唐钢一钢轧厂SPHC高效精炼的实践

天舜　幺４＂－　唐钢一钢轧厂ＳＰＨＣ高效精炼的实践　席晓利　冯慧霄　周晓红刘广涛卢彬（河北钢铁集团唐铜第一钢轧厂，河北唐山０６３０１６）　［摘要】针对唐钢第一钢轧厂３＂ＬＦ精炼冶炼供１　机ＳＰＨＣ时不能保证恒拉速运行的现状，通过提高铁水预处理脱硫率，　降低了ＬＦ精炼脱硫负荷；改变转炉炉后预脱氧方式，降低了ＬＦ精炼前钢水氧位；优化ＬＦ精炼脱氧工艺、供电制度及吹氩制度　等，提高了ＬＦ精炼效率。实现了１　机的恒拉速，保证了生产的稳定，提高了产品质量。　关键词铁水转炉　高效精炼优化　实践　１前言　精炼周期，故必须通过应用高效精炼技术实现恒拉速　控制。　２唐钢ＳＰＨＧ执行标准　唐钢第一钢轧厂供１　机ＳＰＨＣ的生产工艺路线　为：１　、２　顶底复吹转炉冶炼一出钢脱氧合金化一钢　包底吹氩一３　双工位ＬＦ（变压器功率２８　ＭＶＡ，升温　速率４￣Ｃｌｍｉｎ）一１　中板坯连铸机（直弧型连铸机，中　我厂ＳＰＨＣ执行企业标准ＪＳ／ＺＹ—ＱＬ一１０２＜（唐钢第　一钢轧厂冷轧用钢（ＳＰＨＣ）热轧板卷工艺技术操作规　包容量５２　ｔ，２流）。为保证产品质量，要求３＃ＬＦ精炼　在冶炼供１　机ＳＰＨＣ时，保证拉速在１．８ｍ／ｍｉｎ～１．９ｒｒｄ　ａｒｉｎ，然而，在我厂目前的生产模式下，不可能再延长　程》，该规程明确了唐钢生产ＳＰＨＣ的工艺流程、化学　内控成分及各工序操作要点。唐钢ＳＰＨＣ化学内控成　分见表１。　％　表１唐钢ＳＰＨＣ化学内控成分　３稳定铁水预处理及转炉工艺　３．１提高入炉铁水脱硫率、扒渣率　炉原料（石灰、废钢等）带人的硫。因此，我们加强了石　灰、废钢等人炉原料的质量管理。目前，我厂ＳＰＨＣ大　铁水是转炉炼钢的基本原料，铁水成分直接影响　转炉冶炼过程（炉内温度、化渣和钢水质量），由于在　转炉炼钢的氧化性气氛下脱硫率仅为３０％～６０％，故　包Ｓ含量平均０．ｏ２８％，且波动较小。　３．３优化炉后顶渣制度　基于转炉炉后造渣的动力学及热力学条件均好　为提高转炉生产率，保证钢水质量，对铁水Ｓ＞Ｏ．０２０％　的炉次进行脱硫处理，脱硫目标为Ｓ＜０．０１０％。另外，　于ＬＦ精炼，将原有顶渣制度更改为：固化出钢过程合　金料、脱氧剂、顶渣的加入顺序，即待出钢至１／３时，　向钢包内加入顶渣石灰，由于此时钢水未脱氧且温度　由于铁水渣中含ｓ、ｓｉＯ：和Ａｌ。Ｏ，量较高，过多的铁水　＿　。渣带人对转炉冶炼也有很大影响，减少铁水渣入炉量　ｌｌ≯可以改善转炉冶金效果。因此，要求装入转炉的铁水　带渣量＜０．５％。目前，我厂脱硫率、扒渣率均稳定在　黪　较高，石灰能够很快熔化，待石灰完全熔化后加人铝　基脱氧剂，之后快速将合金料加入包内。这样操作能　够利用合金料将铝基脱氧剂“带人”钢水更深的部位，　提高利用率。先加入的石灰快速熔化后能够形成保护　层，将脱氧剂与空气隔开减少烧损，提高利用率。　４精炼工艺优化　４．１脱氧工艺优化　９０％以上。　３．２严格控制入炉原料质量　ｌ　石灰是顶底复吹转炉炼钢主要的造渣材料，ｌ它具　廿鬈有脱磷、脱硫能力，用量最大，其质量对炼钢过程中成　§　渣速度等吹炼工艺影响很大。由于石灰活性度是影响　～　唐钢ＳＰＨＣ要求ｓ≤０．０１５％，ＬＦ快速脱硫极其重　要。脱硫反应式：　２【ＡＩ］＋３【Ｓ】＋３（Ｃａ０）＝３（ＣａＳ）＋（ＡＩ２０３）　（１）　转炉成渣速度的关键，因此国内均采用高质量的活性　石灰来炼钢，使用活性石灰可以提高成渣速度和渣化　ｊ　度，并减少石灰消耗量，有利于脱硫、脱磷反应进行，　从铝镇静钢的脱硫反应公式（１）看，ＬＦ脱硫的前　提为脱氧，针对脱氧工艺的主要措施如下。　４．１．１精炼前回收连铸浇余　眷　并减少温度损失及炉衬蚀损，提高冶炼水平。