首钢迁钢洁净钢生产实践实用教案

1、 主要主要(zhyo)(zhyo)内容内容1 1前言前言(qin yn)(qin yn)1 1设备设备(shbi)(shbi)及产品概况及产品概况2 2低成本、高效率洁净钢生产体制的确立低成本、高效率洁净钢生产体制的确立3 3洁净钢质量控制洁净钢质量控制4 45 56 6首钢迁钢结论结论第1页/共26页第一页，共26页。 高效率、低成本洁净钢平台的建设(jinsh)和优化是近几年来中国钢铁企业技术进步的成就之一。它对钢铁厂流程优化、钢铁产品升级和企业竞争能力的提高起到了重要的基础性支撑作用。加快高效率、低成本洁净钢平台建设(jinsh)是钢厂集成创新、技术升级的一大重点，对提高钢铁企业竞争力有

2、着重要的作用。迁钢公司正以高效率、低成本稳定生产洁净钢为目标，通过生产流程布局优化、高效化管理、技术进步等措施，研究开发批量生产洁净钢的生产技术和管理技术，不断提升企业竞争力。一、前言一、前言(qin yn)(qin yn)首钢迁钢第2页/共26页第二页，共26页。迁钢两个炼钢厂基本实现了入转炉铁水100%脱硫处理；转炉配备自动挡渣出钢、AMEPA下渣检测，一炼钢转炉使用副枪自动化炼钢；二炼钢转炉使用副枪+烟气分析自动化炼钢。精炼(jnglin)配备自动测温取样系统、喷粉脱硫系统等先进设备。4台双流板坯铸机、2台八流小方坯铸机，板坯工序配备在线自动调宽装置、动态轻压下、自动保护渣喂入装置和结晶

3、器专家系统等先进装置。二、设备二、设备(shbi)(shbi)及产品概况及产品概况首钢迁钢第3页/共26页第三页，共26页。 迁钢板坯投产后，加大板材产品(chnpn)的开发力度，形成了较为合理的产品(chnpn)结构体系。已经累计生产抗HIC管线钢、汽车用IF钢、电工钢、压力容器钢、集装箱板等20大类420多个牌号钢种，炼钢生产形成了“高质量、多品种”的格局。二、设备二、设备(shbi)(shbi)及产品概况及产品概况首钢迁钢第4页/共26页第四页，共26页。工序时间(shjin)节奏关系为:连铸转炉炉外精炼转炉铁水预处理ttttt 迁钢板坯投产后，首先树立了稳定拉速的目标，其他相关工序力求

4、达到与连铸的合理(hl)配合，为实现低成本、高效率洁净钢生产体制进行了探索。三、低成本、高效率纯净钢生产三、低成本、高效率纯净钢生产(shngchn)(shngchn)体制的确立体制的确立首钢迁钢第5页/共26页第五页，共26页。 1 硫的控制 目前迁钢铁水预处理脱硫采取两种工艺，其中一炼钢采用喷吹颗粒镁脱硫、二炼钢采用KR法铁水脱硫。喷吹颗粒镁法脱硫效果稳定可靠，铁水脱后硫含量能稳定在0.005%，最低硫含量达到0.002%的水平。KR法脱硫工艺的脱硫动力条件好、脱硫率高，而且(r qi)重现性和稳定性好，处理后最低硫含量可以达到0.001%以下。四、洁净钢质量四、洁净钢质量(zhling)

5、(zhling)控制控制首钢迁钢图 颗粒(kl)镁和KR法结束硫含量第6页/共26页第六页，共26页。 1 硫的控制 钢水中的硫主要来源(liyun)除了铁水外，最重要就是废钢和炼钢副原料。通过对入炉废钢进行分类管理和合理搭配使用，严格控制石灰、萤石等辅料质量，转炉采用自动化炼钢技术，改善化渣操作，保证转炉脱硫效率，减少了转炉“回硫”。一炼钢板坯钢种转炉回硫小于0.005%的比例平均在75%以上。二炼钢转炉回硫小于0.002%的比例达到88.5%，在转炉冶炼高附加值品种、回吃低硫废钢的情况下，转炉平均回硫7ppm。转炉出钢时，终点硫情况见下表。四、洁净钢质量四、洁净钢质量(zhling)(zh

6、ling)控制控制首钢迁钢钢类普碳钢低碳铝镇静钢管线钢超低碳IF钢%S0.0120.0090.0070.007表 转炉(zhun l)终点硫含量第7页/共26页第七页，共26页。 1 硫的控制 通过出钢过程“渣洗”预精炼技术，可进一步降低钢水硫含量，平均脱硫率达到30%，并为LF精炼过程深脱硫创造条件，采用此工艺生产低硫钢，到LF的钢水硫含量可控制20ppm以下。 LF炉采用快速造还原渣还原性气氛强搅拌工艺冶炼超低硫钢技术，可将钢水硫含量稳定控制在15ppm以下，LF炉结束最低钢水中硫含量达到了3ppm。稳定、高效的脱硫技术为X80系列高级别管线(gunxin)钢及抗HIC管线(gunxin)

