低碱度操作应用实践

低碱度操作应用实践低碱度操作应用实践 谢京全 苗刚 张吉磊 苗振鲁 陈守乾 济南钢铁集团总公司 第二炼钢厂 山东 济南 250100 摘摘 要要 济钢第二炼钢厂在生产中实施低碱度 低氧化铁操作 吨钢石灰加入 量由 75 80kg 降低至 50 55kg 使炉渣碱度降至 2 8 3 2 采用含碳较低的 硅锰合金 使终渣氧化铁含量控制在 15 18 实践证明 低碱度操作具有成 渣快速 喷溅较小 消耗较低的特点 关键词关键词 低碱度操作 炉渣碱度 炼钢石灰 冶炼过程 中图分类号中图分类号 TF724 5 文献标识码文献标识码 B ApplicationApplication PracticePractice ofof LowLow BasicityBasicity OperationOperation XIE Jing quan MIAO Gang ZHANG Ji lei MIAO Zhen lu CHEN Shou qian No 2 Steel making Plant of Jinan Iron and Steel Group Jinan 250100 China AbstractAbstract Low basicity and low iron oxide operation is carried out in No 2 steel making plant of Jigang then lime consumption is reduced from 75 80kg to 50 55kg every one ton steel and the finishing slag basicity is reduced to 2 8 3 2 At the same time silicon manganese with low carbon content is used to control iron oxide content in finishing slag by 15 18 The practice has proved that low basicity operation has characteristics of making slag rapidly spraying slightly and little consumption KeywordsKeywords low basicity operation slag basicity steel making lime smelt process 1 前言 转炉使用石灰 萤石 矿石等造渣料在炼钢成本中占有相当大的比例 特 别是炼钢石灰消耗的高低对炼钢生产中的各项技术经济指标具有重要的影响 济南钢铁集团总公司第二炼钢厂 简称济钢第二炼钢厂 现有两座公称容量为 17t 的氧气顶吹转炉 配合 1 台 R6m 小方坯连铸机 全连铸生产 主要冶炼钢 种为低合金钢和普碳钢 小方坯规格为 120mm 120mm 和 140mm 140mm 近年 来通过实施低碱度 低氧化铁操作 促进了炼钢石灰消耗的大幅度降低 同时 使炼钢生产的各项技术经济指标得到优化和提高 极大地降低了转炉炼钢的生 产成本 近几年各项技术经济指标完成情况见表 1 主要原料情况见表 2 表 3 表表 1 1 主要技术经济指标完成情况主要技术经济指标完成情况 年份 年产量 万 t 内控合格率 钢铁料消耗 kg t 1 石灰消耗 kg t 1 平均炉龄 炉 199948 5397 751118872205 200050 6298 661112783716 200154 4499 071109625699 200260 0599 291099507103 表表 2 2 铁水成分及温度铁水成分及温度 项目 Si Mn P S 温度 范围0 30 1 000 24 0 450 78 1 36 0 020 0 06 6 1260 1320 平均 0 460 350 1040 0421310 表表 3 3 造渣料成分造渣料成分 造渣料 CaOSiO2MgOCaF2Fe2O3 其它 石灰 872 72 5 7 8 萤石 12 87 1 0 轻烧镁球 80 6 5 矿石 7 0 419 7 2 主要措施 主要措施 控制炼钢石灰的加入量以调整炉渣碱度 通过提高冶炼终点碳 降低终渣氧化铁含量 2 12 1 炉渣碱度的控制炉渣碱度的控制 炼钢石灰加入量由原来的 75 80kg t 降低到 50 55kg t 将终渣碱度控 制在 2 8 3 2 左右 保证终渣具有良好的流动性 确保炉渣去除磷 硫等的能 力 同时满足冶金反应的需要 实施低碱度操作前后情况对比见表 4 表表 4 4 