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摘要相比較電爐而言,近十年來(lái),轉(zhuǎn)爐爐底定制廠家欽州我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)流程工藝與裝備技術(shù)的進(jìn)步幅度是明顯的。而未來(lái),這種生產(chǎn)流程結(jié)構(gòu)不盡合理的現(xiàn)象亦會(huì)逐步改變。近年來(lái),我國(guó)轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量占粗鋼總產(chǎn)量的比例日益增強(qiáng),2003年我國(guó)轉(zhuǎn)爐鋼比為82.4%,到2013年這一比例已增至93%,而近十年來(lái),世界轉(zhuǎn)爐鋼與電爐鋼比例基本保持在7:3的平均水平,我國(guó)與之相比轉(zhuǎn)爐鋼比過(guò)高。未來(lái)我國(guó)這種鋼鐵生產(chǎn)流程結(jié)構(gòu)不盡合理的現(xiàn)象會(huì)隨著我國(guó)資源條件、市場(chǎng)需求變化和綠色低碳環(huán)境的需求而逐步改變。廠家轉(zhuǎn)爐爐底定制欽州相比較而言,近十年來(lái),我國(guó)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)流程工藝與裝備技術(shù)的進(jìn)步幅度更加明顯。1、轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀目前,轉(zhuǎn)爐煉鋼仍是世界上最主要的煉鋼方法,其鋼產(chǎn)量占世界鋼總產(chǎn)量的65%以上。由于我國(guó)廢鋼資源短缺,電力缺乏,電價(jià)偏高,因此電爐鋼的產(chǎn)量增長(zhǎng)受到一定程度的制約,而隨著生鐵資源的充裕也給轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量的增長(zhǎng)提供了良好條件。因此,轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量近年來(lái)獲得了快速增長(zhǎng)。2905年我國(guó)轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量為3.14億噸,到2013年提高到7.65億噸。隨著轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量的增加,轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)也得到迅速發(fā)展。轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)進(jìn)步主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1.1、轉(zhuǎn)爐裝備日趨大型化2001年我國(guó)100噸以上大型轉(zhuǎn)爐只有30座,產(chǎn)能為3602萬(wàn)噸。至2013年增長(zhǎng)到345座,產(chǎn)能超過(guò)5.08億噸,13年間大型轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力增長(zhǎng)了14倍。廠家轉(zhuǎn)爐爐底定制欽州其中300噸轉(zhuǎn)爐從3座增加到11座,產(chǎn)能從678萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2759萬(wàn)噸以上。從數(shù)量上來(lái)看,我國(guó)現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐中以100-199噸的轉(zhuǎn)爐數(shù)量最多,而200噸及以上的轉(zhuǎn)爐數(shù)量最少,我國(guó)仍然保有一定數(shù)量的30噸以下的轉(zhuǎn)爐。因此,淘汰落后產(chǎn)能任務(wù)艱巨。目前,我國(guó)100噸及以上轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)能約占全部轉(zhuǎn)爐產(chǎn)能的67.5%。隨著淘汰落后產(chǎn)能力度的加大,我國(guó)轉(zhuǎn)爐將進(jìn)一步朝著大型化方向發(fā)展。1.2、轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝進(jìn)一步優(yōu)化提高鋼材潔凈度是21世紀(jì)鋼材質(zhì)量發(fā)展的重大技術(shù)方向。為提高鋼材質(zhì)量且擴(kuò)大冶煉鋼種,我國(guó)大、中型轉(zhuǎn)爐煉鋼廠都相繼增建了鐵水脫硫裝置和二次精煉裝置。近年來(lái)新建的轉(zhuǎn)爐煉鋼廠大多配置了鐵水脫硫裝置,并根據(jù)冶煉鋼種的要求配置了相應(yīng)的爐外精煉裝置,一般多采用LF精煉,有些轉(zhuǎn)爐煉鋼廠還配置了Ⅵ)精煉裝置,從而為高附加值鋼種的生產(chǎn)提供了有利條件。我國(guó)自主設(shè)計(jì)建設(shè)的京唐公司300噸轉(zhuǎn)爐采用了國(guó)際上最先進(jìn)的脫磷爐與脫碳爐分工、聯(lián)合生產(chǎn)的工藝,京唐公司是國(guó)際上最早采用這一先進(jìn)工藝的300噸轉(zhuǎn)爐大型煉鋼廠。