转炉炼钢流程优化和技术创新.doc

项目名称：转炉炼钢流程优化和技术创新一 转炉制动化炼钢1 项目的提出及意义 随着经济的发展，对钢的性能提出了更高的要求，为了满足生产出高纯净度、高质量品种的需要，采用自动化炼钢技术已成为现代化炼钢的重要保证。转炉炼钢自动化技术是利用副枪检测出转炉吹炼过程某一点的温度、含碳量，通过模型进行动态调整，达到准确控制吹炼终点碳和温度的目的。按照新钢公司建设成具有现代化炼钢技术的钢铁企业的指示精神，为实现科学炼钢，达到稳定操作、降低消耗、提高质量、满足新钢生产精品板材的需要，决定在210t转炉增设副枪及自动化炼钢系统。并成立了专人负责的副枪工程师站，工程师站的技术人员查阅了副枪及自动化炼钢有关技术资料，调研了国内武钢、宝钢等单位引进的副枪炼钢情况，经过多次专题讨论研究和比较，认为：由于与国外的条件不同，武钢副枪及自动代炼钢系统，经多年改进和软件二次开发，使用效果好。我公司与武钢冶炼条件相近，新钢与武钢合作开发，走国内自主集成创新之路，提高应用效果，尽快实现自动化炼钢的目标，为实现副枪及自动炼钢国产化创出一条新路。2项目的主要内容 主要研究内容有如下几点： （1）炼钢工艺模型自适应研究，根据新钢条件选择确定炼钢模型编程思路与方法，确定钢种冶炼方式、熔剂系数、边界条件、温度校正系数等主要工艺参数； （2）优化计算机炼钢的吹炼模式（枪位曲线、顶吹供氧及复吹模式、根据氧步的加料方式等），进行转炉终点控制及低磷吹炼模式研究； （3）修改一级机氧枪HMI画面和相关PLC程序，建立吹炼阶段各类信号的准确采集与传输，实现按氧步控制吹炼模式； （4）修改辅料加料PLC程序，建立根据氧步控制的配料单、一级计算机自动加料控制模式和自动控制模式； （5）进行炼钢静态、动态二级模型编程及改进，实现转炉二级系统与炼钢MES及其他相关的二级、一级系统间的数据交换。 （6）强化原材料管理，对废钢进行分类。强化计量管理，建立和完善计量和校验管理制度，以及制定相关工艺过程操作岗位作业指导书。3节能减排目标 使用炼钢自动化技术后，由于终点控制稳定，后吹率大幅度减少，可节约氧气消耗，转炉吹炼用氧量平均降低0.85Nm3t合格铸坯。在相同钢种及铁水条件下，采用炼钢自动化技术后，能改善化渣操作，提高石灰利用率，石灰消耗降低约1.64Kgt。因终点控制稳定，后吹大幅度下降，同样终点碳条件下，钢中氧含量降低，合金吸收率提高。节约SiMn合金0.24kgt钢；SiFe合金0.06kgt钢；铝铁0.09kgt。采用副枪自动化炼钢后，可实现直接拉碳出钢，冶炼周期缩短，这样可减少热损失，在相同废钢消耗下，可多用球团矿6kgt，可节约钢铁料3.28kgt；吹炼稳定，喷溅减少，烟罩和炉口粘钢粘渣减少，可节约钢铁料消耗0.3 kgt。二 转炉负能炼钢技术1 项目的提出及意义 钢铁生产必然消耗能源、资源，但在生产消耗能源、资源的过程中，通过转换、再造，同时又产生了另一种能源、资源，对这些能源加以利用，就是钢铁企业节能降耗减排的重要举措。对转炉炼钢，当炼钢消耗的能源介质(电、水、煤气和氧气等)和回收的2种介质(煤气、蒸汽)折算成标准煤的差值为负时，炼钢工序就实现了负能炼钢。炼钢工序实现负能炼钢不但可以节能降耗、降低生产成本，增加企业的效益，而且它也是衡量一个企业技术水平和管理水平的重要指标。 