7、钢的生产奠定了基础。四、洁净钢质量四、洁净钢质量(zhling)(zhling)控制控制首钢迁钢图 管线(gunxin)钢X80精炼结束S第8页/共26页第八页，共26页。 2 碳、氧的控制 在一定程度上，钢中的全氧含量代表了氧化物夹杂的数量(shling)，其数值的大小常作为钢水洁净度的评价指标。降低钢中全氧含量是涉及炼钢、炉外精炼、连铸的系统工作。生产洁净钢必须尽量将终点钢水氧含量控制在较低水平、较窄的波动范围内，通过动态控制转炉炉底，保证合理的炉底厚度，提高了底吹搅拌效果，碳氧积控制在0.0028%以下，稳定了转炉终点钢水的氧含量。 通过转炉技术攻关，优化钢种的吹炼模式及底吹供气模式，实

8、现了“一键式”自动化炼钢，炼钢终点碳温双命中率稳定在90以上，转炉后吹率降到5以下，稳定了转炉终点钢水氧含量。四、洁净钢质量四、洁净钢质量(zhling)(zhling)控制控制首钢迁钢第9页/共26页第九页，共26页。 2 碳、氧的控制对于超低碳钢的生产，根据转炉C和O的关系，合理控制终点碳、氧含量，转炉终点碳控制在0.03%-0.05%，保证到精炼站的钢水氧含量在400600ppm之间。运用转炉底吹后搅工艺，既可防止钢水过氧化，又保证到RH钢水具有良好碳氧关系，满足RH深脱碳的要求，超低碳钢结束(jish)碳含量平均10.0ppm，最低碳含量达到5ppm。氢含量控制在1.5ppm以下，最低

9、达到0.7ppm。四、洁净钢质量四、洁净钢质量(zhling)(zhling)控制控制首钢迁钢图 2011年转炉终点(zhngdin)碳和温度双命中率第10页/共26页第十页，共26页。 3 磷的控制通过不断优化转炉自动化炼钢吹炼模式，改进模型的自学习效果，提高转炉脱磷效率，采取降低出钢温度措施，冶炼管线钢转炉终点磷含量平均(pngjn)为0.006，超低碳钢终点磷含量平均(pngjn)为0.009。转炉出钢时采用挡渣塞、挡渣锥或滑板挡渣，结合AMEPA下渣检测，有效的控制了出钢下渣量，使钢包渣厚控制在60mm以下的比例达到90%以上，最大限度的减少钢包内高氧化性转炉渣量，降低了精炼工序的回磷

10、。四、洁净钢质量四、洁净钢质量(zhling)(zhling)控制控制首钢迁钢第11页/共26页第十一页，共26页。 4 氮的控制 转炉钢水氮含量取决于铁水比、转炉的吹炼控制、出钢过程控制等。转炉高铁水比可降低(jingd)终点钢中氮含量，转炉吹炼过程造泡沫渣可以增加渣层厚度，减少了钢水吸氮。转炉复吹效果稳定对降低(jingd)终点钢水氮含量起着重要作用。控制出钢口形状防止散流能有效限制钢水吸氮。目前冶炼低碳超低碳钢种，转炉钢水N含量可控制在0.0017%以下，RH结束氮含量在15ppm以内。四、洁净四、洁净(jijng)(jijng)钢质量控制钢质量控制首钢迁钢第12页/共26页第十二页，共

11、26页。 5 铸坯质量控制 全保护浇铸 采用长水口浸入式开浇，进行(jnxng)长水口吹氩保护浇注，减少钢包开浇过程的二次氧化。浇注过程中采用钢包下渣监测系统，降低钢包下渣量。 采用中间包双层覆盖剂，严格控制中包液渣厚度在60mm以下，防止二次氧化和覆盖剂过厚污染钢水。 中包结晶器采用三路氩气保护浇注，采用质子氩气控制箱，对氩气背压和流量严格控制。 根据不同钢种、断面、过热度以及拉速，确定合适的进入式水口插入深度。四、洁净钢质量四、洁净钢质量(zhling)(zhling)控制控制首钢迁钢第13页/共26页第十三页，共26页。 5 铸坯质量控制全保护浇铸 通过优质板坯连铸技术的实施(shsh)

12、，从钢包到中间包增氮平均达到1.5ppm以内，中间包到结晶器增氮达到0.5ppm以内。四、洁净四、洁净(jijng)(jijng)钢质量控制钢质量控制首钢迁钢图 2011年精炼结束(jish)-中间包增氮量控制水平第14页/共26页第十四页，共26页。 5 铸坯质量控制 板坯恒拉速控制技术 炼钢、精炼、连铸各工序通过定时、定温、定质、定量的控制模式(msh)，确保了工艺顺行，实现了等节奏、高效化生产。通过对生产过程中物质、能量、时空关系严密的组织，使各工序间按规定功能在流程网络中运行，实现了各工序动态-有序-协同-连续的衔接，成为了恒速连铸运行的基础。通过对全厂设备（尤其是连铸设备）的优质维护

