhuǎn)

17、爐采用頂?shù)讉?cè)吹技術(shù)共冶煉了7776爐鋼。 第三節(jié)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 由于鐵水、廢鋼和生鐵成分變化大的原因，為了使轉(zhuǎn)爐采用頂?shù)讉?cè)吹技術(shù)與頂?shù)讖?fù)吹技術(shù)的冶金效果的對(duì)比具有代表性，選擇相同時(shí)間的頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐和頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。同車間的3號(hào)頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐與1號(hào)頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐的爐齡相近，其冶金技術(shù)指標(biāo)也較好，所以選擇3號(hào)轉(zhuǎn)爐與1號(hào)轉(zhuǎn)爐的冶金效果進(jìn)行對(duì)比。在開新爐階段，為了安全起見，采用較小的側(cè)吹氣量。安全得到保證后，進(jìn)行不同側(cè)吹模式的實(shí)驗(yàn)，最后確定一個(gè)側(cè)吹模式進(jìn)行供氣。從5月28日至9月22日每周對(duì)1號(hào)、3號(hào)轉(zhuǎn)爐，隨機(jī)測(cè)定10爐出鋼鋼水的氧含量和分析爐渣成分，根據(jù)出鋼鋼水分析的碳含量，計(jì)算轉(zhuǎn)

18、爐吹煉終點(diǎn)出鋼鋼水的碳氧濃度積。對(duì)每周的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)比1號(hào)、3號(hào)轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)指標(biāo)。 1、鋼鐵料耗、石灰消耗1號(hào)TBS爐和3號(hào)爐在實(shí)驗(yàn)期間的總平均鋼鐵料消耗和總平均石灰單耗，可以看出，1號(hào)爐的平均鋼鐵料消耗均低于3號(hào)爐，1號(hào)爐總平均鋼鐵料消耗比3號(hào)爐低101kgt。在實(shí)驗(yàn)階段，1號(hào)TBS爐總平均石灰單耗也低于3號(hào)爐，總平均的石灰單耗1號(hào)爐為50 83kgt，而3號(hào)爐為5336kgt。由此可知，1號(hào)爐的石灰單耗比3號(hào)爐低將近3kgt。 1號(hào)TBS、3號(hào)爐總平均終渣堿度，1號(hào)爐的總平均終渣堿度為303，3號(hào)爐的總平均終渣堿度為299。由此可知，1號(hào)爐和3號(hào)爐的終渣堿度相近。由于1號(hào)爐的石灰單

19、耗比3號(hào)爐低，所以，有了側(cè)吹的1號(hào)TBS爐，因?yàn)閯?dòng)力學(xué)條件的改善，使得石灰比3號(hào)爐更有利于溶解進(jìn)入渣中。 2、出鋼【C】、【Mn】 1號(hào)爐的總平均出鋼【C】、【Mn】含量高于3號(hào)爐。1號(hào)爐總平均的出鋼【C】為68510-2、總平均出鋼【Mn】為190010-2，3號(hào)爐總平均的出鋼【C】、為64110-2、總平均出鋼【Mn】為18 4510-2。 、 3、一倒和出鋼【P】 從5月28日至9月22日期間1號(hào)爐和3號(hào)爐總平均的一倒【C】和【P】看出，在1號(hào)爐的總平均一倒【C】與3號(hào)爐的相近的前提下，1號(hào)爐總平均的一倒【P】比3號(hào)爐低0 0035。因此，頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐，由于增加了側(cè)吹氣體對(duì)熔池的攪拌，改

20、善了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件，有利于提高脫磷效果。 不同時(shí)間段1號(hào)、3號(hào)爐一倒【P】和出鋼【P】。除6月2330日外，1號(hào)爐的一倒【P】均低于3號(hào)爐，但在6月16日7月6目期間，1號(hào)爐的出鋼【P】含量高于3號(hào)爐。這種情況，與操作工對(duì)頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼新技術(shù)還不熟悉有關(guān)。因?yàn)樵黾觽?cè)吹后，轉(zhuǎn)爐脫碳速度加快，補(bǔ)吹時(shí)槍位控制不好，影響補(bǔ)吹階段的脫磷。從7月14日開始，由于操作水平提高，1號(hào)爐的脫磷效果明顯好于3號(hào)爐，該階段總平均的出鋼【P】比3號(hào)爐低00025。 4、一倒和出鋼爐渣TFe 1號(hào)爐的平均一倒?fàn)t渣T Fe低于3號(hào)爐，1號(hào)爐總平均的一倒?fàn)t渣TFe為12 15，3號(hào)爐總平均的一倒?fàn)t渣T Fe為1335，從

