三煉鋼轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼脫氧合金化工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化

1、附件1一、項(xiàng)目基本情況成果登記號(hào)：項(xiàng)目名稱主要完成人主要完成單 位（蓋章）聯(lián)系人聯(lián)系方式主要完成協(xié)作 單位（蓋章）申報(bào)單位申報(bào)日期申報(bào)單位意 見申報(bào)單位（蓋章） 申報(bào)單位技術(shù)主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月日研究起止時(shí)間成果應(yīng)用時(shí) 間及地點(diǎn)項(xiàng)目來源公司科技進(jìn)步項(xiàng)目專利技術(shù)合理化建議其它公司課題二、項(xiàng)目簡(jiǎn)介、項(xiàng)目概況1均屬于鋁鎮(zhèn)靜鋼，年產(chǎn)在 SPHCZ,SPHC、三煉鋼供CSP低碳鋼 種主要為 萬噸左右。原來的低碳鋼脫氧合金化工藝如下：180 1、使用鋁塊進(jìn)行 脫氧、使用中碳錳鐵進(jìn)行合金化。1/3后加入中碳錳鐵合金化。2、具體加入方法在出鋼前加入鋁塊，出鋼近年來隨著煉鋼成本壓力的增加， 以及合金降成本的 要求

2、，現(xiàn)對(duì)低碳鋼脫氧 合金化工藝進(jìn)行了優(yōu)化。隨著轉(zhuǎn)爐底吹快換技術(shù)的使用， 使轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)在整個(gè)爐役期都處于良好的狀轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼時(shí)保證了脫碳效果的快態(tài)，轉(zhuǎn)爐底吹攪拌效果有了穩(wěn)定的保證。杜絕了鋼水碳脫不下去、冶煉低 碳鋼鋼水碳控制能力有了較大的提高，速、穩(wěn)定。為使用碳粉代替部分鋁攪拌效果差導(dǎo)致的鋼水碳含量成分不均勻等現(xiàn)象的出現(xiàn)，進(jìn)行預(yù)脫氧工藝以及使用高碳錳鐵代替中碳錳鐵進(jìn)行很進(jìn)化合金化工藝的推行，提供了基礎(chǔ)保障。 措施如下：、出鋼前期使用碳粉進(jìn)行預(yù)脫氧，降低鋁制品的消耗。1、使用低價(jià)的高碳錳鐵代替中碳錳鐵進(jìn)行合金化，高碳錳鐵在出鋼前期首先加2入，隨后加入碳粉，利用鋼水中的氧脫除高碳錳鐵中的碳，減少低

3、碳鋼增碳、以鋁粒代替鋁塊進(jìn)行脫氧，便宜對(duì)鋁制品加入量進(jìn)行控制。在出鋼后期加入3鋁粒進(jìn)行深脫氧并對(duì)錳進(jìn)行還原。由于鋁制品脫氧劑用量降低。鋼水中氧化鋁夾雜減少，增加 鋼水潔凈度。 元。2.25元。鋁制品消耗噸鋼降低3.67實(shí)施后錳合金消耗噸鋼降、詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容2、原正常脫氧工藝1原來的低碳鋼脫氧合金化工藝使用在轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼脫氧合金化 工藝未優(yōu)化之前，公斤一塊，由于沒有相應(yīng)的加入設(shè)備，所以鋁錠在鋁錠進(jìn)行脫氧。 鋁錠均為20LF0.06%，且在出鋼前由人工加入，。轉(zhuǎn)爐供CSP低碳鋼要求成品 碳含量小于的碳，所以轉(zhuǎn)爐爐后鋼包樣碳含量要求控制到爐精煉處理過程中會(huì)增 0.01%以下。轉(zhuǎn)爐工序?yàn)榱丝刂瞥鲣?/p>

