双联炼钢工艺在120吨转炉的实践

1、福建三钢炼钢厂福建三钢炼钢厂Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL双联炼钢工艺在双联炼钢工艺在120120吨转炉的实践吨转炉的实践方震宇方震宇福建（三钢）集团炼钢厂，福建，三明福建（三钢）集团炼钢厂，福建，三明 365000365000福建三钢炼钢厂福建三钢炼钢厂Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL摘要：介绍了三钢摘要：介绍了三钢120120吨转炉双联冶炼工艺吨转炉双联冶炼工艺（MRPMRP）的生产实践，讨论双联法各方而的技术

2、）的生产实践，讨论双联法各方而的技术特点，对冶炼全过程进行了详细地分析，列举特点，对冶炼全过程进行了详细地分析，列举了双联炼钢法的优缺点及实施效果。了双联炼钢法的优缺点及实施效果。 关键词：关键词：MRP双联，转炉脱磷，脱碳福建三钢炼钢厂福建三钢炼钢厂Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL1 1 引言引言 随着世界转炉炼钢技术的发展，传统转炉炼钢过程随着世界转炉炼钢技术的发展，传统转炉炼钢过程逐步转向单一化，将冶炼过程分为几个阶段，一个冶炼逐步转向单一化，将冶炼过程分为几个阶段，一个冶炼设备进行单一功能的操作成

3、为转炉的发展方向。设备进行单一功能的操作成为转炉的发展方向。2020世纪世纪9 09 0 年 代 起 ， 日 本 新 日 铁 在 君 津 厂 开 发 了年 代 起 ， 日 本 新 日 铁 在 君 津 厂 开 发 了 L D - L D - ORP(Optimiang Refining Process)ORP(Optimiang Refining Process)法。法。: :将脱磷、脱碳将脱磷、脱碳分别在两个转炉内进行。一个进行铁水脱磷，另一个转分别在两个转炉内进行。一个进行铁水脱磷，另一个转炉将脱磷处理后的铁水进行脱碳升温，取得纯净度较高炉将脱磷处理后的铁水进行脱碳升温，取得纯净度较高的钢水

4、，为双联法转炉冶炼工艺。宝钢也引进了转炉双的钢水，为双联法转炉冶炼工艺。宝钢也引进了转炉双联法冶炼新工艺。联法冶炼新工艺。 为适应钢铁业为适应钢铁业 “ “低成本、高洁净钢低成本、高洁净钢”发展方向，发展方向，三钢公司于三钢公司于20112011年年5 5月起在二炼钢月起在二炼钢120120吨转炉开发转炉双吨转炉开发转炉双联法（联法（MRPMRP工艺，工艺，MinGuang BOF Refining ProcessMinGuang BOF Refining Process）冶）冶炼工艺，并运用于高碳钢生产，效果良好炼工艺，并运用于高碳钢生产，效果良好 福建三钢炼钢厂福建三钢炼钢厂Steelma

5、king plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL2 MRP2 MRP布置及工艺流程布置及工艺流程 三钢三钢120120吨转炉吨转炉MRPMRP工艺采用转炉同跨双联布置，特工艺采用转炉同跨双联布置，特点：点：1 1、脱磷、脱碳炉布置在同跨，在脱磷炉前的、脱磷、脱碳炉布置在同跨，在脱磷炉前的主操作平台开孔，并设活动栏杆。脱磷炉出的脱磷主操作平台开孔，并设活动栏杆。脱磷炉出的脱磷铁水，从孔中吊起就近兑入脱碳转炉冶炼。铁水，从孔中吊起就近兑入脱碳转炉冶炼。2 2、脱、脱磷炉设置两套独立的氧枪，一套脱碳，另一套脱磷，磷炉设置两套独立的氧枪，一套

6、脱碳，另一套脱磷，可实现迅速而准确的更换。可实现迅速而准确的更换。 双联冶炼工艺流程如图双联冶炼工艺流程如图1 1所示。铁水勾兑后，将铁所示。铁水勾兑后，将铁水及废钢加入到脱水及废钢加入到脱P P炉，脱炉，脱P P氧枪吹炼脱氧枪吹炼脱P P至终点后，至终点后，往铁包出半钢后，兑入脱碳炉，吹炼脱碳，结束后往铁包出半钢后，兑入脱碳炉，吹炼脱碳，结束后出钢进入下一工序。出钢进入下一工序。福建三钢炼钢厂福建三钢炼钢厂Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL图图1 MRP1 MRP工艺流程图工艺流程图福建三钢炼钢厂福建三钢

