全国炼钢-连铸生产技术会总结

全国炼钢----连铸生产技术会总结会议地点：唐山会议时间：7月9日、7月10日参会人：炼钢厂：王文辉；技术中心：付长亮大会报告内容如下：由于大会报告内容比较多，且设立分会场，因此重点关注热门领域的报告，将报告总结为部分企业概况、热门技术和几点思考三个部分。部分大会报告的具体内容可参见PDF电子文档。一部分企业装备及生产概况1、首钢京唐公司2台550m2烧结机；4座70孔焦炉；2座5500m3高炉；2座KR脱硫装置；2座铁水脱磷预处理专用转炉；3座脱碳炼钢转炉；4台大型板坯连铸机；2250mm和1580mm热连轧机各一套；2230mm、1700mm和1420mm冷连轧机组各一套；设计年产904万吨钢。2、宝钢3、武钢条材总厂武钢条材总厂是2008年6月由原一炼钢厂、大型轧钢厂、棒材厂，2009年2月加入CSP厂组建而成。原一炼钢厂成立于1958年，于1998年实施“平改转”改造。现拥有2座铁水脱硫站、2座120吨转炉、3座LF炉、1座双工位RH真空炉、3台奥钢联五流方坯连铸机等工艺装备，生产200mm—480mm各类规格方坯，年产能230万吨，主要为轨梁线、高线和棒材分厂提供优质方坯原料。高速线材生产线组建于1996年，主要生产钢帘线、弹簧钢、冷镦钢、焊丝钢等品种，年设计产能70万吨。棒材分厂地处于汉阳，于1996年从汉钢剥离后划归武钢股份，主要产品规格为Φ10—40mm建筑用螺纹钢筋及各类圆钢。开发有工业纯铁、轴承钢、齿轮钢、弹簧钢等，年设计产能80万吨。CSP分厂成立于2009年，产品最薄规格厚度为0.8mm，最大宽度为1600mm；年产钢材248万吨。2套三工位170t铁水脱硫站、2座150t转炉、2套150tLF钢包精炼炉、1套150tRH真空装置(另预留1套)、2台薄板坯连铸机、2座辊底式隧道炉、1座七机架轧机、1套层流冷却设备、1条运输链及1条精整线等。4、鞍钢包括鞍山本部股份公司、朝阳鞍凌公司、鞍钢股份鲅鱼圈分公司、成都钢钒公司、攀枝花钢钒公司、西昌钢钒新钢业公司。转炉17座(100-260t)；LF12座(80-260t)；RH9座(100-260t)；ANS2座(180、260t)；VD2座(100t)；方圆坯4台(120-380mm)；板坯12台(135-300mm。5、马鞍山钢铁马钢第一钢轧厂圆坯生产线：120t转炉→110tLF精炼→95tVD→3机3流圆坯连铸机，规格Φ380mm、Φ450mm，主要产品为车轮轮箍用钢、高压锅炉管用钢、环件用钢等，年产30万t。马钢特钢生产线：110t电炉→120tLF炉→120RH炉→5机5流圆坯连铸机，规格有Φ380mm、Φ450mm、Φ600mm，主要产品为轨道交通用钢、石油用钢、汽车用钢、风电环件用钢、高压锅炉管用钢、工模具用钢、高端制造用钢等。6、淮钢生产流程：90t转炉→90tLF精炼炉→100tRH真空精炼→6机6流方坯连铸、6机6流圆坯连铸。规格有Φ380mm、Φ450mm、Φ500mm、Φ600mm断面，典型钢种：37Mn5、42CrMo4V、4130X、15CrMoG、12Cr1MoVG、SA210C、36Mn2V、45Mn2、35CrMo、X42、Q345E等。二热门技术1、首钢京唐的洁净钢生产工艺技术首钢京唐选用铁水包多功能化技术、更高脱硫效率的KR铁水处理工艺、国内首次采用铁水脱磷预处理和脱碳转炉少渣冶炼（简称脱磷转炉+脱碳转炉冶炼工艺）、高循环速率RH炉外精炼装置、高拉速板坯连铸。（1）KR铁水脱硫预处理采用铁水包多功能化技术(高炉铁水称量-运输-脱硫-装炉“一包到底”工艺)；炼铁厂与炼钢厂之间布局紧凑，加之不对铁水进行转兑，铁水温降得到了有效控制；KR进站铁水温度平均为1386℃，为提高脱硫预处理效率提供了十分有利条件。（2）脱磷转炉冶炼脱磷转炉装入量为320t左右，废钢比8%左右，氧枪供氧强度在1.4Nm3/min/t，炉底设有16个双环缝式喷口吹入N2搅拌，底吹气体流量控制在0.25Nm3/min/t，脱磷转炉吹炼时间在7min左右，冶炼周期平均为22.8min。