生产中　发现转炉冶炼后钢水回硫严重，回硫的主要原因为人　‘　‘　∞々　ｙ　弼％一　＊　０　７　８　搿　＊　箭　一４一　（钢铁冶炼＞　唐钢一钢轧厂ＳＰＨＣ高效精炼的实践　由于连铸浇余温度高且有一定的硫容量，回收连　铸浇余后，使得钢包渣子中（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）含量降低５％　左右，目前供１　机ＳＰＨＣ浇余回收率在９４％左右。　４．１．２精炼前期加入部分精炼渣　加入精炼渣后钢包渣子中Ａ１　０　提高８％左右，改　善了钢包渣子的流动性，同时也利于提高钢水的纯净　度。见表２。　表２不同阶段渣样成分　／ｏ／０　４．１．３强调一次性喂铝　炼炉，双工位同时具备钢水在线冶炼能力，借助设备　优势，可以优先进站加入少量渣料精炼，边精炼边等　待连铸浇余。　４．３吹氩工艺优化　ＳＰＨＣ钢属于低碳高铝镇静钢，需要在ＬＦ精炼初　期采用铝脱氧，由于铝是极强的脱氧元素，其脱氧产　物Ａｌ２（）　熔点高，表面张力大，不为钢液所润饰，易于　在钢液内上浮去除，滞留在钢液中的Ａｌ２（），，将在钢液　中聚集成链状夹杂，对钢质量有不良影响【ｌＪ。对于高Ａ　智能竺　气体流量控制仪实现高精度流量控制（譬　设定流量…萋　一　智能和实际流量偏差￣＜＋５ＮＬ／ｍｉｎ），并提供冶炼ＳＰＨＣ钢　同阶段流量参考：进站钢包接好氩气管后及时吹氩　由氧的钢液用铝脱氧，如果铝是以一批方式加入钢液　中，主要形成珊瑚状Ａ１。Ｏ，簇，这些簇状物很容易浮出　进入渣中，只有少量紧密状簇状物和单个Ａｌ　０　粒子　滞留在钢液中，其尺寸小于３０　ｕｍ；如果以两批方式　气，站外待炼过程氩气流量按５０ＮＬ／ｍｉｎ　２００ＮＬ／ｍｉｎ　灞　控制；静吹弱搅拌过程流量１００ＮＬ／ｍｉｎ￣３００ＮＬ／ｍｉｎ；给　加入，靠近Ａｌ２ｏ３粒子，有一些板型Ａｌ２０，的出现，其尺　寸在５　ｕｍ～２０　ｕＴＢ，且二次脱氧产生的Ａ１，Ｏ　粒子少，　尺寸在ｌ０　ｕｍ～２０　ｕｍ，不利于夹杂的碰撞长大和上浮　电中强搅拌过程流量３００ＮＬ／ｍｉｎ～６００ＮＬ／ｍｉｎ；脱硫强　鼗鞋薯　ｉｎ一　ｉｎｏ　４．４钙处理工艺优化　去除，所以加入铝应尽可能快的一批加入，以减少有　害的Ａｌ，０　夹杂。　４．２供电制度优化　由于在冶炼ｓＰＨｃ用铝脱氧后在钢中形成大量　在水口壁上引起水口堵塞从而中断浇铸过程。为了解　决这个问题，常用的方法是对钢水进行钙处理，通过　对钢中加入一定的钙，使得鬲熔点的Ａ１２０３与ＣａＯ结　精炼供电制度的根本在于精炼进站温度，结合钢　水温度“一脉相承”的特点，通过研究和试验，我们的　结论是：温度是系统工程，必须采用分头管理的方式　加以控制。为“夯实”精炼进站温度，采取的主要措施　如下。　合形成低熔点的铝酸钙，从而改善钢液的浇铸性能。　针对钙处理采取的主要措施如下。　４．４．１　全部使用钙铝线进行钙处理　避免了因使用纯钙线喂线速度慢、钢渣翻腾剧　４　２４．２．１稳定转炉出钢温度　出钢温度标志着炼钢厂生产水平的高低，是主要　的技术指标之一，提高出钢温度会直接恶化其它指　标，像钢铁料消耗、合金料消耗、转炉寿命等，故在目　前的生产组织下，稳定ＳＰＨＣ出钢温度，保证大包温　度≥１　５９０℃。　４．．　调薹升整篓　２降般式导喂管丝艺曲篓率１２　半　径必须大于　ｍ１．５　ｍ，减少丝线蕊藩ｌ勰《　：　１．９ｍ／ｍｉｎ。　：在导管中的阻力；保证喂丝导管的水平段与竖直段的《　４．２．２提高生产调度水平　控制转炉出钢至精炼进站冶炼间隔≤３０　ｍｉｎ；加　快钢包周转，保证红包出钢。　４．２＿３薄渣精炼　我厂的３　ＬＦ采用的是电极可旋转式的双工位精　ｆ下转第１３页）　＜钢铁冶炼）　一５一　浅谈高线热送非标设备的设计　——轴颈摩擦系数，滚动轴承取０．００５；　车轮与轨面的滚动摩擦系数，ｐ＝Ｏ．０００５；　构，当铸坯上掉下的氧化皮积累多后清理困难。　