4、時(shí)鋼水增碳，使用中碳錳鐵進(jìn)行合金化， 0.045%后加入。在出鋼1/3、由于鋁錠體積較大，加入包中不易熔化，出鋼時(shí) 漂浮在鋼1其缺點(diǎn)如下：夾雜的增 O常常發(fā)生燒損現(xiàn)象造成浪費(fèi)消耗增加，還 造成了鋼水中Al液面上，32且有白煙冒出造成環(huán)境污多，對(duì)鋼水的澆鑄和鋼材的 成品性能產(chǎn)生不利的影響。 染。、鋼水鋁含量不均勻，爐后鋼包樣酸容鋁波動(dòng)大, 成分代表性差，給精煉2個(gè)月的爐后鋼包樣酸容鋁含量其結(jié)果如圖處理造成一 定的困難。統(tǒng)計(jì)了 64?爐厲鋼包樣鍛容鋁含呈pm4 4 3J2211 誕、凰幻-0匪3、為了防止鋼水增碳使用中碳錳鐵進(jìn)行合金化，成本比較高-氧反應(yīng)機(jī)理鋼包鋼水碳2、脫氧合金化工藝的改進(jìn) 2.

5、1工藝改進(jìn)理論分析:C+O=CO碳氧反應(yīng)方程式為：Pco7phkl - aMP1160機(jī)憑*耳T lgkc上式反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí):+2.003=lg= lg =的分壓式中一氣相中coPCQ標(biāo)準(zhǔn)大氣壓碳的火度町曠氧的活度鋼液中碳的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)心骼一鋼液中氧的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)fe n碳的活度系數(shù)飛n氧的活度系數(shù)，匚和由于反應(yīng)主要在鋼液面進(jìn)行，均接近i，因1 1160為冶煉鋼種均為低碳鋼P(yáng)啦近似取標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，皿】廠血1% 1=lg則平衡式簡(jiǎn)化為：+2.003（）出鋼過程中鋼水溫度降低氣相中反應(yīng)達(dá)到平衡，Oc轉(zhuǎn)爐出鋼終點(diǎn)時(shí)爐內(nèi)一分壓降低、在出鋼前期鋼包中鋼水量少，加入定量的碳 粉后，在一段時(shí)間CO使鋼水液面部位參

6、加反應(yīng)的內(nèi)碳粉主要集中在 鋼水液面部位，15的濃度處于較高的狀 進(jìn)一步反應(yīng)。以及出鋼過程中鋼包底吹0有利于促進(jìn)熱力學(xué)條件C均態(tài)。這幾個(gè)進(jìn)一步反應(yīng)提供了良好的動(dòng)力一Oc氬和鋼流沖擊對(duì)鋼水產(chǎn)生強(qiáng)烈攪拌，為促進(jìn)學(xué)條件，達(dá)到降低鋼中氧含量的目的。C,終點(diǎn)溫度平均為1640經(jīng)統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼終點(diǎn)碳含量平均為0.035%在吹煉終點(diǎn)副槍檢測(cè)鋼水氧含量，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)1600 C。出完鋼后鋼水平均溫度為780ppm 0.035% 時(shí)對(duì)應(yīng)的氧含量平均為鋼水碳含量在=1913K, wC=0.035%,設(shè)吹煉終點(diǎn)平衡狀態(tài) Tii= 0.045%,= 1873K, wC設(shè)T220.0703% =1 ）求得w O將吹煉終點(diǎn)

7、平衡狀態(tài)帶入式（10.0531%二？ O）求得將碳粉預(yù)脫氧后平衡狀態(tài)帶入式（1 w 2 0.0531% =0.0172% =0.0703%wO - wO - 2 1 172ppm的氧理論上轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼碳脫氧 平均能從鋼水中脫除噸鋼理論碳粉加入量計(jì)算x設(shè)參加反應(yīng)的碳為C+O=CO1612x = 0.1290.172 求解得x?？偺挤奂尤肓慷?.129 + 0.01 = 0.229 Kg/t以及公式中忽碳粉在鋼液面和空氣 接觸燒損，由于出鋼過程中的部分下渣，略的的分壓的影響。在相同的條件下，實(shí)際碳粉的加入量要大于理論的加入量。co氣相中，三煉鋼轉(zhuǎn)爐出使用高碳錳鐵代替中碳 錳鐵脫氧，咼碳錳鐵碳含量