經(jīng)過(guò)近兩年的技術(shù)攻關(guān),脫磷爐生產(chǎn)周期28min,脫碳爐32min;單爐班產(chǎn)爐數(shù)從7-8爐次提高至16爐次,轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率提高1倍,出鋼溫度平均降低20℃。鐵水“三脫”預(yù)處理比例達(dá)到90%;月平均轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)[P]為0.006%,P+S]為150×10-6;和爐外精煉相匹配可穩(wěn)定生產(chǎn)[P+S50×10-6的高潔凈鋼。石灰總消耗量從傳統(tǒng)流程的50kg/t,下降到24.3kg/t,煉鋼總渣量由110kg/t下降到的47kg/t,鋼鐵料消耗降低9.lkg/t,比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼成本降低37.39元/t鋼,標(biāo)志著我國(guó)大型轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)已接近國(guó)際領(lǐng)先水平。
轉(zhuǎn)爐一倒合格率是指結(jié)合煉鋼各鋼種工藝要求,在轉(zhuǎn)爐吹煉至一倒時(shí)的碳、磷和溫度達(dá)出鋼的控制要求,以保證所煉鋼種的溫度、成分達(dá)產(chǎn)品控制要求。提高轉(zhuǎn)爐一倒合格率的意義 提高一倒合格率,可提高產(chǎn)品內(nèi)控合格率和澆注溫度命中率,同時(shí)有效減少拉后吹,是煉鋼操作水平和管理水平高低的重要標(biāo)志,也是降低煉鋼生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)工作和重要抓手。提高轉(zhuǎn)爐一倒合格率的經(jīng)濟(jì)效益“提高轉(zhuǎn)爐一倒合格率 改善煉鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)”的經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在兩方面,一是鋼鐵料消耗降低,二是合金消耗的降低,另外,轉(zhuǎn)爐一倒合格率提高后,可有效減少化學(xué)廢品和降低轉(zhuǎn)爐耐火材料消耗。鋼鐵料耗的統(tǒng)計(jì)方式1.理論基礎(chǔ):任何指標(biāo)都要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)才好對(duì)比,鋼鐵料耗的理論基礎(chǔ)是物質(zhì)不滅定律,推廣到具體的鋼鐵料耗方面為物料平衡,投入量與產(chǎn)出量之間的關(guān)系,為了統(tǒng)計(jì)方便,國(guó)家專門制訂了鋼鐵料耗統(tǒng)計(jì)的相關(guān)規(guī)定。2.國(guó)家規(guī)定的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗(kg/t鋼)=[生鐵+廢鋼鐵量(kg)]/轉(zhuǎn)爐(電爐)合格產(chǎn)出量(t) 。其中:生鐵包括冷生鐵、高爐鐵水、還原鐵;廢鋼鐵包括各種廢鋼、廢鐵等。凡分別管理、按類配用下列廢鋼鐵的,在計(jì)算廢鋼鐵消耗指標(biāo)時(shí),可按下列統(tǒng)一的折合標(biāo)準(zhǔn)折合計(jì)算:a. 輕薄料廢鋼,包括銹蝕的薄鋼板以及相當(dāng)于銹蝕薄板的其他輕薄廢鋼,按實(shí)物量×60%計(jì)算,其加工壓塊按實(shí)物量×60%計(jì)算;關(guān)于輕薄廢鋼,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4223-1996中有明確規(guī)定;b. 渣鋼是指從爐渣中回收的帶渣子的鋼,按實(shí)物×70% 計(jì)算;經(jīng)過(guò)砸碎加工(基本上去掉雜質(zhì))的渣鋼,按實(shí)物量×90%計(jì)算;c. 優(yōu)質(zhì)鋼絲(即過(guò)去所稱“鋼絲”)、鋼絲繩、普通鋼鋼絲(即過(guò)去所稱“鐵絲”)、鐵屑以及鋼錠扒皮車屑和機(jī)械加工的廢鋼屑(加工壓塊在內(nèi)),按實(shí)物量×60%計(jì)算;d. 鋼坯切頭切尾、湯道、中注管鋼、桶底鋼、凍包鋼、重廢鋼等均按實(shí)物計(jì)算。
高爐內(nèi)型特征是:矮胖爐型,減少爐腹角和爐身角,加大死鐵層深度;高爐有效容積為3200㎡;采用立式大構(gòu)架結(jié)構(gòu),框架柱間距18m×18m;爐體框架平臺(tái)由一層爐頂平臺(tái)、一層爐底平臺(tái)和五層爐身平臺(tái)組成,各平臺(tái)之間設(shè)有雙向走梯。高爐本體是整個(gè)煉鐵系統(tǒng)最主要設(shè)備,發(fā)生事故頻率高,事故類型多,在實(shí)際生產(chǎn)中為危險(xiǎn)重點(diǎn)控制對(duì)象。其主要危險(xiǎn)有害因素如下:(1)火災(zāi)、爆炸采集者退散a.開(kāi)氧氣者在氧氣閥門附近抽煙或周圍有人動(dòng)火,可能發(fā)生火災(zāi)。b.風(fēng)口、渣口及水套,密封性不好,引起煤氣泄漏,在有火星、火源的情況下,可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。c.在停電斷水情況下,由于事故供水不及時(shí),致使?fàn)t內(nèi)溫度過(guò)高,發(fā)生爐體開(kāi)裂,引起火災(zāi)。d.爐頂壓力過(guò)高又無(wú)法控制,可能導(dǎo)致,爐體爆炸,并引起火災(zāi)。e.高爐停吹氧氣,可能造成火災(zāi)、爆炸事故。f.在高爐休風(fēng)、檢修、停電、停水情況下,由于誤操作,可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。