７结束语　一卜减速机的传动比　：　仃ｌ；ｎ为电机转速，ｎ：　这条高速线材生产线采用的连铸坯热送热装工　艺设计比较合理，装备先进，电机采用变频器调速，　ＰＬＣ编程控制，自动化水平高，设备运转精度高，生产　１４４０　ｒ／ｍｉｎ；Ｊ】．为车轮转速，ｎ１＝４４　ｒ／ｍｉｎ；　丁ｒ＿一减速机的效率，　＝０．９８；　齿轮减速电机功率：每台电机所需功率为：　Ｐｌ＝Ｍｎ／９５５０ｒ／＝４．２５　ｋＷ　缩短坯料在加热炉内嘉　的加热时间，降低建设成本和生　一　产运行成本，使本公司的产品更有竞争力。经过近１０　式中：　车轮传动系统效率，取７＝０．８５　因转盘采用两套电机驱动车轮结构，所以选取齿　轮减速电机型号为ＤＳＺＧＣＪａ２２５—４，功率为４　ｋＷ；减　个月的生产，全线设备调试逐步到位，生产节奏加快，　连铸坯的进炉温度逐步提高，生产量已接近设计能力　速机速比２１；电机转速１４４０　ｒ／ｍｉｎ。车轮转速为：４４　ｒ／　ｍｉｎ。　的８０％，实￣Ｔｉ３ｔ计的预期计划，同时为企业带来了　，可观的经济效益。　（收稿２０１０—１２—２６责编擎一　崔建华）　《　５电气控制　采用ＰＬＣ编程实现设备顺序控制及电气联锁。热　送电机采用变频器调速，ＰＬＣ速度给定。位置传感器　反馈钢坯位置。ＰＬＣ系统与工作站之间采用工业以太　网通迅；与传动装置之间采用ＰｒｏｆｉｂｕＳ网通讯。工作　站对生产流程实行画面监控，实现生产过程全自动化　控制。　６设计中存在的问题　参考文献　］邹家祥＿车Ｌ钢机械【Ｍ】・北京：冶金工业出版社，１９８９－４２２、４２８～　［２］马鞍山钢铁设计院・中小型轧钢机械设计与计算［Ｍ］・北京：冶　遂赣　金工业出版社，１９７９・４３２—４３３・　［：；］钢铁企业电力设计手册编委会．钢铁企业电力设计手册（下囊　册）［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，１９９６．１６—１７．　６．１此生产线铸坯运输辊道较长，因资金限制等因　［４］成大先．机械设计手册［Ｍ　Ｅ京：化学工业出版社，２００２．１—１０４．　素，未在设备上采取保温措施，造成铸坯运送过程中　热量损失较多，建议在适当的时候得到完善。　６．２在辊道下部未设冲渣沟，且辊道架子为框架结　作者简介　张金惠，工程师，１９９２年毕业于河北理工大学，现从事冶金设　备设计工作。　（上接第５页）　５－２周期情况精炼周期平均缩短３　ｍｉｎ。　现ＬＦ精炼快速脱氧。　５．３温度情况冶炼浇次前５炉钢时，ＬＦ出站钢水　６．４优化供电制度、钙处理制度，避免重复冶炼，提　高ＬＦ精炼效率。　温度应控制在上限，将中间罐温度控制在中上限，使　塞棒尽快地受热，形状规则，中间罐蓄热充足，防止塞　棒开度波动大和罐温温降大而拉速不稳定。连浇５炉　钢水后，ＬＦ出站钢水温度应控制在中下限，将中间罐　温度控制在中下限，防止钢水温度高造成冶炼时间长　罐温高而使中间罐耐材侵蚀过快，造成拉速波动。　６结论　６．５围绕着高效精炼，优化了铁水预处理、转炉、ＬＦ　精炼工艺，缩短了３　Ｆ供１　机ＳＰＨＣ精炼周期，保证　了１　机恒定拉速１．８ｍ／ｍｉｎ～１．９ｍ／ｍｉｎ运行。　黎　（收稿２０１１－０２—１６责编赵实鸣）　６．１通过对铁水ｓ高于０．０２０％的炉次进行脱硫处　参考文献　理，将铁水ｓ脱至０．０１０％以下等措施降低了ＬＦ精炼　脱硫负荷。　【１］成国光，干勇，刘浏，等．新编钢水精炼暨铁水预处理１５００问　［Ｍ】．北京：中国科学技术出版社，２００７．９５．　６．２改变炉后预脱氧方式，保证ＬＦ精炼前钢水低氧　位操作。　６－３通过回收连铸浇余、加入精炼渣及一次喂铝实　作者简介　席晓利，男，毕业于兰州理工大学冶金工程专业，现就职于唐　钢第一钢轧厂技术科。　＜研究与应用）　｝…　～　≯Ｉ＿一删＿，，　蛳　黜　１３一　一