21、分析得到的一倒?fàn)t渣成分計(jì)算一倒的爐渣堿度可知，1號(hào)爐總平均的一倒?fàn)t渣堿度為285，而3號(hào)爐的為278。1號(hào)爐的平均一倒?fàn)t渣TFe比3號(hào)爐的低，而一倒?fàn)t渣堿度比3號(hào)爐略高，在這樣的一倒?fàn)t渣成分下，1號(hào)爐的一倒鋼水【P】含量比3號(hào)爐低00035，說明1號(hào)頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐比3號(hào)爐具有更好的脫磷能力。 1號(hào)爐出鋼爐渣總平均TFe比3號(hào)爐低，1號(hào)爐總平均出鋼爐渣T Fe為1645，3號(hào)爐的為1784。由于1號(hào)爐一倒和出鋼爐渣TFe比3號(hào)爐低，因此，1號(hào)爐的鋼鐵料消耗比3號(hào)爐低。 5、出鋼碳氧濃度積 轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼水的碳氧濃度積是反映轉(zhuǎn)爐熔池?cái)嚢栊Ч脡牡囊粋€(gè)重要指標(biāo)。熔池?cái)嚢栊Ч?，鋼水的碳氧反?yīng)接近熱力學(xué)平衡

22、，吹煉終點(diǎn)鋼水的碳氧濃度積低。若熔池?cái)嚢枘芰Σ?，鋼水的碳氧反?yīng)遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡，吹煉終點(diǎn)鋼水的碳氧濃度積高。 側(cè)吹槍是否堵塞，可以通過觀察，在出鋼時(shí)側(cè)吹槍吹出的氣體是否對(duì)鋼水有攪拌作用判斷出來。當(dāng)側(cè)吹槍堵塞時(shí)，由于熔池?cái)嚢枘芰ο陆?，測(cè)定的6爐出鋼碳氧濃度積中有5爐的出鋼碳氧積偏離熱力學(xué)平衡線大，碳氧濃度積高，側(cè)吹槍堵塞時(shí)測(cè)定的碳氧濃度積平均為00036。當(dāng)側(cè)吹槍暢通時(shí)，l號(hào)爐的出鋼碳氧積與碳氧反應(yīng)(Pco=01MPa)熱力學(xué)平衡線很接近，平均值為00022，說明這時(shí)熔池的攪拌效果很好。在該時(shí)間段，3號(hào)爐的碳氧濃度積多數(shù)也偏離熱力學(xué)平衡，平均為00029。 6、合金元素收得率 根據(jù)鐵合金成分和出鋼

23、鋼水成分以及合金化后鋼水成分，對(duì)1號(hào)、3號(hào)爐鋼水的錳、硅元素收得率進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果表明，由于1號(hào)爐冶煉的鋼水的氧化性比3號(hào)爐低，所以1號(hào)爐的錳、硅元素收得率高于3號(hào)爐。1號(hào)爐總平均Mn的收得率為94 50，總平均Si的收得率為9125。3號(hào)爐總平均Mn的收得率為9152，總平均Si的收得率為8752。 7、側(cè)吹槍形貌 從1號(hào)爐在5542爐和6290爐時(shí)側(cè)吹槍的形貌可見，在側(cè)吹槍端部有蘑菇頭形成，蘑菇頭的存在有利于保護(hù)側(cè)吹槍，在蘑菇頭上可以看到氣體流過的孔洞。在1號(hào)爐有側(cè)吹的7776爐中，側(cè)吹槍始終是裸露可見的，倒?fàn)t出鋼時(shí)能觀察到側(cè)吹氣體攪拌鋼水的現(xiàn)象。因此，側(cè)吹氣體對(duì)轉(zhuǎn)爐熔池一直具有良好的攪拌作

