炼钢工艺技术规程

文件编号：TXGRⅣ2.1（2010）20号批准人：杜建良150吨转炉炼钢工艺技术规程审批表报审单位提钒钢轧二厂规程名称150吨转炉炼钢工艺技术规程编号TXGRⅣ2.1（2010）20号编写刘玉伟徐立山周波修订第1次审定周学禹张兴利王宝华徐立山付焕青高海刘玉伟张志华周波李勇强沈彦新祁文娟审核杜建良批准白瑞国实施日期2010年10月20日第二版状态受控第1次修订前言1、150吨氧气顶吹转炉炼钢工艺技术规程是根据氧气转炉炼钢技术基本规范并结合双联工艺特点而制定，是指导工艺操作的标准和规范，是实现炼钢生产优质、高产、低耗的重要依据。2、本规程是根据设备和控制条件制定的，因而设备维护和使用满足本工艺技术规程要求。3、规程在贯彻执行过程中如因客观条件变化，个别条件不适应新情况时，允许进行临行修改，由炼钢厂提出修改意见，经主管厂长审核，报钒钛技术工程中心确认，经炼钢副总工审核并报主管副总经理批准后方可实施，经过实践检验的临时性修改意见，在下次规程修订时正式纳入规程。4、工艺技术规程是制定岗位作业标准的依据，岗位作业标准的内容不得违背工艺技术规程的规定。5、本规程适用于150吨转炉炼钢工序。1.工艺流程2.主要设备工艺参数2.1转炉主要工艺参数如下序号名称参数单位1转炉公称容量（T）150t2转炉平均出钢量（T）165t3转炉最大出钢量（T）180t4炉壳总高（H）9330mm5炉壳外径（D）7300mm6转炉有效容积（V）146M37炉容比（V/T）0.97M3/t8新熔池深度（h池）1444.4mm9炉口直径（d口）3080mm10锥形出钢口直径160/155mm脱硫站提钒转炉高位料仓铁水包炼钢转炉炼钢氧枪鱼雷罐连铸机冷料吹氩喂丝站钢包RH精炼炉LF精炼炉2.2氧枪2.2.1氧枪枪体的主要工艺参数如下喷头型号氧枪总长（m）出口夹角Ф喉口（mm）Ф出口（mm）MaФ299×523.314º4252.61.912.2.2氧枪介质参数氧气工作压力氮气压力冷却水流量冷却水压力进出水温差出水温度0.6-1.0Mpa≥0.8Mpa≥280m3/h1.2-1.4Mpa≤15℃≤50℃2.3副枪系统主要工艺参数如下副枪总长探头插入深度测量周期副枪中心距氧枪中心冷却水流量约进/出水温度21.4m500-700mm120秒1100mm48m3/h＜40℃/55℃2.4底吹系统工艺参数介质种类介质压力透气砖块数N2和Ar≥0.8Mpa8块底吹供气流量推荐值：0.012-0.08m3/min·t，或最佳总流量控制范围：120-800m3/h，若发生单块底吹砖堵塞时，通过底吹曲线模型从其相邻底吹砖进行气量自动补偿，冶炼品种钢时按照钢种工艺要点要求执行。3.主要原材料及技术要求3.1铁水3.1.1炼钢用铁水由高炉供给，入炉前必须用电子称称量。3.1.2铁水条件应符合企业执行标准或技术条件的要求。3.1.3铁水经过脱硫、扒渣后，作为提钒或炼钢的金属料。3.2半钢3.2.1双联法炼钢工艺对半钢的化学成份要求：[C]≥3.3%3.2.2入炉半钢需进行化学成份。3.3生铁炼钢用生铁块具体要求应符合国家行业或企业执行标准的要求。3.4废钢和精选渣铁废钢应符合企业执行标准或技术条件的要求。回收的精选渣铁应符合企业执行标准或技术条件的要求。3.5石灰的技术要求符合企业执行标准或技术条件的要求。3.6轻烧白云石的技术要求符合企业执行标准或技术条件的要求。3.7萤石的技术要求应符合企业执行标准或技术条件的要求。3.8氧气纯度≥99.5%，氮气纯度≥99.99%。3.9铁合金和脱氧剂3.9.1锰铁、硅铁、硅锰合金技术条件应符合企业执行标准或技术条件的要求。3.9.2硅铝钡、钢芯铝等脱氧剂应符合企业执行标准或技术条件的要求。3.10补热和脱氧用碳化硅补热和脱氧用碳化硅的技术要求应符合企业执行标准或技术条件的要求。3.11增碳剂各种增碳剂固定碳含量不小于95%，粒度要求3-10mm，且干燥无杂质。