沙钢高效低成本生产洁净钢的一些实践大连会议.ppt

1、沙钢高效低成本生产洁净钢的一些实践江苏沙钢集团有限公司江苏省（沙钢）钢铁研究院邹长东2013-9-6，大连江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室沙钢集团有限公司炼钢连铸设备简介铁水预处理转炉/电炉钢水精炼连铸转炉KR设备7180t转炉645t转炉3双工位180tLF6双工位45tLF2单工位180tRH4双工位180tRH12机2流板坯连铸机51机1流板坯连铸机28机8流方坯连铸机16机6流方坯连铸机1电炉KR设备1100t电炉490t电炉175t电炉1单工位100tLF4单工位90tLF1单工位75tLF1100tVD24机4流方坯连

2、铸机15机5流方坯连铸机56机6流方坯连铸机3工艺流程：1）De-SBOFLFCC：普碳钢2）De-SBOFRHCC：超低碳钢3）De-SBOFLFRHCC：高品质钢4）EAFLFCC：普碳钢5）(De-S)EAFLF(VD)CC：高品质钢年产量：2150万吨上半年利润：11.3亿钢产量：1218万吨2江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室目录目录I.洁净钢生产工艺洁净钢生产工艺 1.1 转炉双渣脱磷工艺转炉双渣脱磷工艺 1.2 LF精炼炉深脱硫工艺 1.3 RH真空炉深脱碳工艺II.低成本冶炼工艺低成本冶炼工艺 2.1 转炉少渣冶炼工

3、艺 2.2 Q235低成本脱氧工艺3江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室转炉双渣脱磷工艺转炉双渣脱磷工艺-背景简介背景简介*部分新品开发对磷要求较高部分新品开发对磷要求较高牌号E690F460F550F69009MnNiDR12Cr2MoR转炉,%0.0070.0060.0060.0060.0080.006成品,%0.010.010.010.010.0120.01各低磷钢种对磷含量要求*当前转炉脱磷水平*转炉终点磷难以转炉终点磷难以稳定控制在稳定控制在70ppm以下以下 某转炉某月生产数据某转炉某月生产数据4江苏省（沙钢）钢铁研究院（

4、江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室双渣双渣单渣单渣开发双渣脱磷工艺，控制转炉出钢磷含量不超过开发双渣脱磷工艺，控制转炉出钢磷含量不超过70ppm转炉双渣脱磷工艺转炉双渣脱磷工艺-背景简介背景简介5江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室转炉吹炼过程磷反应规律转炉吹炼过程磷反应规律吹炼吹炼初期初期时间时间P%快速快速减少减少缓慢缓慢减少减少快速快速减少减少吹炼吹炼中期中期吹炼吹炼末期末期吹炼初期：低温吹炼初期：低温吹炼末期：化渣程度高吹炼末期：化渣程度高吹炼初期与末期是转炉脱磷的关键阶段吹炼初期与末期是转

5、炉脱磷的关键阶段脱磷较快脱磷较快6江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室转炉吹炼前期磷反应规律转炉吹炼前期磷反应规律半钢磷越高半钢磷越高 终点磷越高终点磷越高 供氧供氧1320 Nm3/t铁水铁水范围内脱磷变缓范围内脱磷变缓前期尽量多脱磷！前期尽量多脱磷！7江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室吹炼前期温度控制模型吹炼前期温度控制模型吹氧量吹氧量 1320 Nm3/t(R2=0.99)*已知铁水成分和温度，设已知铁水成分和温度，设定吹氧量以及所需要的半钢定吹氧量以及所需要的半钢温

6、度，可以计算出所需球团温度，可以计算出所需球团半钢温度控制在1350-14008江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室转炉吹炼末期磷反应规律转炉吹炼末期磷反应规律末期碳末期碳-温变化轨迹位于温变化轨迹位于蓝线区域内获得较好脱蓝线区域内获得较好脱磷效果磷效果9江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室转炉双渣脱磷工艺的冶炼效果转炉双渣脱磷工艺的冶炼效果前期倒前期倒渣渣TSCTSO 精炼精炼1 精炼精炼2 精炼精炼3 连铸连铸1 连铸连铸2采用双渣脱磷工艺各工位磷含量变化情况 本工艺可以

7、生产成品磷低于本工艺可以生产成品磷低于70ppm的钢种的钢种*转炉半钢磷转炉半钢磷 210 ppm*转炉终点磷转炉终点磷 52 ppm*成品磷成品磷 70 ppm10江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室目录目录I.洁净钢生产工艺洁净钢生产工艺 1.1 转炉双渣脱磷工艺 1.2 LF精炼炉深脱硫工艺精炼炉深脱硫工艺 1.3 RH真空炉深脱碳工艺II.低成本冶炼工艺低成本冶炼工艺 2.1 转炉少渣冶炼工艺 2.2 Q235低成本脱氧工艺11江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室LF

8、精炼炉深脱硫工艺精炼炉深脱硫工艺-背景简介背景简介KR铁水预脱硫S0.005%转炉吹炼控制回硫S0.01%LF终脱硫终脱硫S 0.001%RH真空处理控制回硫S0.0015%板坯连铸控制回硫S0.0015%沙钢低硫钢工艺流程12江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室LF精炼炉深脱硫工艺精炼炉深脱硫工艺-背景简介背景简介1.成品硫含量控制不稳定2.LF脱硫过程辅料消耗高石灰：约8kg/t萤石：约3kg/t3.大量使用对人体和环境有害的氟LF精炼炉冶炼管线钢存在的一些问题：13江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），