8、為 6.7%公斤，若在完全脫氧后加入，會(huì)增 220110 鋼量為噸，使用高碳錳鐵配加量為。為了避免加入高碳錳鐵導(dǎo)致的增碳問題，在 使用高碳錳鐵合金化0.013%碳約利用鋼水中的氧脫高碳錳鐵中的碳以達(dá)到防止 增碳的其在鋼水脫氧前加入，時(shí)，有在出鋼后期使用鋁進(jìn)行深脫氧前，目的。由于先加高碳錳鐵進(jìn)行脫氧合金化， 但由于以下條件防止錳被過度的氧化)，部分錳被氧化成(MnO C以上溫度范圍 內(nèi)，碳優(yōu)先于錳和氧反應(yīng)、在1550為防止錳被過度的氧化提供了碳。出鋼時(shí) 加入的碳粉以及高碳錳鐵中的碳，、在出鋼開始時(shí)碳粉和高碳錳鐵是一次性加入，鋼水中處于富裕狀態(tài)，有效的含量的CO含量升高，防止了錳被過度氧化， 隨著

9、出鋼量的增加，鋼水中反應(yīng)式。錳有部分被氧化，當(dāng)出鋼后期向鋼包中加入 鋁進(jìn)行終脫氧后，下降，如下(1)(Mn + O二MnO )(2)OAI + O = AI(S)32 ) (32AI + 3(MnO)=3Mn+ AIO(S)32強(qiáng)脫氧劑能從弱脫氧元素形成的脫氧 AI的脫氧能力比的脫氧能力強(qiáng)，由于)。當(dāng)脫氧達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)(1產(chǎn)物中奪取氧使之分解。出現(xiàn) 了反應(yīng)式(3)控制了整個(gè)鋼液的氧濃度。實(shí)際當(dāng)中鋁終 wAI3 )同時(shí)達(dá)到平衡。 而(2)、以下。50-150ppm,而與之平衡的氧在15ppm脫氧后鋼液的酸溶鋁達(dá) 到了。錳在整個(gè)脫氧過程中損失很小。)被鋁還原為Mn所以絕大部分(MnO脫 氧工藝優(yōu)

10、化方案及實(shí)施。1、工藝措施改進(jìn)、冶煉低碳鋼放棄使用鋁錠脫氧，改 用粒度較小的鋁粒脫氧，鋁粒體積小1可以隨時(shí)控制鋁粒加入量使用合金加料設(shè) 備精確稱量加入，熔化塊快、燒損少。和加入時(shí)機(jī)。、鋁制品加入量2，包樣碳按照）低碳鋼鋁制品參考加入量：轉(zhuǎn)爐出鋼終點(diǎn)碳目標(biāo)W0.045%1 150ppm?？刂颇繕?biāo)w 0.045%配加，鋼水Als50量量平均加入量；止出現(xiàn)翻包 事故，禁止出鋼前加入碳粉，必須見鋼流后，方可加入碳粉，并吹氣攪拌，促進(jìn) 反應(yīng)，如果底吹效果不好，采取晃包措施，加強(qiáng)攪拌；擊破鋼水中的氣飽，防止 鋼液面快速上升。以防碳粉氧化不徹底造成鋼水增碳；鋁粒加入 般在出鋼出鋼碳（%）0.025 V碳粉加

11、入量（kg/爐）0102030鋁粒加入量爐）（kg/100120-140140-160200、使用價(jià)格相對(duì)較低的高碳錳鐵替代中碳錳鐵進(jìn)行合金化。 高談錳鐵加入2系列 的加入根據(jù)鋼種要求加入根據(jù)裝入量大小進(jìn)行微調(diào)。低碳鋼種 SPHC 220公斤。4、轉(zhuǎn)爐操作要點(diǎn)：）一次倒?fàn)t取大樣判斷碳，通過點(diǎn)吹氧量判斷終點(diǎn)碳，決定碳 粉和鋁制品1 C。1610 C,目標(biāo)溫度1630-16502、轉(zhuǎn)爐低碳鋼出鋼溫度要求 內(nèi)須將用以脫氧的碳粉加完；為防30 s2）格控制脫氧碳粉加入時(shí)機(jī)，出鋼 出 鋼后，高碳錳鐵隨碳粉同時(shí)加入，用來）出鋼過程中，出現(xiàn)鋼水液面翻騰現(xiàn)象時(shí) 向鋼包中加入白灰300kg3要待鋼包內(nèi)碳一氧反應(yīng)

