鐵水預處理技術(shù)的創(chuàng )新與實(shí)踐

  首鋼國際工程公司擁有多項鐵水脫磷、脫硫扒渣專(zhuān)利技術(shù),能夠結合客戶(hù)的個(gè)性化需求,提供煉鋼廠(chǎng)房?jì)?、高爐鐵水溝、鐵水運輸線(xiàn)、鐵水倒罐站等多個(gè)不同位置進(jìn)行鐵水預處理方案,實(shí)現生產(chǎn)流程順捷、減少設備投資、節能環(huán)保的目標。目前,這些技術(shù)已經(jīng)成功應用在首鋼、承鋼、山東宏達、宣鋼、邢鋼、江蘇申特、唐山建龍等工程中,應用效果良好,得到用戶(hù)一致好評。

  鐵水罐噴吹“三脫工藝”的自主創(chuàng )新

  鐵水罐噴吹“三脫”(脫硫、脫硅、脫磷)技術(shù)起源于日本,該項技術(shù)一直被日本公司所壟斷,首鋼國際工程公司通過(guò)自主創(chuàng )新研究,最終實(shí)現該項技術(shù)的國產(chǎn)化并成功應用,成為首鋼國際工程公司自主研發(fā)的優(yōu)勢技術(shù),同規模工程投資僅為引進(jìn)國外技術(shù)和設備的1/2—1/3,“三脫”效果良好,尤其脫磷效果達到國際先進(jìn)水平,終點(diǎn)[P]穩定在<0.007%;該技術(shù)還能通過(guò)調整操作工藝,將鐵水終點(diǎn)[Mn]降低到0.05%—0.10%之間,為開(kāi)發(fā)低錳鋼種提供優(yōu)質(zhì)鐵水。

  技術(shù)特點(diǎn)。低凈空鐵水罐低溫鐵水脫磷工藝;采用可調喉口閥門(mén)控制脫硫劑噴吹速度,實(shí)現精確、連續噴吹流量調節;采用動(dòng)態(tài)壓差噴吹控制技術(shù),實(shí)現穩定噴吹操作;采用雙噴槍互為備用的工藝布置,實(shí)現噴吹工位連續作業(yè),滿(mǎn)足連續生產(chǎn)要求;采用水冷低馬赫數氧槍?zhuān)行ПWC保碳軟吹氧,達到控制鐵水溫度的作用;設置水冷盤(pán)管加耐材水箱型防濺罩,有效防止鐵水噴濺對設備損壞;通過(guò)控制操作工藝參數,可將鐵水脫錳控制在0.05%—0.10%之間,實(shí)現鐵水脫錳工藝。

  實(shí)際生產(chǎn)效果

  首鋼國際工程公司自主研發(fā)的鐵水罐噴吹三脫工藝與裝備2011年順利投產(chǎn)后,設備運行正常,三脫效果穩定,脫磷效果達到國際先進(jìn)水平。

  脫磷效果。在現有脫硅、脫磷工藝條件下,統計2011年63爐鐵水脫磷結果,鐵水成分變化如圖1所示,鐵水終點(diǎn)P分布情況如圖2所示??梢钥闯鼋?jīng)過(guò)脫磷站處理的鐵水P含量平均為0.007%,遠遠優(yōu)于設計指標≤0.015%的水平。

  統計生產(chǎn)實(shí)際結果表示:鐵水終點(diǎn)P平均為0.007%,最高0.015%,最低0.004%,完全滿(mǎn)足所有不銹鋼鐵水脫P指標的要求,優(yōu)于設計指標。

  鐵水溫度控制。該技術(shù)應用鋼廠(chǎng)的鐵水供應比較特殊,需要從較遠的另外一個(gè)車(chē)間的混鐵爐出鐵后倒運過(guò)來(lái),正常的情況下倒運時(shí)間大約為30min,鐵水在出鐵和倒運過(guò)程中溫降很大,到站鐵水溫度基本上在1220—1250℃之間,而AOD、EAF對鐵水溫度的要求是必須大于1300℃,這給噴吹脫磷裝備帶來(lái)了一定挑戰。首鋼國際工程公司根據鐵水溫度偏低等工況,調整和優(yōu)化脫磷噴吹及頂吹氧工藝參數,經(jīng)過(guò)熱試后證明,經(jīng)過(guò)調整后的脫磷工藝完全適應低溫鐵水噴吹脫磷的要求。

