宁钢180t转炉底吹生产实践

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1、宁钢180t转炉底吹生产实践韦泽1 刘学奇1 杨明清1 朱叶风1 齐吉勇1 张本亮1 1.炼钢厂（宁波钢铁有限公司炼钢厂，浙江 宁波 315807）摘 要 全部设备国产化的宁钢转炉在资产重组后，依托宝钢的管理和技术资源，坚持低成本、高效益的理念，积极开展创新改进，逐渐形成了自己转炉特点的工艺技术。创造了转炉底吹寿命和炉龄同步的骄人成绩，创造了持续高产和稳定质量，国内领先的不凡业绩。关键词：转炉底吹；炉龄；CO积The practice of ningbo steels 180t bottom-brown converterWEI Ze1 LIU Xue-qi1 YANG Ming-qing1

2、ZHU Ye-feng1 QI Ji-yong1 ZHANG Ben-liang11. Steel-making plant （Steel-making plant of Ningbo iron & steel Co.,Ltd, Ningbo Zhejiang 315807，China） Abstract：Ningbo steels 180t bottom-brown converter,all of equipments made of local，depend on the resource of Baosteels managing and technology，persisting i

3、n the idea of low cost and high benefit，having development and reform in processing and technique of fitting the own characteristic。A great achivement of high yield high quality in mainland and the performance that the end of the converter is the bottom-brown life and the campaign of BOF synchronize

4、s have been acquired。Key words：bottom-blown ;the life of a furnace;carbon-oxygen equilibrium 0 前言宁钢180t转炉项目起始于2002年底，一期两座180t转炉，由北钢院做工厂设计，西重所承担工艺、设备及三电自动化控制系统的项目设计；仅副枪系统由Daniel提供，其他设备全部由国内制造。与本转炉配套的一期设施为铁水脱硫处理2座，2台两机两流的板坯连铸机，炉外精炼LF 1座；二期预留铁水脱硫处理1座、180t转炉1座和180tRH精炼炉1座（于2008、2009年、2011年先后投产）。1 180t转炉

5、生产概况1.1 180t转炉工艺参数表1 工艺参数表Tab.1 The table of process parameter 项目参数装入量210 t铁水比85 %炉体炉高/炉径1.530熔池直径5464mm熔池深度1690mm透气砖分布圆周直径1818mm/3543mm喷吹顶吹供氧强度3.05 m3/(mint)顶吹供氧压力0.85 mpa底吹供气强度0.032 m3/(mint)底吹供气压力0.88mpa底吹供气种类N2、Ar1.2 主要生产钢种 投产以来，生产品种定位为中低端产品，品种以Q235B、SPHC、Q345B为主，约占生产比例的92%。自09年宝钢重组以后，开始根据客户的需求进

6、行了钢种的客制化生产，并进行了船板的认证和一系列新品种的开发。详细的钢种见表2。表2 生产钢种表Tab.2 Kinds of steel grade序号品名牌号备注1碳素结构用钢Q235B2Q215A/Q235A3Q235C/Q420C4SS4005SAE1006/SAE10126低合金高强度结构钢Q345C/Q345D7车轮钢N330CL/N380CL/N420CL8汽车结构用钢510L9SAPH370/SAPH400/SAPH44010船体用结构钢A、B11桥梁用结构钢Q345qD12管线钢L245/S24513X4214X52/L360/S36015集装箱板B480GNQR（SPA-H）

7、1.3 转炉炉龄和底吹寿命宁钢180t转炉自2007年开工以来，完成了5个炉役，平均炉龄10947炉。平衡“铁-钢-轧”生产链的效益最大化，炉龄最高控制在12414炉，最低控制在9148炉。底吹寿命，到2010年，借鉴第一个炉役的护炉经验和国内各大型转炉的护炉经验，取得了底吹寿命和炉龄同步的业界骄人成绩。自2007年开工以来各炉役炉龄以及底吹寿命情况见表3。表3 炉役炉龄和底吹寿命表Tab.3 campaign and the life of bottom-blown炉座炉役起止时段炉龄底吹寿命1#炉第一炉役07年5月 - 08年12月119445700第二炉役09年1月 - 10年11月12

8、414124142#炉第一炉役07年5月 - 09年1月91486300第二炉役09年1月 - 10年6月10106101063#炉第一炉役09年11月 - 11年5月11125111251.4 CO积指标宁钢180t转炉取得了底吹寿命和炉龄同步的骄人成绩，炉役CO积平均达到0.00273的水平。宁钢2#转炉第二炉役期的CO积分布见图1。图1 2#转炉第二炉役期CO积分布图Fig.1 The carbon-oxygen equilibrium distribution of 2# BOFs second campaignCO积在炉役500炉前明显高于炉役平均值，平均在0.00299。分析其原因