煉鋼是指控制碳含量(一般小于2%),消除P、S、O、N等有害元素,保留或增加Si、Mn、Ni、Cr等有益元素并調(diào)整元素之間的比例,獲得最佳性能。把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內(nèi)按一定工藝熔煉,即得到鋼。鋼的產(chǎn)品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼,一般是指軋制成各種鋼材的鋼。鋼屬于黑色金屬但鋼不完全等于黑色金屬。煉鋼過(guò)程編輯加料加料:向電爐或轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水或廢鋼等原材料的操作,是煉鋼操作的第一步。造渣:調(diào)整鋼、鐵生產(chǎn)中熔渣成分、堿度和粘度及其反應(yīng)能力的操作。目的是通過(guò)鋼鐵高爐出渣:電弧爐煉鋼時(shí)根據(jù)不同冶煉條件和目的在冶煉過(guò)程中所采取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時(shí),氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時(shí),原來(lái)的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。熔池?cái)嚢瑁合蚪饘偃鄢毓?yīng)能量,使金屬液和熔渣產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),以改善冶金反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件。熔池?cái)嚢杩山逯跉怏w、機(jī)械、電磁感應(yīng)等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。渣——金屬反應(yīng)煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動(dòng)性和堿度的熔渣,能夠向金屬液面中傳遞足夠的氧,以便把硫、磷降到計(jì)劃鋼種的上限以下,并使吹氧時(shí)噴濺和溢渣的量減至最小脫磷減少鋼液中含磷量的化學(xué)反應(yīng)。磷是鋼中有害雜質(zhì)之一。含磷較多的鋼,在室溫或更低的溫度下使用時(shí),容易脆裂,稱為“冷脆”。鋼中含碳越高,磷引起的脆性越嚴(yán)重。一般普通鋼中規(guī)定含磷量不超過(guò) 0.045%,優(yōu)質(zhì)鋼要求含磷更少。生鐵中的磷,主要來(lái)自鐵礦石中的磷酸鹽。氧化磷和氧化鐵的熱力學(xué)穩(wěn)定性相近。在高爐的還原條件下,爐料中的磷幾乎全部被還原并溶入鐵水。如選礦不能除去磷的化合物,脫磷就只能在(高)爐外或堿性煉鋼爐中進(jìn)行。鐵中脫磷問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和解決,在鋼鐵生產(chǎn)發(fā)展史上具有特殊的重要意義。鋼的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)開(kāi)始于1856年貝塞麥(H.Bessemer)發(fā)明的酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法。但酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼不能脫磷;而含磷低的鐵礦石又很少,嚴(yán)重地阻礙了鋼生產(chǎn)的發(fā)展。1879年托馬斯(S.Thomas)發(fā)明了能處理高磷鐵水的堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法,堿性爐渣的脫磷原理接著被推廣到平爐煉鋼中去,使大量含磷鐵礦石得以用于生產(chǎn)鋼鐵,對(duì)現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的發(fā)展作出了重大的貢獻(xiàn)。堿性渣的脫磷作用 脫磷反應(yīng)是在爐渣與含磷鐵水的界面上進(jìn)行的。鋼液中的磷 和氧結(jié)合成氣態(tài)P2O5的反應(yīng) 。電爐底吹:通過(guò)置于爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據(jù)工藝要求吹入爐內(nèi)熔池以達(dá)到加速熔化,促進(jìn)冶金反應(yīng)過(guò)程的目的。采用底吹工藝可縮短冶煉時(shí)間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。并能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質(zhì)量,降低成本,提高生產(chǎn)率。熔化期:煉鋼的熔化期主要是對(duì)平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開(kāi)始到爐鋼花伴我煉鋼忙料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務(wù)是盡快將爐料熔化及升溫,并造好熔化期的爐渣。