  噴吹脫磷處理周期。脫磷處理周期指進(jìn)脫磷站開(kāi)始處理到出脫磷站的整個(gè)處理時(shí)間,包括測溫取樣時(shí)間、扒渣時(shí)間、脫硅時(shí)間、脫磷時(shí)間。影響處理周期的因素與操作工的熟練程度和前后工序的匹配有很大關(guān)系,通過(guò)對投產(chǎn)期間正常脫磷條件下的脫磷記錄進(jìn)行統計,共統計脫磷63罐,僅計有1爐大于75min,脫磷周期的合格率達到設計要求。

  脫磷劑消耗。脫磷劑的消耗直接影響到不銹鋼生產(chǎn)成本,統計目前脫磷劑消耗指標后表明,各種物料實(shí)際消耗指標都優(yōu)于國外技術(shù)指標。各種脫磷劑消耗對比情況如圖3所示。

  鐵水罐車(chē)在線(xiàn)噴吹脫硫新工藝

  該工藝把脫硫站建在煉鐵廠(chǎng)高爐和煉鋼廠(chǎng)之間的鐵水運輸線(xiàn)上,為國際工程公司專(zhuān)利技術(shù),屬?lài)鴥仁讋?chuàng ),各項技術(shù)指標達到國內同行業(yè)領(lǐng)先水平。該工藝能夠最大限度地節約占地面積、加快處理節奏、降低鐵損和溫度損失,對于現有煉鋼車(chē)間內場(chǎng)地不足而又有建設需要的企業(yè)和老廠(chǎng)改造提供一種獨特的脫硫方式,具有良好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。

  技術(shù)特點(diǎn)

  1)把脫硫站建在煉鐵廠(chǎng)高爐和煉鋼廠(chǎng)之間的鐵水運輸線(xiàn)上。利用鐵水運輸車(chē)和高爐鐵水包脫硫,可以節省配套大型天車(chē)、鐵水罐、鐵水罐車(chē),并解決了鐵水運輸問(wèn)題,具有項目投資少的特點(diǎn)。
  2)雙工位工藝布置。采用橫移車(chē)與噴槍升降裝置相結合,通過(guò)創(chuàng )新工藝布置,使得一臺噴槍橫移車(chē)對應兩個(gè)噴吹脫硫工位,既縮短了處理周期,減少了鐵水溫降,又節約了設備投資。
  3)采用鐵水撈渣技術(shù),并通過(guò)撈渣設備的旋轉功能,實(shí)現了一臺撈渣機對應兩個(gè)撈渣工位的工藝操作。使用撈渣機撈去脫硫過(guò)程產(chǎn)生的鐵渣,不需要傾翻鐵水罐進(jìn)行扒渣,適應鐵水罐車(chē)在線(xiàn)脫硫操作。另外,一臺撈渣機對應兩個(gè)工位的工藝操作,也節約了設備投資。由于撈渣工藝的應用,每處理1噸鐵水將降低3.5公斤左右的鐵水損耗,產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益,同時(shí)具有明顯的節能減排效益。
  4)噴槍升降橫移車(chē)的定位裝置,為自主創(chuàng )新技術(shù),為保證噴槍升降橫移車(chē)的精確對位,自主研發(fā)設計了一套鎖緊機構,使得幾十噸重的噴槍橫移車(chē)的定位精度達到±20mm,到達停車(chē)位后自動(dòng)鎖死,不會(huì )因噴吹脫硫過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)而跑偏。

  首鋼國際工程公司發(fā)揮長(cháng)期以來(lái)與世界先進(jìn)鐵水預處理技術(shù)公司合作的優(yōu)勢,依托首鋼集團引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù),研發(fā)出更適合國內鋼鐵企業(yè)實(shí)際情況的多項自主知識產(chǎn)權的核心技術(shù),并通過(guò)技術(shù)集成創(chuàng )新,在鐵水預處理和技術(shù)服務(wù)方面占領(lǐng)了國內一定的市場(chǎng)。首鋼國際工程公司將不斷完善鐵水預處理技術(shù),為國內外煉鋼企業(yè)提供技術(shù)裝備先進(jìn)、工程投資合理、滿(mǎn)足個(gè)性化要求的產(chǎn)品與服務(wù)。