低碱度操作与高碱度操作的对比低碱度操作与高碱度操作的对比 制度 石灰加入 量 kg CaO MgO FeO SiO2 碱度 R 高碱度操 作 75 8050 5510 1218 2014 183 5 4 0 低碱度操 作 50 5545 508 1015 1816 182 8 3 2 2 22 2 终渣氧化性的控制终渣氧化性的控制 为降低终点炉渣的氧化性 进行了合金结构优化 用含碳较低的硅锰合金 取代高碳锰铁 降低合金增碳量达到提高终点钢水碳含量 降低终渣氧化性的 目的 硅锰合金和高碳锰铁成分及对成品钢成分影响值见表 5 表表 5 5 硅锰合金和高碳锰铁成分及对成品钢成分的影响硅锰合金和高碳锰铁成分及对成品钢成分的影响 项目 CSiMnPS 高碳成分 6 3 6 8 1 0 1 5 63 0 68 0 0 38 0 040 锰铁影响值 0 12 0 14 0 02 0 008 0 001 硅锰成分 1 20 1 50 17 0 1 9 0 64 0 68 0 0 196 0 044 合金影响值约 0 03 0 34 0 38 0 004 约 0 001 注 以冶炼注 以冶炼 HRB335HRB335 钢为例 钢为例 由表 5 看出 使用高碳锰铁进行脱氧合金化 合金增碳量为 0 12 0 14 而使用硅锰合金进行脱氧合金化 合金增碳量约为 0 03 因 此使用硅锰合金取代高碳锰铁可促使冶炼终点碳大幅度提高 从而可以将终渣 氧化铁含量控制在 15 18 并能降低终点钢水和终点炉渣氧化性 2 32 3 低碱度操作对硫 磷元素去除效果的影响低碱度操作对硫 磷元素去除效果的影响 实施低碱度操作后 石灰加入量相对减少 为了检验低碱度 低氧化铁操 作法的去除磷 硫等有害元素的效果 对低碱度操作实施前后的终点成分和成 品钢磷 硫成分进行了对比分析 见表 6 由对比情况可以看出 实施低碱度操作后 炉渣对磷 硫的去除效果并没 有减弱 主要原因是石灰加入量的减少 前期炉渣化渣效果好 冶炼过程易于 控制 终渣流动性较好 增强了炉渣去除磷 硫的能力 保证了磷 硫元素的 去除 表表 6 6 造渣制度改变前后脱硫磷效果对照造渣制度改变前后脱硫磷效果对照 项目 吨钢石灰 消耗 kg 碱度终点终点成品成品 高碱度75 80 3 380 01280 03360 02560 0277 低碱度50 55 2 920 01310 03380 02600 0282 2 42 4 低碱度操作对冶炼过程控制的影响低碱度操作对冶炼过程控制的影响 实施低碱度操作后 吨钢石灰加入量控制在 50 55kg 较优化前的吨钢加 入量 75 80kg 降低了 25kg 左右 为检验造渣制度优化后对冶炼过程的影响 组织专门人员进行了跟踪调查 并与优化前原始记录的冶炼过程进行了对比和 分析 见表 7 表表 7 7 冶炼过程控制的差别冶炼过程控制的差别 minmin 项目开渣时间供氧时间返干时间喷溅程度终点命中率 低碱度 4 4317 551 18 大 53 74 高碱度 3 5116 380 56 较小 75 68 差值 0 921 170 62 21 94 由以上统计分析可得出 石灰加入量的降低 使冶炼前期化渣速度加快 而炼钢炉渣渣量的减少 使冶炼过程相对易于控制 冶炼喷溅相对减少 冶炼 过程返干现象明显减少 终点命中率得到大幅度提高 使冶炼时间缩短了约 1min 2 52 5 低碱度操作对溅渣护炉的影响低碱度操作对溅渣护炉的影响 实施低碱度操作后 炉渣性质发生了很大变化 对溅渣护炉效果有一定影 响 2 5 12 5 1 对溅渣护炉效果的影响 优化造渣制度后 石灰加入量降低了很多 炉 渣流动性良好 炉渣粘度相对减小 在溅渣护炉时 炉渣不易附着在炉壁上 溅渣护炉效果不太好 为调整炉渣成分和粘度 保证溅渣护炉效果 引进了轻 烧镁球和调渣剂对终渣成分和粘度进行调节 具体做法是 在吹炼前期加入适 量轻烧镁球以增加炉渣 MgO 含量 降低炉渣对炉衬的侵蚀 吹炼结束后出钢 时 视炉渣情况再加入适量镁粉和调渣剂以调整炉渣成分和粘度保证溅渣护炉 效果 同时 根据溅渣护炉效果适当调节石灰加入量 确保溅渣护炉效果 2 5 22 5 2 炉底深度的控制 优化造渣制度后 转炉炉渣流动性保持良好 既能保 证溅渣护炉效果良好 又能够较好地保持炉底深度在合理范围之内 根据以往 操作实践经验 发现炉底上涨问题主要发生在炉渣中 CaO 和 MgO 含量较 高或者终渣化渣不良时 采取低碱度 低氧化铁操作后 炉渣碱度较低 渣中 CaO 含量比较合适 渣中 MgO 含量可以根据实际需要进行调节 保证了 炉底深度在合理范围之内 通过优化造渣制度 有效地控制了炉底深度 基本 解决了粘炉口 粘烟道问题 保证了生产的稳定 高效进