12、趨于平靜后再加入鋁粒終脫 氧，鋁粒的加入時(shí)機(jī)，4、之后加入。2/3分鐘。保證碳氧）出鋼口的維護(hù)：出鋼口要求鋼流圓整，出鋼時(shí)間3.54由充分的反應(yīng)時(shí)間。）吹氬控制：首先保證鋼包底吹系統(tǒng)處于良好的狀態(tài)；良好的吹 氬效果是5加入碳粉后， 定要加強(qiáng)攪拌，促進(jìn)充分反應(yīng)，冋時(shí)保證鋼水充分反 應(yīng)的基礎(chǔ)， 要求盡量延長吹氬時(shí)間，到加擋渣錐時(shí)可以關(guān)閉。7）對(duì)于已知的鋼包不透氣，不采用碳粉預(yù)脫氧工藝。鋼包碳含量比例，鋁粒加入量。精煉酸溶鋁對(duì)比五、改進(jìn)前后方案對(duì)比：改進(jìn)后 改進(jìn)前 鋼種范圍 主要措施0.055% VSPHC 0.045% 終點(diǎn)碳等SPHD程脫氧操作 鋼過出出鋼過程 低碳鋼決點(diǎn)碳根 中加入脫氧劑據(jù)終定

13、碳粉加入量改進(jìn)前后效果對(duì)比：鋼種范圍 SPHC SPHD 等低碳鋼主要項(xiàng)目改進(jìn)前改進(jìn)后點(diǎn)轉(zhuǎn)爐終碳含量0.045% V 0.055%點(diǎn)爐轉(zhuǎn)終氧含量8001000ppm700-1000ppm從上表可以看出水鋼包鋼碳含 0.045%0.045%在精煉在保證了吹氬站 碳含量都能滿足 鋼種要求的前提 下，大大好轉(zhuǎn)； 六、脫氧劑消耗 對(duì)比：鋼種SPHC 等 SPHD 低碳鋼20%含鋁 脫氧劑降低七、 成品質(zhì)量跟蹤： 改進(jìn)后的鋼水在 薄板坯連鑄澆注 順暢，成品帶卷 質(zhì)量良好。八、 結(jié)論：通過脫氧 工藝改進(jìn)充分利 用出鋼過程中的 動(dòng)力學(xué)條件和熱 力學(xué)條件，出鋼量調(diào)過程不加入任何 脫氧和合金，碳 低氧出鋼、整合

14、 金成分這套方案 在低碳鋼果：出鋼溫度變化1590-16101610-1630其它指標(biāo)都改進(jìn)前改進(jìn)后項(xiàng)目1.21 1.63用脫氧鋁（全部折算合金耗消）為全鋁 kg/t0.42差值的消耗 使得適當(dāng)留在吹氬站喂鋁線脫氧，等鋼種上試用成功，取得了如下效SPHC/SPHD減少了終點(diǎn)過度吹損，金20%3、用于合金化的合降低了轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)氧含量，使得爐況吃損減輕；1、 屬收的率得以提高；2、;降低了脫氧合金消耗大約 金收的率也相應(yīng)提高；4、澆注順利、成品質(zhì)量良好。、5（紙面不敷，請(qǐng)加頁）、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)3漢字）（限400、保密要點(diǎn)450漢字）（限單位：萬元、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況表5項(xiàng)目總投資經(jīng)濟(jì)效益總額目欄新

15、增產(chǎn)值新增利稅創(chuàng)收外匯增收（節(jié)支）總額累計(jì)表中所列效益額的計(jì)算依據(jù)及社會(huì)效益說況情利6專專利申請(qǐng)?zhí)枌＠?hào)是否授權(quán)授權(quán)起止時(shí)間專利簡(jiǎn)要內(nèi)容人、一等獎(jiǎng)9人、二等獎(jiǎng)7人、三等獎(jiǎng)5人）序 號(hào)姓名性 別出生年月技術(shù)職稱文化程度工作單位聯(lián)系電話對(duì)項(xiàng)目123456789101112131415三、主要完成人員名單（特等獎(jiǎng)15其它申報(bào)材料1、項(xiàng)目承包合同書；2、檢驗(yàn)試驗(yàn)報(bào)告；3、主要設(shè)計(jì)圖紙；4、本項(xiàng)目以往的獲獎(jiǎng)及有關(guān)驗(yàn)收、鑒定、評(píng)審情況填寫說明1、項(xiàng)目名稱：要準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明、具體，并反映出項(xiàng)目所屬的技術(shù)領(lǐng)域和特征， 字?jǐn)?shù)（含符號(hào)）不得超過30個(gè)漢字。2、主要完成人：按完成人對(duì)該項(xiàng)目創(chuàng)造性貢獻(xiàn)大小的順序填寫，其中