京唐公司铁水磷含量在0.080~0.145%之间，经过脱磷转炉冶炼，铁水磷绝大多数降至0.02~0.05%范围内（平均为0.033%），从而可减轻脱碳转炉冶炼负担，为缩短脱碳转炉炼钢周期和生产洁净钢发挥重要作用。（3）脱碳转炉冶炼该转炉既可以对脱磷转炉冶炼后的铁水进行脱碳炼钢，也可以对常规铁水进行冶炼。脱碳转炉基本为全铁水冶炼，装入量为310t左右，出钢量294t左右，氧枪供氧强度为3.0Nm3/min/t，炉底有8个环缝式底吹喷口吹入N2/Ar进行搅拌，底吹强度为0.05Nm3/min/t左右。由于之前脱磷转炉脱除了70%左右的磷，在统计2797炉次中，终点钢水磷含量≤0.01%炉次超过60%。通过适当增加脱碳转炉石灰用量，采用合理氧枪枪位和供氧强度等，可稳定将钢水的[P]降低至0.006%以下。此外脱碳转炉冶炼终点的碳氧积[%C][%O]平均为0.00231，显著低于常规冶炼工艺的0.0026。就生产周期而言，经过脱磷处理的铁水，其碳、硅、磷含量较常规铁水降低，脱碳转炉吹炼时间缩短，加之脱碳转炉不装废钢、溅渣护炉也较短，其冶炼周期相比常规转炉冶炼减少5min左右。（4）炉外精炼两台CAS-OB：用于普通低、中碳热轧品种，应用比例占全品种的20%；1台双工位LF：用于超低硫、极低硫含量控制的低合金高强度钢，如管线、工程机械等，占全品种的27%；两台双工位RH：用于汽车、家电、镀锡板的低碳、超低碳钢及部分低合金高强度钢，应用比率在53%。（5）高拉速连铸4台板坯连铸机，1#和3#配有电磁制动的FC结晶器，用于汽车板、家电板等冷轧钢种，拉速能达到2.0~2.5m/min。2#和4#没有装备FC结晶器，主要用于中碳、低合金高强度钢等热轧钢种。2、包钢干式VD包钢于2011年对其1#100tVD抽真空系统进行干式抽真空改造，是国内首家将干式抽真空系统应用于VD真空精炼炉的企业。2013年在新建的VD上也采用干式抽真空系统。（1）干式真空泵和蒸汽喷射泵的定义、原理和优缺点定义：干式真空泵很早就出现了，但没有明确的定义，就代替油封式机械泵来说，一般通用的说法是：能在大气压到l0-2Pa的压力范围内工作，在泵的抽气流道(如泵腔)中不能使用任何油类和液体、排气口与大气相通，能连续向大气中排气的泵，即称为干式真空泵(也称为无油机械真空泵)。蒸汽喷射真空泵是利用流体流动时的静压能与动能相互转换的气体动力学原理来形成真空。原理：干式真空泵系统（VPS）是采用干式机械泵组成的系统，因此，它不需要蒸汽和大量的水，运行成本极低。VPS需要除尘器过滤掉进入机械泵组内的颗粒粉尘以满足泵组对环境的要求。干式真空泵系统主要由一台过滤器和多台（1#13台、4#16台）机械泵组成，过滤器为旋风布袋式除尘器，在干泵组中有两种机械泵：螺杆泵和罗茨泵。优缺点：干式真空泵蒸汽喷射真空泵优点环保、安全、耐磨、节能、维修方便、性能稳定、振动噪音低、运行成本低螺杆泵和罗茨泵需进口，投资要比蒸汽系统高；清罐时不能打水降温，清渣难度大；系统运行时温度较高，须加强制冷措施；电气自动化系统配置比较繁琐缺点抽气量大、工作温度宽、结构简单、没有相对运动的部件运行成本高、维护量大、蒸汽消耗量大能源费用高、循环冷却水量大耗电量高、出现故障不易及时排查，热停工时间较长（2）使用效果炼钢厂1#干式VD从2012年1月至3月期间，共热试了40炉钢，钢种分别为36Mn2VT、34Mn6和36MnVT。1#VD进入深真空时间、深真空时间、真空度分别为：5'03、13.9'和0.011kpa，达到了保证值要求。VD后氢、氧、氮含量分别为：2.42ppm、14.5ppm和36.3ppm。可见，1#干式VD的脱气效果与原蒸汽喷射VD比较基本相当。炼钢厂4#干式VD热试从2014年4月3日开始到5月23日止，共计抽真空炉数130炉，其中含钢水抽真空炉数有69炉，空罐抽真空炉数有61炉。