3.12包渣包渣做为化渣剂使用，由厂内加工，粒度要求：5-40mm。3.13复合球、尾渣球、镁球复合球、尾渣球、镁球均是调渣剂，技术要求应符合企业执行标准或技术条件的要求。3.14氧化铁皮球炼钢用氧化铁皮球技术要求应符合企业执行标准或技术条件的要求。3.15机烧矿机烧矿技术要求应符合企业执行标准或技术条件的要求。4.开新炉工艺前的准备4.1开新炉前的准备4.1.1风、水、电、气、计量仪表，仪器和机械设备运转正常。4.1.2调试氧枪前，检查炉内有无杂物，如有杂物必须清除干净。4.1.3调试副枪系统，确认是否正常。4.1.4开炉前必须与运转系统风机、水泵、汽化冷却操作工联系，确认各系统是否正常。4.1.5检查确认各种连锁处于正常状态。4.1.6检查确认底吹系统处于正常状态。4.1.7确认各种原材料已按规程要求准备齐全、合格。4.1.8确认各种操作工具准备齐全、完好。4.1.9开炉前各有关专业人员必须到现场，经检查确认符合要求并签署意见后方可开炉。4.2开新炉工艺4.2.1烘炉方式：焦碳烘炉法。4.2.2焦碳加入量：≮10吨。4.2.3火源兑入约500Kg铁水或木柴及油布作为火源,或用煤氧枪将废钢斗内焦炭引燃，再将焦炭倒入炉内。4.2.4供氧操作4.2.4.1供氧方式：间断供氧4.2.4.2工作氧压：0.10-0.40Mpa4.2.4.3供氧枪位：1.5-2.5m。4.2.4.4供氧：开始采用小火提温，使炉衬温度缓慢提升，供氧时间不小于6小时。4.2.4.5烘烤内衬要求达到红热状态且炉子的排气孔开始排气。5.转炉冶炼过程控制5.1转炉装入制度：第1-10炉装入量按175±5t吨控制，10炉以后装入量按185±5t控制，铁水炼钢冷却比控制在22%以下；半钢炼钢冷却比控制在10%以下，冷料加入量根据副枪静态模型计算加入。5.2供氧制度5.2.1氧压正常工作氧压控制在0.7-0.9Mpa，禁止使用小于0.6Mpa或高于1.0Mpa的工作氧压。5.2.2.枪位控制：基本枪位：1.6m。铁水炼钢，枪位采用“低→高→低”的操作模式；在1.5-2.1m之间进行枪位控制；半钢炼钢，枪位采用“高→低→高→低”的操作模式，在1.5-2.5m之间进行枪位控制。枪位控制应根据化渣情况及温度情况合理调整枪位，升降枪幅度小于0.2m/次。严禁长时间软吹和硬吹，以防发生金属喷溅和炉渣返干等。5.2.3氧枪枪位测量：5.2.3.1每班前3炉内必须测量枪位，更换氧枪后第1炉应测量枪位。5.2.3.2测量枪位时应先兑铁水，不加废钢或其它冷却剂，测完后再加。5.3造渣制度：5.3.1通常采用单渣操作，并严禁留渣操作。如出现[S]高等特殊情况时可采用双渣操作，但新炉10炉以内或补炉后第1炉不得采用双渣法操作。5.3.2.终渣碱度：铁水炼钢R=2.8-4.0；半钢炼钢R=3.0-5.0。5.3.3.造渣剂加入方法和加入量采用分批加入的操作工艺：一般第一批渣料在开吹的同时加入；第二批渣料在前期渣化好后分批加入。渣料的配比及加入量必须与铁水条件、渣料质量、化渣情况、装入制度和熔池温度等密切配合。第二批料加入量以勤加少加为原则。5.3.4石灰加入量：5.3.4.1石灰加入量：在半钢[P]0.15%时，炼钢石灰加入量据半钢[S]含量确定：半钢[S]%≤0.0400.040-0.0600.060-0.080石灰加入量(Kg/t)20-4040-7070-90半钢[S]高时取上限，[S]低时取下限，并视上炉炉渣、炉温、石灰质量等情况及时修正石灰加入量。当[S]＞0.080%时，按每200kg石灰脱硫0.001%为标准确定石灰的加入量。5.3.4.2在半钢[P]≥0.15%时，炼钢石灰加入量不低于50kg/t。5.3.4.3铁水直接炼钢石灰加入量参考如下公式：当铁水[P]﹤0.30%时，石灰加入量=（2.14×铁水中硅含量）÷石灰中有效氧化钙含量×碱度×装入量。当铁水[P]﹥0.30%时，石灰加入量={2.2×（铁水中硅含量+铁水中磷含量）}÷石灰中有效氧化钙含量×碱度×装入量。