24、用。 (1)頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐熔池?cái)嚢枘芰Φ玫教岣?，可以降低出鋼碳氧積，平均出鋼碳氧積為00025，比3號(hào)爐的平均出鋼碳氧積低00006。(2)頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐改善了渣金間的反應(yīng)，脫磷能力高，在一倒和出鋼爐渣TFe含量比3號(hào)爐低的條件下，平均一倒磷、平均出鋼磷分別比3號(hào)爐低0 .0035、00025。 (3)頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐有利于石灰溶解，石灰單耗比3號(hào)爐低將近3kgt鋼。 (4)頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐由于出鋼鋼水和爐渣氧化性降低，鋼鐵料消耗比3號(hào)爐降低101kgt鋼，合金元素收得率增加。 (5)在側(cè)吹槍端部有蘑菇頭形成，有利于保護(hù)側(cè)吹槍，1號(hào)爐在有側(cè)吹的7776爐中，側(cè)吹搶始終裸露可見。 第二章：大型轉(zhuǎn)爐高效吹煉技

25、術(shù)開發(fā)及應(yīng)用 提高轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度能大幅度縮短吹煉時(shí)間，是煉鋼增產(chǎn)的有效手段。19901994年，寶鋼300t轉(zhuǎn)爐供氧流量由50000m3h提高到60000m3h，供氧強(qiáng)度由28m3(tcmin)提高到3.3m3(tmin)，平均吹煉時(shí)間縮短為166min，有效提高了煉鋼產(chǎn)能。為了應(yīng)對(duì)4號(hào)高爐投產(chǎn)以及高爐擴(kuò)容后煉鋼能力不足的矛盾，必須進(jìn)一步提高煉鋼的生產(chǎn)能力。為充分發(fā)揮公司產(chǎn)能效益，對(duì)寶鋼300t轉(zhuǎn)爐進(jìn)行了更高供氧強(qiáng)度、提高煉鋼產(chǎn)能的研究。第一節(jié)：管道壓力損失測(cè)定 在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼中，當(dāng)氧槍噴頭喉口面積確定之后，氧流量由爐前操作室的壓力P1控制。氧氣流經(jīng)輸氧軟管，氧槍內(nèi)管到噴頭噴出。在這段輸氧過

26、程中，因氣體與管壁的摩擦及氧流方向和管道斷面的改變，造成氧氣壓力損失。壓力損失的大小與氧氣在管中的流速有關(guān)。噴頭前的滯止壓力P。是氧搶噴頭設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，決定了氧氣射流的初始狀態(tài)。在實(shí)際生產(chǎn)條件下，噴頭前的滯止壓力很難直接測(cè)定，必須通過管道壓力損失測(cè)定來確定控制室操作壓力與噴頭前滯止壓力的關(guān)系。為正確設(shè)計(jì)氧槍噴頭及確定氧槍操作壓力提供依據(jù)。通過氧槍管道壓力損失測(cè)定，可以判定現(xiàn)用槍體尺寸是否能滿足提高供氧強(qiáng)度的要求。 為了安全，在測(cè)試過程中用氮?dú)庾鳛榱黧w介質(zhì)，將所得到的測(cè)試結(jié)果用氮、氧重度比進(jìn)行修正，可得到氧氣的管道壓力損失。經(jīng)過測(cè)定及計(jì)算，寶鋼300t轉(zhuǎn)爐供氧系統(tǒng)管道壓力損失與工作氧壓的關(guān)系為

27、： P=0.0446P1+0.0034 (1)式中為P壓力損失，MPa；P1為工作氧壓，Mpa當(dāng)氧氣流量在6000069000m3h范圍內(nèi)，氧氣管道的壓力損失為0 04005MPa，氧氣流速為398ms。氧槍內(nèi)管的氧氣流速低于安全值60ms。提高供氧強(qiáng)度后，氧槍內(nèi)管氧流速仍處于安全流速范圍之內(nèi)。第二節(jié)：氧槍噴頭設(shè)計(jì) 1、噴頭主要參數(shù)選擇根據(jù)寶鋼300t轉(zhuǎn)爐OG系統(tǒng)的能力，供氧流量不能超過70000m3h。按照6孔交錯(cuò)噴頭計(jì)算的射流性質(zhì)，并參考寶鋼原5孔噴頭使用情況設(shè)計(jì)了6孔交錯(cuò)噴頭。為使氧氣流量由60000m3h增加到68000m3h，重新計(jì)算了噴孔的喉口直徑。6孔噴頭喉口面積較原5孔噴頭增加