9、：出于稳定炉型和节能增效的目的，炉役前500炉不采取溅渣作业，导致高FeO含量的吹炼终点炉渣，在摇炉的过程中粘结在炉壁上，在后一炉次冶炼过程中增加了炉内的氧化性，通过钢渣平衡传递到钢水里，进而引起C*O积的提高。采取溅渣护炉操作后，经过改质的炉渣，其氧化性被改质剂稀释，降低了对钢水O含量的影响。2 宁钢180t转炉底吹技术2.1 底吹供气设备底吹供气管道采取普通的双路供气方式，一路供氮气，一路供氩气，具备氮氩切换功能。分出10根支管为10块透气砖供气，支管上设有旁通管路，确保底吹管路的基础流量。底吹透气砖由10块组成，呈双环形分布。2.2 底吹的冶金特征： 底吹是通过供气管路，由透气式耐火砖从

10、炉底向熔池吹入惰性气体（N2、Ar），来加强熔池的搅拌，从动力学角度为熔池的物化反应提供良好的搅拌效果。主要冶金特性如下： 缩短熔池内钢液成分及温度的混均时间； 加强熔池搅拌，改善转炉吹炼条件，使钢液中碳氧反应在接近平衡状态下进行，钢中残留氧下降，渣中FeO降低，喷溅物减少，终点可控性好； 转炉吹炼终点锰收得率有所提高； 顶底复合吹炼钢液中氢含量有所降低。2.3 底吹强度选择 通常用测定熔池的均匀混合时间来估价底吹气体的供气强度对搅拌的影响，采用各种复合吹炼方法，用式（1）和（2）算出的底吹气体量和熔池混合时间的数据汇集于图2。在生产实践中，底吹强度的选择还受到顶吹氧气压力、炉型和便利操作等多

11、种因素的影响。 (1)式中： - 搅拌能量， W/t； Q - 底吹气体量，Nm3/min； W - 钢水重量，t； T - 钢水温度，K； Z - 钢水深度，cm； H - 相当于1105Pa时的钢水深度。 (2)式中： - 钢水混匀混合时间，s。图2 底吹搅拌气体强度与混均时间的关系Fig.2 The relationship of bottom stirring intension and mixing time 2.4 底吹工艺模型底吹的工艺模型，自2007年开工以来，就采用自动控制，起初底吹模型是参照武钢三炼钢250t转炉的底吹模型，后续结合本厂的品种开发、冶炼钢种终点要求、顶吹氧气

12、压力、炉型控制等因素，进行了优化。现用的底吹模型见图3。图3 转炉底吹模型Fig.3 The model of BOFs bottom-blown2.5 底吹维护技术底吹维护目的是获得和炉龄同寿命的底吹搅拌效果，来满足冶炼钢种和炉型控制的需求。底吹的维护技术主要有以下几方面： 供气设备的管理维护，提供稳定不间断的搅拌气流； 供氧工艺的动态调整，维持合理的炉型； 溅渣护炉工艺的动态调整，维护合理的炉型； 结合动态炉型和冶炼钢种，合理调整底吹强度。3 成果及展望自2007年宁钢投产以来，转炉技术工作人员对转炉底吹技术一直视为重点在攻关，取得了一系列骄人的成绩。 高炉龄，自2007年开工以来，最高炉

13、龄12414炉，平均炉龄10947炉，在全国先进水平之列。 实现了炉龄和底吹寿命的完全同步，通过系列的设备优化和底吹工艺优化，实现了炉龄和底吹寿命的完全同步。 CO积平均0.00273，最低平均值接近0.0025,达到国际先进水平。 实现了底吹寿命和炉龄同步下的零漏炉，通过合理优化底吹模型，合理炉型控制，在确保底吹寿命和炉龄同步的同时，实现了零漏炉。2011年后，随着低碳钢、超低碳钢的开发，转炉底吹冶金特性对终点脱碳的冶金效果也将明显体现。在成绩的基础上努力创新，实现高效、均衡、稳定、经济的生产目标，满足品种开发对转炉冶炼的要求。4 结束语 以惰性气体为底吹气体的复吹转炉，底吹设备简单，费用低廉，维修方便，在国内外各大型转炉上广泛应用。底吹改善了熔池一系列复杂的物理化学反应所需的动力学条件，也对终点拉碳、炉型控制、氧枪粘渣控制等一系列炼钢难题有着良好的辅助作用。继续挖掘国内外先进的底吹技术，为我厂180t转炉的冶炼提供更好的技术支撑，是作为一个转炉技术工作人员，孜孜不倦的追求。参考文献：1 陈家祥 .钢铁冶金学（炼钢部分），冶金工业出版社，1995年 第一版。2 野崎 努 .底吹转炉法-引进搅拌效果顶底复合吹炼/日，冶金工业出版社，2008年 第一版。5