13、检修，保证连铸生产过程中的设备全功能、高精度运行。四、洁净钢质量四、洁净钢质量(zhling)(zhling)控制控制首钢迁钢第15页/共26页第十五页，共26页。四、洁净钢质量四、洁净钢质量(zhling)(zhling)控制控制板坯恒拉速控制技术优化调度组织：严格按列车时刻表组织生产，保证了按时间(shjin)节奏连续稳定地供应高质量钢水，实现连铸机恒速、等节奏、稳定的多炉连浇生产。温度成分时间设备工序协同板坯恒定拉速浇注 5 铸坯质量控制第16页/共26页第十六页，共26页。 5 铸坯质量控制 板坯恒拉速控制技术 工艺优化： 通过优化铁水脱硫工艺， 采用“一键式”自动化炼钢技术，出钢下渣

14、检测技术，一次喷吹命中率、转炉终点双命中率和钢包渣厚小于50mm的比例达到90均达到以上，减少了炼钢工序因素对板坯恒拉速生产的影响。 采用LF炉快速造还原渣强搅工艺冶炼超低硫钢技术，硫含量达到6ppm；RH真空室快换和高效真空精炼技术，碳含量达到5ppm；钢水窄成分、窄温度控制技术，合格率同时(tngsh)达到95以上；这些工艺技术的应用，减少了精炼工序因素影响恒拉速的发生次数，保证了恒拉速生产的顺行。 通过加强保护渣的使用管理，优化连铸二冷配水，提高岗位操作等措施，减少了结晶器液面波动、铸坯粘结报警、二冷水报警等因素影响恒拉速的发生次数，保证了连铸生产的顺行和铸坯的质量。四、洁净钢质量四、洁

15、净钢质量(zhling)(zhling)控制控制首钢迁钢第17页/共26页第十七页，共26页。 5 铸坯质量控制板坯恒拉速控制技术设备保障：通过有效实施设备功能精度项目管理，铸机设备功能投入率和精度达标率稳定(wndng)在99%以上，确保铸机设备始终处于良好状态，减少了设备异常影响拉速的变化。定义： 连铸设备所必需具备的功能和设备所必须达到的精度,分别以设备功能投入率和设备精度达标率来衡量。四、洁净四、洁净(jijng)(jijng)钢质量控制钢质量控制首钢迁钢第18页/共26页第十八页，共26页。 5 铸坯质量控制 板坯恒拉速控制技术 现代化铸机以实施“恒拉速”浇注为手段，延长“稳态浇注时

16、间”为目的，以提高铸坯内部质量及表面质量。通过优化各工序生产工艺，加强(jiqing)过程控制能力，以科学、稳定、高效的组织生产为手段，恒拉速率稳定在97%以上。四、洁净钢质量四、洁净钢质量(zhling)(zhling)控制控制首钢迁钢图 板坯恒拉速控制水平(shupng)历史趋势第19页/共26页第十九页，共26页。 5 铸坯质量控制在线质量判定系统对影响板坯质量的过程参数(cnsh)在线采集和监控，依据判定标准自动进行在线判定。建立35个汽车板判级标准，在此基础上，对其它重点钢种也进行质量判定，实现过程质量判定。四、洁净四、洁净(jijng)(jijng)钢质量控制钢质量控制首钢迁钢第2

17、0页/共26页第二十页，共26页。 5 铸坯质量控制优质板坯工艺技术对板坯全保护浇铸、保护渣自动喂入设备投入、一冷、二冷水控制等技术改进、参数优化，开发了六大类连铸保护渣，通过一系列工作，逐步提高了板坯内部质量(zhling)和表面质量(zhling)。 铸坯一检合格率达到了98.5%，综合合格率达到99.6%。 铸坯的无清理率达到98%以上。 目前O5汽车板成品N含量平均14ppm。 通过开发优化板坯工艺技术，稳定了炼钢连铸生产，连续37个月未发生漏钢事故，累计达到52395炉，创造了超过1千万吨无漏钢的记录。 四、洁净钢质量四、洁净钢质量(zhling)(zhling)控制控制首钢迁钢第2

18、1页/共26页第二十一页，共26页。 6 成分控制水平 高品质洁净钢是对铁水预处理转炉精炼(jnglin)连铸全流程控制的结果。不同的钢种对C、N、P、S、O、H等成分的要求不同。通过工艺优化，严格控制各工艺关键控制点，各类钢种的成分控制情况如下表。四、洁净四、洁净(jijng)(jijng)钢质量控制钢质量控制首钢迁钢钢种钢种控制水平控制水平/ppmCPSTON超低碳钢超低碳钢平均14.571201216.5最好740587管线钢管线钢平均7381230最好4131020低碳铝镇静钢低碳铝镇静钢平均897121最好30207表 钢种成分(chng fn)控制水平 氢的控制水平：普通钢种氢含量控制在2.0PP