新钢公司目前有三座110t及二座210t转炉，目前负能炼钢水平偏低约-0.23标煤/t钢，在当前钢铁企业生产用原材料持续飞涨，而产品价格下跌的形势下，企业利润锐减。因此为了改善这种不利局面，公司提出了进一步强化转炉负能炼钢的效果，来降低炼钢成本，缓解成本上涨及产品价格下跌给企业带来的压力，同时，通过负能炼钢水平的提高，提高企业资源循环再利用水平，并对企业实现清洁生产意义重大。2项目的主要内容 主要研究内容如下： （1）改进现有的煤气回收系统，提高转炉煤气回收水平研究；对煤气回收控制系统进行研究，以使煤气回收达到最大化；提高回收煤气的质量研究，以提高利用效率。 （2）降低转炉工序能源介质消耗研究：二次除尘风机运行参数优化，实现节电，同时保证转炉煤气回收效率；优化氧枪喷头，降低氧气消耗，并对适宜的氧压、瞬时氧气流量及氧枪高度进行研究，以提高氧气的利用效率。 （3）提高转炉蒸汽回收及利用的措施研究：优化锅炉设计，提高蒸汽压力和品质；真空精炼应用转炉蒸汽的工艺开发及优化，以增加炼钢厂本身利用蒸汽能力；低压蒸汽发电技术研究，拓展转炉蒸汽的利用范围。3节能减排目标第一目标，能耗-5标煤/t钢，煤气回收率达142 m3/t钢，蒸汽回收量达120kg/t钢，排放烟气含尘量15mg/m3，第二目标，能耗-9.8标煤/t钢，煤气回收率174m3/t钢，蒸汽回收量达167kg/t钢，排放烟气含尘量10mg/m3。三 铁、钢工序刚性一罐制1 项目的提出及意义“一罐制”也称“一包到底”，是国际钢铁业新近发展起来的一种全新的铁水供应技术，在国内仅极少数特大型钢铁企业在应用，其核心技术就是高炉出铁及铁水运输、炼钢车间铁水脱硫及向转炉兑铁水，均使用同一个铁水罐，中途不倒罐。高炉出铁后，由机车将铁水罐运至炼钢加料跨，再由行车直接吊至炼钢区域进行脱硫及冶炼，省去了铁水倒罐工序，不仅可减少倒罐带来的铁水温降，还可避免因铁水倒罐而带来的烟尘污染，有利于清洁生产和保护环境。新钢公司一铁和二钢生产厂区相邻，具有采用“一罐制”的天然条件；因此，在“一罐制”工艺的基础上进一步改进，提出了“刚性一罐制”，用电动平车取代了机车运输，取消了备用罐，各个生产工序间均采用刚性连接，如此能大大提高了生产工序连接效率，保持了生产节奏的稳定结构，车间布置也更加紧凑，实现铁钢流程的动态匹配和有序运行的高效化。2项目的主要内容（1）“刚性一罐制”工艺路线研究及优化；（2）“刚性一罐制”运行模式研究及优化；（3）“刚性一罐制”钢铁界面接口研究；（4)特钢用钢水“刚性一罐制”研究3节能减排目标“刚性一罐制”能省去了铁水倒罐工序，减少了鱼雷罐车和混铁炉装置，大大降低了烟尘的排放，减轻对环境的污染。节约设备投资及维护建设约1536万，此工序的烟尘排放量建设到0.1kg/t钢。另外可大大减少倒罐带来的铁水温降，使铁水温度提高3050，仅此一项，就可为企业每年节约标煤3万余吨，降低生产成本数千万元。四 转炉炼钢包温温降控制1 项目的提出及意义钢包作为炼钢过程中的容器及载体，在炼钢厂中运行状况对钢水温度的控制、衔接具有重要的作用。尤其是对钢水温度的影响是炼钢一连铸生产过程的一项重要工艺参数。通过对钢包温度控制的研究，能够有效的控制钢水温度，合理安排钢包的周转及烘烤，降低煤气消耗，并通过此研究，对钢包运行过程进行深入的分析，建立了钢包运行过程的物理模型，为炼钢过程钢水温度衔接优化提供指导。2项目的主要内容（1）钢包运