16、對(duì)獲特 等獎(jiǎng)的成果發(fā)主研人1 15名榮譽(yù)證書，獲一等獎(jiǎng)的成果發(fā)主研人1 9名榮譽(yù) 證書，獲二等獎(jiǎng)的成果發(fā)主研人17名榮譽(yù)證書，獲三等獎(jiǎng)的成果發(fā)主研人 1 5名榮譽(yù)證書。3、主要完成單位：指對(duì)該項(xiàng)目的完成做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的主要單位。4、主要完成協(xié)作單位：與主要完成單位協(xié)作完成項(xiàng)目的主要協(xié)作方，要求協(xié)作方蓋章。5、申報(bào)單位：科技成果申報(bào)單位。6、申報(bào)日期：提交成果申報(bào)書的日期。7、申報(bào)單位意見：申報(bào)單位對(duì)項(xiàng)目明確作出客觀的評(píng)價(jià)，并由該單位主管廠（處）級(jí)領(lǐng)導(dǎo)簽字后，加蓋單位公章。8、研究起止時(shí)間：起始時(shí)間指項(xiàng)目下達(dá)或開始研制時(shí)間。完成時(shí)間指論文公 開發(fā)表、項(xiàng)目通過驗(yàn)收、鑒定或投產(chǎn)的時(shí)間。9、成果應(yīng)用時(shí)

17、間及地點(diǎn)：指成果正式投產(chǎn)時(shí)間或技術(shù)措施正式應(yīng)用于實(shí)踐的 時(shí)間及地點(diǎn)。10、項(xiàng)目來源：選擇適當(dāng)?shù)念悇e在內(nèi)打“V”。11、項(xiàng)目概況：填寫項(xiàng)目所屬技術(shù)領(lǐng)域、立項(xiàng)背景、主要內(nèi)容、特點(diǎn)及應(yīng)用推廣情況。12、詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容：是考核評(píng)價(jià)該項(xiàng)目是否符合授獎(jiǎng)條件的主要依據(jù), 應(yīng)詳述該項(xiàng)目實(shí)質(zhì)性的技術(shù)內(nèi)容，包括總體思路、技術(shù)方案和實(shí)施效果。13、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)：是申報(bào)項(xiàng)目的核心部分及評(píng)獎(jiǎng)的必要條件，也是審 查項(xiàng)目、處理爭(zhēng)議的關(guān)鍵依據(jù)。寫明本項(xiàng)目在原來的基礎(chǔ)上有實(shí)質(zhì)性創(chuàng)新的內(nèi)容, 應(yīng)簡(jiǎn)明、準(zhǔn)確、完整。14、保密要點(diǎn)：指明申報(bào)項(xiàng)目需要保密的技術(shù)內(nèi)容。15、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況：逐年填寫項(xiàng)目實(shí)施后的增值、增利及創(chuàng)收情

18、況。 要求內(nèi)容真實(shí)客觀。對(duì)項(xiàng)目實(shí)施后所產(chǎn)生的直接或間接經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行說明，要求列出計(jì)算公式，并注明公式中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的意義、 單位及數(shù)據(jù)來源。社會(huì)效益情況 應(yīng)扼要地說明項(xiàng)目在推進(jìn)科技進(jìn)步、 提高生產(chǎn)管理水平、保護(hù)資源環(huán)境等方面所 起的作用。16、專利情況：簡(jiǎn)要寫明該項(xiàng)目申請(qǐng)專利情況。17、主要完成人員名單：根據(jù)完成人員對(duì)項(xiàng)目貢獻(xiàn)大小按順序填寫人員情況。18、其它材料：將所列有關(guān)內(nèi)容以書面形式附項(xiàng)目申報(bào)表后，其中本項(xiàng)目 以往的獲獎(jiǎng)及有關(guān)驗(yàn)收、鑒定、評(píng)審情況應(yīng)將有關(guān)驗(yàn)收、鑒定及評(píng)審意見復(fù)印 件附后。按A4紙進(jìn)行裝訂。19、申報(bào)材料用A4紙打印2份，左裝訂。字體要求：仿宋_GB2312，四號(hào)字, 單倍行距。