进入深真空时间最短6min、最长21min、平均8.4min；真空度最小0.244mbar、最大1.014mbar、平均0.3mbar，没有达到保证值要求。干式真空泵在1#VD应用结果表明：经过干式VD系统处理后，预抽时间及VD后钢水中的气体含量基均能达到保证值要求，且脱气效果与原蒸汽喷射VD比较基本相当。4#干式VD由于真空罐干燥的不是太好等方面原因，进入深真空时间还较长，达不到保证值要求，因此需要继续用热罐烘烤或含钢水抽真空，以便进一步考察其效果。3、福建三钢滑动水口挡渣福建三明钢铁公司炼钢厂于2006年首先研发，申请专利并用于生产，显示了良好的挡渣效果，可大幅度降低出钢脱氧过程中的合金消耗和降低精炼工序的负荷。很快受到生产板材和高合金比钢种为主的钢厂的关注和采用，取得了良好的效益。目前较先进的钢厂滑板寿命已可达24~26次，一般的寿命也都在10次以上，可以和板坯连铸机的连浇炉数匹配；更换时间最短已可小于10分钟，钢包内渣层厚度可降至25~40mm。工作原理：在转炉出钢口末端设计闸阀系统，与自动下渣检测系统相结合，通过执行系统，采用液压控制的方式开启或关闭闸板，通过上下闸板之间流钢孔的错位实现挡渣的目的。（1）滑动水口挡渣的技术内容挡渣闸阀设计采用轮式滑动框的门式机构，主要特点：闸阀机构在线整体更换、离线更换机构闸板砖及检修调试，减轻劳动强度，缩短更换时间。工作原理是通过水冷油缸推动轮式滑动框，开启或关闭下闸板，达到出钢和挡渣目的。由于闸阀机构要能够承受高温烘烤，不严重变形，为此机构本体选择抗氧化，耐热性较好的钢件。耐材材质与寿命选用耐火材料是转炉出钢口闸阀系统中的关键性材料，其材质的合理选定是出钢口闸阀系统安全使用的重要保证。出钢口闸阀机构用的耐火材料由出钢口砖、内水口砖、内闸板砖、外闸板砖和外水口砖五块砖组成，同时砖与砖间采用凹凸连接方式。目前耐材寿命基本按出钢口龄≤130炉、内水口≤60炉、滑板≤13炉组织生产，即能保证安全运行，又能满足三钢的生产节奏需求。自动下渣检测注流含渣百分比曲线采用近红外热像仪、远红外热探测仪对注流热成像，并实时采集转炉生产过程中相关的工艺参数，包括：开氧信号、吹氧时间、转炉倾角等，在出钢时对注流热图像进行图像处理，当图像处理系统检测到注流含渣百分比超过设定值，触发控制系统控制液压机构关闭闸阀，注流含渣量变化曲线如下图所示。液压快速驱动设计时主要考虑油缸的耐热性能机构快速更换机构初定位时间决定了机构整体安装时间，经过不断改进，机构初定位方式经历了从圆柱体定位---圆锥体定位---底部定位桩+半圆椎体定位。出钢自动控制转炉出钢初期下渣量约占流入钢包总渣量的15%，出钢后期下渣量约占总下渣量的65%，出钢完毕转炉复位时的下渣量约占总下渣量的20%。要实现无渣出钢，必须解决各阶段的挡渣任务。（2）滑动水口挡渣的使用效果机构使用情况闸阀机构使用寿命（炉）闸阀上下滑板使用寿命（炉）闸阀关闭时间（秒）机构快换机构（分钟）＞3000＞12.5＜0.8≤8机构更换时间项目最大耗时（秒）最小耗时（秒）平均耗时（秒）更换机构734269478更换内水口、机构1040632843事故率1#百吨转炉至2006年使用至今，合计共发生2次由于滑板问题导致的停炉事故。挡渣成功率滑动水口自动+手动挡渣成功率100%（采用滑动水口自动挡渣成功率大于97%），分别比挡渣塞挡渣提高约11.9%，比挡渣球挡渣提高约29.9%。下渣量采用滑动水口挡渣，与使用挡渣塞挡渣和挡渣球挡渣，渣层厚度分别减少了5.8mm和20.3mm，下渣量分别减少了1.5kg/t和3.2kg/t。钢水回磷量普钢（钢种Q235为例）采用滑动水口挡渣钢水回磷量约13.6ppm，分别比挡渣塞挡渣降低3.4ppm,比挡渣球挡渣降低26.4ppm。优钢（以ML08Al为例）采用滑动水口挡渣钢水回磷量约21.1ppm，比挡渣塞挡渣降低10.0ppm。成分分析转炉滑动水口挡渣的