炉外精炼技术装备选型与工艺流程.pdf

炉外精炼技术裝备选型与工艺流程
李强
(中治京诚工程技术有限公司炼钢所,北京亦庄100176)
摘要:针対国内的生产各种类别钢材的钢铁企业的炼钢炉外精烁设施的配置情況沈,比较了钢铁企业生产棒
材、特钢、板材、佳钢、不锈钢等类別的钢材时,所需配各的炉外精炼设施的种类,分析了近来的各炉外
精炼设施的发展方向,对其中的工と问题进行探讨
关键词:精烁:脱碳:脱氧:脱气:生产能力;成分控制
Typical refining equipment for different
steelmaking process
(MCC Capital Enginccring & Rcscarch Incorporation Limited Stcclmaking Dcpartmcnt
Abstract: In view of varies refining equipments in some domestic steel making enterprises, and
comparing thc relining largcl in producing diffcrcnt kind o[ product such as bar, alloy stccl, plate,
clectrical stccl, stainless stccl, ctc. discuss and analysis the developing direction of refining
equipments and some details in process
Keywords: refining; dicarbon; dcoxygcn; degassing; productivity; composition control
现代钢铁企业的炼钢生产越来越趋向于单元化、专业化的工艺流程,从铁水预处理、初
炼转炉或电炉、炉外精炼等环节以承単一的或儿个主要的治炼目标,依靠全流程的控制来
达到最为经济、完善的治炼生产。其中铁水预处理坏节和初炼炉坏节相对更加偏重经济性,
并且治炼日标相对单一,而最终钢铁声品的多样性、对钢水成分和净度的差异性要求就主
要依靠炉外精炼环节加以实现。也正是由于最终产品的多样性的要求,促使炉外精炼的工艺
操作、工艺装各呈现出多样性。当前钢铁生产企业根据棒线材、特钢、薄板、中厚板、不锈
例等不同的最终产品定位,主要配备了LF、VD、LATS、RH、AOD、VOD、R喷粉、喂
丝等精炼设各,有些企业还配各了如ASEA-SKF、VAD、真空浇注等设各。这些精炼设各
可以单独使用,也可以顺序配合或组合使用,精炼顾序的不同也会造成不同的治炼效果。如
何依据最终冾烁日标要求,同时还要考虑到精炼设备作为连接治炼工序与连铸工序的中间环
节,刈炉机配合的作用,而选择合适的精炼设备,对于整个钢铁治炼流程的经济性与合理性
有着非常重要的意义。
1主要精炼设备的功能及与工艺流程匹配的原则
1.1精炼设备的功能比较
炉外精炼设备最主要的作用是精炼初炼钢水使之达到最终的产品要求。下表对日前钢铁
企业中常用的主要精烁设备的功能及投资、成本方面进行比较。由丁喂丝设备投资小、脱氧
改变夹杂形态效果好等原因,已成为被普遍采用的精炼装各的辅助设备,所以对其功能不再
进行分析比较。ASEA-SKF、VAD、真空浇注等精炼设备的特定性较强,只在后文中说明,
不在表1-1中分析比较
表1-1
精炼设备分析
日
LATSCAS-RH(1)
VOD
2)
.0ppm
脱
oppm
15ppm
1oppm
tot
N
√
项日
「. ATS, CAS
RH(1)
AOD
OB
升温
均匀化
合金调整
√√√
√√
√√√√
√√√O
√√√O
钙处
O(4)
√O
X√×√
可组合功
TR
生产周期(min)3-40
40-50
65-75
投资(万元)(5)2700
1800
8300
2000
800
生产操作费用「15
30
注:(1)、RH日包括RH-OB、RH-KTB、RH-PB等多种设各型式。
2)、“×”表示无此功能:“√”表示有此功能:“○”表示在一定限制条件下有部分功能(不能作为完成此功
能的主精炼设各)
(3)、RH在配备喷粉枪的情況下,可达到脱硫率60-80%
4)、除LATS和IR以外,其它精炼于段均可通过配条喂丝机喂入CaSi包芯线进行钙处理;
(5)、设备投資以精炼炉容150t为例,仪为治炼车间内的工序投资,为根据中治京诚的部分工程项目统训指标:
(6)、生产操作费用不包括人员成本、设备折旧等贵用,为根据中治京诚的部分工程頭目统计指标
2与工艺流程匹配的原则
精炼设备在炼钢生产流程中的配置要根据以下原则来进行:
(1).钢水质量要求;
精炼设各首先是炼钢流程的一个环节,要具备相应的治金功能,使精炼后的钢水满足产
品质量要求。
从上.文精炼功能分析表中可以看出,LF设备在物理升温、脱硫等方面具备匹配得较好,
相对丁采用铝等化学升温方式而言,长时间升温也不会造成钢水污染;LATS/CAS-OB等精
炼设备升温快捷,设备相对简单,但由于采用铝加热,不太适合生产对酸溶铝十分敏感的钢
种,如重轨、钢绞线等:如果要降低 LATS/CAS-OB的夹杂含量,需要较长时间吹搅拌,
使治炼周期变长;RH精炼设备在脱碳方面,具有很大的优势,温速度快,脱气效某好,
但缺少渣精炼工ど,而且设备投资大,生费用高:VD系統与RH相比,生产节奏较慢,
而且缺少温度调整手段,但在脱气方面与RH基本相当,在渣精炼、设各投资、生产成本
面更其优势;AOD和VOD系统主要用于不锈钢治炼,在一般的不锈钢生产中,AOD就可
以满足要求,但在生产超低碳和超低氮不锈钢时,AOD工序后还应配备VOD工序,以达
到更好的脱碳保铬效果和合适的精烁节奏。
(2).周期匹質
能的匹配主要考虑是精炼工序作为烁钢流程中连接治炼、连铸两个主要生产工序,在
冶炼周期上:要能够配合起连铸的多炉连浇,进而对生产成本加以控制
由于初炼炉,无论是转炉还是电炉,都存在有砌炉、补炉、维修等作业:而连铸工序在
生产特钢、厚板、薄板时,由于市场订货的批量差异及设备、耐材白身的工作寿命的影响,
需组织的连浇炉次也有较大差异。为充分发挥主生产设备的能力,通常需要精炼环节起到缓
冲作用,这就要求精炼环节的治炼周期至少要低于连铸的浇注周期才能使整条生产线有更大
弹性。在某些特殊情况下,一台初烁炉需要配备2台相同的精炼设备才能达到整个生产线的
匹配要求。如舞阳钢铁公司新建的宽厚板生产线的一期炼钢过程中一台电炉配备了2台LF
炉和2套VD装置。
(3).经济性;
由于精炼设备的种类较多,所以有些设各的功能会有重合,但并不完全重合,在达到目
标的难易程度、生产周期、建设投资乃至生产成本上都有差异。企业应根据白身全流程产品
定位选择合适的精烁设备,単纯追求某一方面的治金指标的先进性并不能使产品品质提高很