氧气转炉“留渣 双渣”炼钢工艺技术131210王新华.ppt

1氧气转炉“留渣+双渣”炼钢工艺技术王新华 2012 年 12 月?钢铁工业是重要基础产业,近十多年来发展迅速,其中尤以中国钢铁工业的崛起令人瞩目; ?钢铁生产在资源、能源消耗和炉渣等废弃物排放方面存在很大问题; ?氧气转炉炼钢(产钢比>91%) : ?为去除磷、硫杂质等需要, 炼钢过程必须加入石灰、白云石等造渣; ?全国氧气转炉年产钢 亿吨以上, 每年消耗 4400 万吨以上石灰石和 1000 万吨以上白云石,产生 6200 万吨以上炉渣。一、背景和意义 2 氧气转炉炼钢示意图石灰石资源 3 ?石灰石和白云石均为重要的不可再生资源,我国石灰石资源并不富裕; ?据北京市规划设计院 2007 年资料, 已探明石灰石矿储量(750 亿吨), 按目前石灰石耗量仅可用 45 年; ?此外, 大量开采石灰石、白云石还会加剧植被破坏、水土流失,对生态环境造成不利影响。首钢石灰石矿山转炉脱磷预处理+ 转炉脱碳炼钢?日本钢铁企业开发了“转炉脱磷预处理+ 转炉脱碳炼钢”工艺( LD-ORP , SRP ,H炉): ?高效经济生产洁净钢(包括低磷、超低磷钢); ?缩短炼钢生产周期; ?降低 40% 以上石灰消耗和 30% 以上渣量(早期称为 Less Slag 炼钢法)。?需要专门脱磷转炉(新建钢厂或炼钢能力有较大富余钢厂)。 4 80 年代日本开始开发少渣炼钢工艺 5 T. Shima, 6 th International Iron and Steel Congress , ISIJ, -26, 1990, Nagoya, , 1 新日铁君津钢铁厂开发的 ORP 炼钢工艺 90 年代后期开发“转炉脱磷-转炉少渣炼钢”工艺 6 渣量比较 7 S. Kitamura, et al., 9 th China-Japan Symposium on Science and Technology of Iron and Steel, 2001, Xian 工艺 A:传统炼钢工艺; 工艺 B:铁水罐脱磷预处理; 工艺 C:转炉铁水脱磷预处理; 工艺 D:转炉铁水预处理, 80% 脱碳转炉渣返回脱磷转炉利用。新日铁开发“ MURC ”炼钢工艺 8 小川雄司,転炉を用いた脱りん脱炭連続処理プロセスの開発,鉄と鋼, 87( 2001 ), p21-28 岩崎正樹,松尾充高,製鋼技術開発の歩みと今後の展望,新日鉄技報, 2011 ,第 391 号, p88-93 (950 万吨): ?一炼钢厂: 220t 转炉×3 ?二炼钢厂: 300t 转炉×2 (900 万吨): ?炼钢厂: 380t 转炉×3 (550 万吨): ?一炼钢厂: 160t 转炉×2 ( 脱P、脱 S) ; ?二炼钢厂: 270t 转炉×3 (350 万吨): ?一炼钢厂: 170t 转炉×2 ?三炼钢厂: 350t 转炉×3 (特殊钢棒线材)。新日铁炼钢工厂 9 基本原理:温度对脱磷反应影响 10 2[P]+5[O]=P 2O 5 (l) △G 0 = -832384+ 5]O[ 2]P[ OPaa a log K log 52?02 .33 T 43443 ??前期温度(~4min) : 1320~1380 ℃。冶炼终点温度: 1630~1680 ℃。冶炼前期温度较后期低 300 ℃左右,脱磷反应平衡常数较后期高出 4个数量级以上。