5.3.5萤石加入量及加入方法半钢炼钢：萤石的加入量控制在石灰加入总量的8%以内；铁水炼钢：萤石的加入量控制在石灰加入总量的6%以内。萤石的加入时间及方法应遵循早化渣、快化渣、化透渣的原则，并尽量少加。5.3.6轻烧白云石和镁球的加入量轻烧白云石加入量控制在15-25kg/t钢，当使用镁球时按1kg镁球代替2kg白云石，并根据渣量进行调整。吹炼前期白云石加入量不低于总量的2/3，其余在吹炼过程和溅渣时使用.5.3.7终点前3分钟必须加完所需渣料。5.4冷却工艺制度5.4.1常用冷却剂种类：废钢、生铁块、氧化铁皮球等。5.4.2常用冷却剂、造渣剂冷却效果推荐数值种类1kg物质可使吨钢水降温℃以废钢为标准的换算值废钢1.21.0生铁块0.7-0.90.6-0.7氧化铁皮球3.5-5.03.0-4.0石灰1.5-2.51.0-1.2白云石1.81.5萤石1.5-2.01.2-1.55.5终点工艺及控制：5.5.1副枪动态系统判断5.5.1.1根据副枪系统TSC测温结果可加补热剂或冷却剂进行调温，根据TSC炉中化验成分可进行人工干预加入石灰等造渣料，并考虑加入渣料后对终点温度的影响。5.5.1.2根据副枪TSO测量结果和终点成分化验结果决定是否出钢。5.5.2人工经验判断5.5.2.1接近终点时，根据炉口火焰，结合供氧时间及耗氧量判断吹炼终点。5.5.2.2终点[C]的控制：倒炉，测温、取样、观察判断钢水含碳量和炉渣流动性等，化验终点成份决定是否出钢。5.5.3出钢温度的控制5.5.3.1当钢水不经LF炉处理时，出钢温度按下式确定：T出=T1+T2+T3其中：T出—出钢温度，T1—钢水氩后要求温度（钢水氩后温度应满足连铸对钢水氩后温度的要求）。T2—吹氩过程温降；T3—出钢过程到吹氩站的温降5.5.3.2当钢水经LF炉处理时，结合钢种要求控制转炉出钢温度。5.5.4终点[P]、[S]控制要根据所炼钢种的出钢要求控制。钢种P%S%Q235B≤0.020≤0.040品种钢执行所炼品种钢的工艺操作要点5.6脱氧合金化与出钢控制5.6.1合金加入量按成份控制目标配加，其计算公式为：[成份目标（%）-残余成份（%）-其它合金带入（%）]合金加入量（kg/t）=-------------------------------------------------×1000×钢水量（t）合金元素吸收率（%）×合金元素含量（%）5.6.2合金元素吸收率（参考值）钢种工艺ηSi（%）ηMn（%）Q235B铁水炼钢75-8883-93半钢炼钢72-8280-90其它钢种的合金吸收率参考冶炼工艺要点5.6.3脱氧剂及铁合金加入方法出钢前向钢包内加入1/3-1/2的脱氧剂，合金料在钢水出至1/4～1/3时开始加入，出至2/3-3/4时加完，再加入剩余的脱氧剂。5.6.4出钢工艺控制5.6.4.1钢流要求：出钢过程要求钢流圆滑。5.6.4.2出钢过程采用专用挡渣器挡渣出钢，出钢时严禁钢渣混出。5.6.4.3出钢时间：≥4分钟，必须做好挡渣出钢，挡渣车发生故障时，出钢加精炼石灰对钢包渣进行改质处理，抑制回磷反应。冶炼品种钢时按照钢种工艺要点要求执行，出钢时间小于4分钟或散流严重的，必须修补或更换出钢口。6.溅渣护炉工艺控制6.1从开新炉开始炉炉都须溅渣。6.2根据终渣氧化性加入1.2-5kg/t焦丁进行调渣，氧化性弱靠下限，氧化性强靠上限。6.3根据留渣量和终点氧化性强弱加入白云石或镁球进行调渣，加入量控制在1000kg以内。6.4氮气工作压力不低于0.8MPa。6.5溅渣时间不低于3分钟。6.6溅渣后将炉内残渣倒净后方可兑铁。7.吹氩工艺和控制7.1吹氩方式：出钢过程中钢包采用在线吹氩操作。7.2不经精炼处理的钢种7.2.1在吹氩站，吹氩2分钟后取样，并送化验室快速分析。当[C]、[Mn]等成份偏低可通过喂丝进行成份微调；也可通过喂铝线、硅钙钡线或加入顶渣等措施进行精炼处理，喂丝后吹氩时间不低于3分