7、炼钢厂Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL3 3 脱脱P P炉冶炼工艺实践炉冶炼工艺实践 3.1 脱脱P转炉装入制度研究转炉装入制度研究 采用铁水加纯废钢的装入制度。为确保热量平衡，分别对铁采用铁水加纯废钢的装入制度。为确保热量平衡，分别对铁水比为水比为82%、85%、88%、90%、92%的装入制度进行比较的装入制度进行比较（见表（见表1），确立转炉装入制度。），确立转炉装入制度。表表1 铁水温度：铁水温度：1285,铁水硅铁水硅0.40%时，不同铁水比的装入制度比较时，不同铁水比的装入制度比较铁水比/%冷

8、料熔化情况热量平衡情况82%较多冷料不化热量不足85%部分冷料不化88%基本熔清热量基本平衡，矿石加入量1t90%完全熔清热量较足，矿石加入量在（12）t9295%完全熔清矿石加入量（34）t热量富余，易喷溅福建三钢炼钢厂福建三钢炼钢厂Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL表表2 2 铁水温度：铁水温度：1285,1285,铁水硅铁水硅0.40%1300 ，C%2.8%，。，。4.2 MRP双联脱碳炉吹炼模式双联脱碳炉吹炼模式经过脱经过脱P炉处理后的铁水，其中炉处理后的铁水，其中P含量和含量和C，Mn含量都低，

9、硅也基本被完全氧含量都低，硅也基本被完全氧化，脱碳炉半钢水成分参见下表化，脱碳炉半钢水成分参见下表7。温度C（%）Mn（%）S（%）P（%）Si（%）范围132013452.903.150.040.100.0300.0400.0200.0400.10平均1336.73.040.0720.03430.02840.8福建三钢炼钢厂福建三钢炼钢厂Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL 脱碳炉枪位控制原则为保证炉渣不返干，枪位采取从高到低，逐脱碳炉枪位控制原则为保证炉渣不返干，枪位采取从高到低，逐步降枪的枪位模式。目前

10、步降枪的枪位模式。目前MRPMRP双联脱碳炉采用的枪位制度为：开吹双联脱碳炉采用的枪位制度为：开吹枪位枪位1.9m1.9m2m2m，2 23 3分钟后降为分钟后降为1.6m1.6m，后期根据化渣情况逐渐，后期根据化渣情况逐渐降枪，终点前降枪，终点前30304040秒压枪至秒压枪至1.2m1.2m； 供氧流量采取从小到大的模式。脱碳转炉供氧流量从下枪点火的供氧流量采取从小到大的模式。脱碳转炉供氧流量从下枪点火的110001100012500 Nm3/h12500 Nm3/h逐渐调大，在逐渐调大，在5 5分钟时，供氧流量调为分钟时，供氧流量调为260002600029000Nm3/h29000Nm

11、3/h，5 5分钟后氧流量维持不变，前分钟后氧流量维持不变，前5 5分钟氧流量缓分钟氧流量缓慢调大，控制慢调大，控制C-OC-O反应，冶炼过程平稳，过程渣返干较轻，倒炉渣反应，冶炼过程平稳，过程渣返干较轻，倒炉渣流动性好。流动性好。 4.3 MRP4.3 MRP双联脱碳炉用锰矿直接合金化双联脱碳炉用锰矿直接合金化 在双联脱在双联脱C C冶炼阶段中可投入冶炼阶段中可投入MnMn矿石，用于替代部分锰铁合金矿石，用于替代部分锰铁合金, ,是是双联法冶炼的一个最大的特点。双联法冶炼的一个最大的特点。福建三钢炼钢厂福建三钢炼钢厂Steelmaking plant OF Fujian SanSteel S

12、ANGANGSTEELSANGANGSTEEL 5 MRP5 MRP双联冶炼工艺优缺点双联冶炼工艺优缺点 5 51 1双联冶炼工艺优点双联冶炼工艺优点 5.1.15.1.1减少渣量减少渣量 脱磷转炉需合适的炉渣用于脱磷，脱碳炉可少渣冶炼。脱脱磷转炉需合适的炉渣用于脱磷，脱碳炉可少渣冶炼。脱磷炉在低温阶段的单一脱磷效率高，脱磷渣不进入脱碳炉，磷炉在低温阶段的单一脱磷效率高，脱磷渣不进入脱碳炉，减少钢水回磷。减少钢水回磷。 5.1.25.1.2转炉的功能专一化，冶炼周期缩短转炉的功能专一化，冶炼周期缩短 转炉功能专一化使每炉吹氧时间缩短，平均冶炼周期为转炉功能专一化使每炉吹氧时间缩短，平均冶炼周期

13、为28.6628.66分钟，同比转炉冶炼周期缩短分钟，同比转炉冶炼周期缩短5 510min10min。 5.1.35.1.3提高转炉炉龄提高转炉炉龄 由于冶炼生产节奏快，时间短，热循环得到改善，转炉由于冶炼生产节奏快，时间短，热循环得到改善，转炉侵蚀减轻，提高转炉的炉龄。侵蚀减轻，提高转炉的炉龄。福建三钢炼钢厂福建三钢炼钢厂Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL5.1.45.1.4可用锰矿来替代锰铁合金可用锰矿来替代锰铁合金通过配加富锰矿，提高炉渣中的通过配加富锰矿，提高炉渣中的MnOMnO含量，降低炉渣熔点，