【鋁道網(wǎng)】近期廢鋼出口激增,中國(guó)廢鋼煉鋼比長(zhǎng)期低位徘徊,反映出中國(guó)廢鋼利用效率的低下,而隨著中國(guó)廢鋼資源的快速增加,這一問(wèn)題的解決已經(jīng)迫在眉睫。究其根本,這是一個(gè)鋼鐵行業(yè)的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題:2015年中國(guó)以廢鋼為主要原料的短流程電爐煉鋼產(chǎn)量占比僅為6%,比世界平均水平低19%;而長(zhǎng)流程高爐-轉(zhuǎn)爐的煉鋼產(chǎn)量占比卻高達(dá)94%、比世界平均水平高21%。解決廢鋼問(wèn)題,重點(diǎn)在于鋼鐵行業(yè)總量控制的前提下,長(zhǎng)短流程“此消彼長(zhǎng)”的再調(diào)整,“地條鋼”的退出或許能為這一調(diào)整帶來(lái)新的契機(jī)。隨著中頻爐的出清,廢鋼價(jià)格大幅下降,使得電爐相對(duì)于轉(zhuǎn)爐更具經(jīng)濟(jì)效益,這增加了企業(yè)轉(zhuǎn)向電爐的積極性,業(yè)內(nèi)普遍呼吁政府應(yīng)順勢(shì)引導(dǎo)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)能指標(biāo)交易,鼓勵(lì)轉(zhuǎn)爐通過(guò)產(chǎn)能置換發(fā)展短流程的電爐。我的鋼鐵網(wǎng)資訊總監(jiān)徐向春告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者,從政策層面看,根據(jù)工信部產(chǎn)業(yè)〔2014〕296號(hào)文件《關(guān)于做好部分產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩行業(yè)產(chǎn)能置換工作的通知》,這種置換只要沒(méi)有新增產(chǎn)能,是沒(méi)有問(wèn)題的
廢鋼是鋼鐵工業(yè)的綠色原料,隨著取締“地條鋼”和國(guó)家對(duì)環(huán)保的嚴(yán)格要求,各大鋼鐵企業(yè)都在大力提高廢鋼比。目前,我國(guó)電爐鋼的比例還不到10%,轉(zhuǎn)爐流程仍是我國(guó)產(chǎn)鋼的主流程,因此有必要開(kāi)發(fā)高效、清潔的轉(zhuǎn)爐流程提高廢鋼比技術(shù)。目前,轉(zhuǎn)爐流程大生產(chǎn)中采用的提高廢鋼比的手段主要有:廢鋼預(yù)熱(鐵水包預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐爐前及爐后預(yù)熱等)、轉(zhuǎn)爐加入補(bǔ)熱劑(焦炭、焦丁、FeSi、SiC等)。但上述兩類提高廢鋼比的技術(shù)均有一定的不足:前者需要專門的加熱設(shè)備,后者往往以犧牲鋼水質(zhì)量為代價(jià)。此外,國(guó)外還開(kāi)發(fā)了KMS工藝,但因存在噴粉元件壽命短等不足,并沒(méi)有在大生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。因此,如何在不污染鋼液的前提下提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比,已成為亟須解決的關(guān)鍵共性難題。此外,單轉(zhuǎn)爐超40%的大廢鋼比技術(shù)也一直是冶金工作者關(guān)注的熱點(diǎn)課題。 轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍是一種在不污染鋼液的前提下提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比的技術(shù)。二次燃燒氧槍是在傳統(tǒng)煉鋼氧槍的基礎(chǔ)上,通過(guò)設(shè)計(jì)合理的副孔,使主孔射出氧氣射流進(jìn)行脫碳反應(yīng),利用副孔射出的氧氣射流與爐內(nèi)一氧化碳燃燒產(chǎn)生大量的熱量,使轉(zhuǎn)爐自身熱量得到較充分利用,進(jìn)而提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比。盡管國(guó)內(nèi)外已對(duì)轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍技術(shù)進(jìn)行了大量研究,且有的已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平,但目前國(guó)外關(guān)于該技術(shù)在大工業(yè)生產(chǎn)中規(guī)模化應(yīng)用的報(bào)道很少,而國(guó)內(nèi)目前還未見(jiàn)該技術(shù)的大生產(chǎn)規(guī)模化應(yīng)用。因此,有必要對(duì)二次燃燒氧槍技術(shù)進(jìn)行深入研究并使其實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。本文首先進(jìn)行了提高廢鋼比的轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍技術(shù)大生產(chǎn)規(guī)?;瘧?yīng)用研究;在此基礎(chǔ)上,基于二次燃燒氧槍技術(shù),研究者提出了一種廢鋼比超過(guò)40%的單轉(zhuǎn)爐大廢鋼比技術(shù),并通過(guò)大生產(chǎn)試驗(yàn),驗(yàn)證了其大生產(chǎn)應(yīng)用的可行性,為其大生產(chǎn)規(guī)?;瘧?yīng)用奠定了基礎(chǔ)。