28、了11.8%。6孔交錯(cuò)噴頭與5孔噴頭參數(shù)對(duì)比見表1。表1 6孔噴頭與5孔噴頭參數(shù)對(duì)比噴頭類型dt,mmde,mm，度nM噴孔位置內(nèi)外孔流量比%V02，M/S6孔5169.19.532.1內(nèi)孔56.6495.644.760.61332.1外孔43.3495.65孔44.059.0012.07中心孔15.9491.851.066.01241.99周邊孔84.1481.36孔噴頭與原5孔噴頭的射流性質(zhì)及其與熔池作用情況見表2。表2中L為氧射流對(duì)熔池的穿透深度，用Flinn A公式計(jì)算；L。為熔池深度；氧射流對(duì)熔池?cái)嚢枘芰亢腿鄢氐幕靹驎r(shí)間是根據(jù)Tsuyoshi Kai公式計(jì)算。表2 射流與熔池作用數(shù)據(jù)

29、表 項(xiàng)目射流出口動(dòng)量，kg.m/sL/L0攪拌能量，W/ m3混勻時(shí)間，S6孔噴頭133770.500.642945672805孔噴頭114960.490.632959272806孔交錯(cuò)噴頭的正常工作氧流量為68000M3h，較原5孔噴頭高133；射流出口速度高315；射流出口總動(dòng)量13377kgms，比原5孔噴頭高164。射流出口總動(dòng)量增加，主要是由于工作氧流量加大，噴孔出口馬赫數(shù)提高的作用較小。6孔噴頭的攪拌能量比原5孔噴頭減少約05，熔池的混勻時(shí)間變化不大。 2、氧射流與熔池作用的水模試驗(yàn)為了比較6孔噴頭與原5孔噴頭的氧射流與熔池作用狀況，進(jìn)行了水模試驗(yàn)。根據(jù)相似原理，試驗(yàn)應(yīng)滿足轉(zhuǎn)爐原型

30、和實(shí)驗(yàn)室模型的幾何尺寸相似和動(dòng)力學(xué)條件相似。選擇氣體慣性力和流體重力之比的修正弗魯?shù)聹?zhǔn)數(shù)為水模壓縮空氣模擬氧氣，用水模擬鋼液。試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀糜袡C(jī)玻璃按照寶鋼300t轉(zhuǎn)爐的尺寸以9：1的比例制成。氧槍噴頭可以更換，模型底部裝有10個(gè)噴嘴，按300t轉(zhuǎn)爐復(fù)吹元件位置進(jìn)行布置。試驗(yàn)中所需的氣體壓力、流量變化都可調(diào)節(jié)。試驗(yàn)結(jié)果：6孔噴頭射流對(duì)熔池的穿透深度與原5孔噴頭的穿透深度相同。如氧流量加大或馬赫數(shù)適當(dāng)提高，穿透深度還可加大。6孔噴頭(69000m3h)的噴濺量為0145，氧流量增加噴濺量有所加大。原5孔噴頭(60000Nm3h)噴濺量為0103。6孔噴頭的熔池混勻混勻時(shí)間為6287s，兩者混勻時(shí)間基

31、本相同?；靹驎r(shí)間均隨槍位提高而延長(zhǎng)。當(dāng)?shù)状禋饬繛榱悖M(jìn)行純頂吹時(shí)，熔池混勻時(shí)間延長(zhǎng)。當(dāng)頂吹氣量為零只進(jìn)行底吹時(shí)，隨著底吹氣量加大，混勻時(shí)間縮短，但不是按比例縮短。低槍位吹煉時(shí)，穿透深度增加，混勻時(shí)間縮短。第三節(jié)：吹煉操作 轉(zhuǎn)爐的吹氧、造渣操作基本上是按寶鋼300t轉(zhuǎn)爐原有工藝制度進(jìn)行，氧流量由原來的60000m3h提高到6800069000m3h。氧流量加大使每爐鋼吹氧時(shí)間縮短，吹煉過程中的加渣料時(shí)間要適當(dāng)提前。氧流量一般為68000m3h，采取恒流量供氧操作，氧壓有時(shí)有小的波動(dòng)。各種爐料加入量按靜態(tài)模型給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行。當(dāng)吹氧量達(dá)到13300m3時(shí)用副槍測(cè)量熔池碳含量和溫度，根據(jù)測(cè)得結(jié)果用動(dòng)態(tài)