14、改善炉渣含量，降低炉渣熔点，改善炉渣流动性；利用少渣冶炼，提高锰的收得率。从冶炼过程来看，返干流动性；利用少渣冶炼，提高锰的收得率。从冶炼过程来看，返干现象明显改善，氧枪粘冷钢情况较好。配加富锰矿的脱碳炉倒炉终现象明显改善，氧枪粘冷钢情况较好。配加富锰矿的脱碳炉倒炉终点残锰平均点残锰平均0.303%0.303%，比正常冶炼终点锰平均，比正常冶炼终点锰平均0.145%0.145%高了高了0.1580.158，富，富锰矿中锰的收得率达到了锰矿中锰的收得率达到了45%45%。5.1.55.1.5脱磷炉使用脱碳炉渣脱磷炉使用脱碳炉渣脱碳炉留渣用作脱磷炉返回渣，经过试验对比，半留渣效果较好，脱碳炉留渣用

15、作脱磷炉返回渣，经过试验对比，半留渣效果较好，石灰加入量明显减少。脱碳炉每炉留渣量石灰加入量明显减少。脱碳炉每炉留渣量2 23t3t，出钢结束后，将炉，出钢结束后，将炉渣溅干，留做脱磷使用。渣溅干，留做脱磷使用。5.1.65.1.6脱磷、脱碳较易实现自动化炼钢脱磷、脱碳较易实现自动化炼钢 脱磷、脱碳提枪时间的确定：为确保脱碳炉终点温度，脱磷炉脱磷、脱碳提枪时间的确定：为确保脱碳炉终点温度，脱磷炉终点碳含量终点碳含量2.80%2.80%，入脱碳炉半钢铁水温度，入脱碳炉半钢铁水温度12851285，确定脱磷炉，确定脱磷炉提枪时间，实现脱磷自动控制。提枪时间，实现脱磷自动控制。 通过目标成分、温度与

16、入炉半钢水通过目标成分、温度与入炉半钢水成分进行热平衡计算，实现脱碳炉自动控制。成分进行热平衡计算，实现脱碳炉自动控制。福建三钢炼钢厂福建三钢炼钢厂Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL5.25.2双联冶炼工艺存在问题双联冶炼工艺存在问题5.2.15.2.1脱碳炉氧枪粘冷钢脱碳炉氧枪粘冷钢MRPMRP双联脱碳炉冶炼渣量少，过程易返干，更易粘枪，通过分析渣样双联脱碳炉冶炼渣量少，过程易返干，更易粘枪，通过分析渣样熔点，粘枪的原因是由于在返干期间因（熔点，粘枪的原因是由于在返干期间因（FeOFeO）含量的下降，渣中

17、出）含量的下降，渣中出现高熔点、高粘度的现高熔点、高粘度的2CaO2CaOSiO2SiO2，喷起后夹杂钢水粘附在氧枪表面。，喷起后夹杂钢水粘附在氧枪表面。5.2.25.2.2煤气回收量偏低。煤气回收量偏低。脱磷炉脱磷炉CO%CO%含量低，无法回收，脱碳转炉开吹约含量低，无法回收，脱碳转炉开吹约1-2 min1-2 min后方可进行后方可进行煤气回收，较正煤气回收，较正 常冶炼减少约常冶炼减少约3 min3 min的回收量。的回收量。6 MRP6 MRP双联工艺在高碳钢生产上的运用双联工艺在高碳钢生产上的运用传统冶炼高碳钢时，为保证出钢传统冶炼高碳钢时，为保证出钢P P，出钢碳较低（平均，出钢碳

18、较低（平均0.07%0.07%），出），出钢过程配碳量大，钢水增氮明显。钢过程配碳量大，钢水增氮明显。MRPMRP在脱在脱P P炉脱炉脱P P，脱碳炉终点，脱碳炉终点P P较较低，实现高碳低磷出钢，减少出钢配碳量，降低钢水增氮。低，实现高碳低磷出钢，减少出钢配碳量，降低钢水增氮。福建三钢炼钢厂福建三钢炼钢厂Steelmaking plant OF Fujian SanSteel SANGANGSTEELSANGANGSTEEL MRPMRP双联工艺平均出钢碳提高双联工艺平均出钢碳提高0.238%0.238%，钢水氮含量下降，钢水氮含量下降7.05ppm7.05ppm。 7 7 结论结论 （1 1）为建立高效低成本洁净钢技术平台打下坚实基础。）为建立高