9、炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室LF精炼深脱硫vLF脱硫工艺要点氧势炉渣搅拌温度钢液溶解氧炉渣氧化性物质硫容量硫分配比取决于钢种底吹气体流量炉渣流动性渣量14江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室铝镇静钢深脱硫渣系的选择v铝镇静钢脱硫的有利条件:炉渣中CaO活度较高，Al2O3活度较小;钢水中的酸溶铝%Al较高;炉渣的S.P.因子较小.炉渣因子:15江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室铝镇静钢深脱硫渣系的选择v铝镇静钢脱硫的有利条件:炉渣具有较高的硫容量CS和较低的Al2O3活

10、度16江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室铝镇静钢深脱硫渣系的选择v铝镇静钢脱硫的有利条件:CaO饱和的炉渣具有更好的脱硫效果相同热力学条件下，低熔点炉渣脱硫更高效v炉渣的成分是关键17江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室铝镇静钢深脱硫渣系的选择无氟低熔点深脱硫渣的基础渣18江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室造渣工艺的优化转炉出钢加入铝块进行脱氧，同时加入石灰造渣，不使用萤石1）转炉出钢造渣：加入部分石灰，控制LF

11、到站的炉渣为液态渣2）LF精炼造渣：钢包到LF站后，加入剩余的石灰，适当调渣LF精炼终渣成分w(CaO)=4555%w(Al2O3)=3040%w(SiO2)10%w(MgO)10%w(TFe+MnO)1.5%19江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室底吹气体流量的优化 硫含量与底吹气体流量的关系脱硫速率常数与底吹气体流量的关系a）前35分钟化渣、合金化，底吹流量为800Nl/min；b）钢水升温阶段，底吹流量为200400Nl/min；c）脱硫阶段，底吹流量为500700Nl/min；d）微调软搅拌，底吹流量小于200Nl/min。2

12、0江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室管线钢中的应用效果 1)精炼终点S小于10ppm2)硫分配比大部分高于3003)终点炉渣成分控制较好4)脱硫率可稳定在80%以上5)脱硫成本可降低5元/吨以上深脱硫工艺要点：铁水深脱硫，扒渣干净转炉使用低硫原辅料，控制回硫高碱度高Al2O3含量低氧化性渣控制精炼过程的底吹气体流量21江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室目录目录I.洁净钢生产工艺洁净钢生产工艺 1.1 转炉双渣脱磷工艺 1.2 LF精炼炉深脱硫工艺 1.3 RH真空炉深脱碳

13、工艺真空炉深脱碳工艺II.低成本冶炼工艺低成本冶炼工艺 2.1 转炉少渣冶炼工艺 2.2 Q235低成本脱氧工艺22江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室RH真空炉深脱碳工艺-背景简介vRH脱碳是生产超低碳钢的前提冷轧线将投产，IF钢、硅钢、镀锡板等超低碳钢产量增加中高端超低碳钢需深脱碳，如新一代IF钢成品C20ppmv沙钢RH脱碳时间长，效果不稳定厂家钢包真空度脱碳时间终点C含量 ppm沙钢180t1.5mbar1520min1050(平均23.7)浦项240t0.7mbar15min10ppm宝钢300t1mbar15min0.66

14、时吹氧26江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室深脱碳工艺开发-真空室压力v抽气速率常数越大，T1越小、Kc2越大v达到最高真空度所需时间越短，终点C含量越低提高抽气速率，快速降低真空室压力尽快达到最高真空度(1.5mbar或以下)27江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室深脱碳工艺开发-强制吹氧v前期吹氧能提高脱碳速率 Ci,ppmCf,ppmC15ppmC20ppm前期吹氧260-570(392)8-30(15.6)46%85%自然脱碳200-360(274)8-30(17.

15、4)44%67%后期吹氧240-550(404)11-45(21.9)29%57%28江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室深脱碳工艺开发-提升气体模式v提高前期提升气体流量，T1减小。首选模式C。29江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室深脫碳工艺试生产效果脱碳15min时，全部炉次C含量均小于12ppm平均值为9.5ppm，最低达到5.5ppm炉号CippmOippmCfppm是否吹氧13246285.5Y239253211.5Y330160611.4Y43175049.6Y

16、52637668.7N618789210.2N30江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室目录目录I.洁净钢生产工艺洁净钢生产工艺 1.1 转炉双渣脱磷工艺 1.2 LF精炼炉深脱硫工艺 1.3 RH真空炉深脱碳工艺II.低成本冶炼工艺低成本冶炼工艺 2.1 转炉少渣冶炼转炉少渣冶炼工艺工艺 2.2 Q235低成本脱氧工艺31江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室 沙钢转炉炼钢的石灰消耗有进一步降低的空间：转炉出钢磷含量波动较大(60270ppm)，有待稳定。平均平均95平均平均26沙钢宏发沙钢宏发503070吹炼终点渣量1540%少渣脱碳留渣出钢加少量的石灰或轻烧进行调渣（加少量的石灰或轻烧进行调渣（5kg/t5kg/t渣）渣）铁水铁水渣量渣量:5 ton8 11 ton4 6 ton7 8.5 ton转炉少渣冶炼工艺-背景简介33江苏省（沙钢）钢铁研究院（江苏省（沙钢）钢铁研究院（IRIS），炼钢连铸研究室），炼钢连铸研究室终点炉渣温度变化规律终点炉渣温度变化规律 温度