32、模型修正吹氧量和礦石量。第四節(jié)：試驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析 1、吹煉工藝參數(shù)對(duì)終點(diǎn)P含量的影響終渣(TFe)對(duì)鋼中磷含量的影響 吹煉工藝參數(shù)中終渣(TFe)對(duì)鋼中磷含量的影響，隨著TFe升高，鋼中磷含量降低，相關(guān)系數(shù)不高是由于爐渣堿度、鋼水溫度、渣量等因素對(duì)鋼中磷含量同時(shí)產(chǎn)生影響。 鋼水溫度對(duì)鋼中磷含量的影響 鋼中磷含量有隨溫度升高而增加的趨勢(shì)。終點(diǎn)鋼水溫度主要由爐后精煉處理和連鑄要求而定，不能作為控制鋼中磷含量的主要措施。 終渣堿度對(duì)鋼中磷含量的影響終渣堿度在45左右時(shí)終點(diǎn)鋼中磷含量較低。其原因可能是爐渣堿度低時(shí)，渣中堿性氧化物數(shù)量不足，爐渣堿度過高時(shí)渣中未熔石灰含量增加，爐渣粘稠。這兩種情況都不利于脫

33、磷。 脫磷效率 6孔交錯(cuò)噴頭的平均脫磷率為875，原5孔噴頭的脫磷率平均為878。兩者脫磷率相差03，可以認(rèn)為6孔交錯(cuò)噴頭與原5孔噴頭的脫磷率基本相同。 2、吹煉終點(diǎn)碴鋼反應(yīng)平衡狀況為了研究熔池內(nèi)鋼水的脫磷、脫硫效率，HGaye等根據(jù)相圖理論以及Chipman的脫磷反應(yīng)熱力學(xué)公式總結(jié)出了計(jì)算P，S，Mn，O在鋼渣間反應(yīng)平衡值的Belaf計(jì)算程序。用Belaf程序?qū)?孔噴頭和原5孔噴頭各90爐數(shù)據(jù)計(jì)算出的吹煉終點(diǎn)鋼水平衡磷、硫含量平均值見表3。表3-吹煉終點(diǎn)鋼水中磷.硫的平橫情況 PrPePSrSePPe/PrSe/Sr6孔噴頭0.01040.00510.00530.00640.00390.00

34、250.490.615孔噴頭0.01030.00510.00520.00650.00380.00270.500.58由表3可見，6孔交錯(cuò)噴頭吹煉終點(diǎn)與爐渣平衡的鋼中磷含量Pe值與原5孔噴頭的Pe值相同，都是00051。這表明6孔噴頭吹煉時(shí)，轉(zhuǎn)爐終渣的脫磷能力與原5孔噴頭吹煉相同，大流量吹氧仍然保持了良好的化渣能力。Pe /Pr值表示鋼中實(shí)際合磷量與平衡值的偏離程度，即爐渣脫磷能力利用的程度，主要與鋼渣之間反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件有關(guān)。由表3可見，6孔聵頭與原5孔噴頭吹煉終點(diǎn)的Pe /Pr。值和s es r值很相近，這表明終渣脫磷能力和脫硫能力的利用程度基本相同。 3、爐渣的熔點(diǎn)和巖相檢測(cè) 爐渣的熔點(diǎn) 由于轉(zhuǎn)爐渣中存有高熔點(diǎn)固相(MgO結(jié)晶、未熔石灰、C3S、C2S等)，所測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)際上是爐渣的流動(dòng)溫度。真正的熔點(diǎn)是爐渣全部成為液相的溫度。爐渣的流動(dòng)溫度是指在高溫顯微鏡下爐渣厚度達(dá)到試樣原始厚度的25的溫度。轉(zhuǎn)爐熔池實(shí)際溫度與流動(dòng)溫度之差即為爐渣的過熱度。過熱度高表示爐渣的流動(dòng)性好。隨機(jī)選擇了10個(gè)終渣，測(cè)定其流動(dòng)溫度平均140150C ，過