攀鋼冶金材料有限責任公司

1、攀鋼冶材公司提高“非耐比”實踐段大福攀鋼冶金材料有限責任公司2006年4月1報告內(nèi)容 1 引言 2 轉(zhuǎn)產(chǎn)準備 3 主要產(chǎn)品 4 結(jié)論20 引言 隨著鋼鐵冶煉的技術(shù)進步，高爐長壽化、轉(zhuǎn)爐爐齡的進一步提高，鋼包壽命的逐年提高以及其它耐火材料使用壽命的提高，耐火材料的消耗量將隨著鋼產(chǎn)量的增加而逐步降低。目前國內(nèi)耐火材料的消耗量基本保持在800900萬t 。而冶金輔料的消耗量則會隨著鋼產(chǎn)量的提高而提高，按2005年我國鋼產(chǎn)量3.5億噸計，冶金輔料的消耗量為450萬噸左右（不含活性石灰），2006年我國鋼產(chǎn)量將達到3.8億噸，冶金輔料的消耗量將達到500萬噸，加上活性石灰將達到2400萬噸以上。3 攀鋼

2、冶金材料有限責任公司的前身是攀鋼耐火廠，是攀鋼專門從事耐火材料生產(chǎn)的一個二級廠礦。為適應(yīng)國家對國有企業(yè)進行“分離輔后”的政策，于1994年成立了具有獨立法人資格的全資子公司攀鋼耐火材料材有限責任公司，公司成為一個集科工貿(mào)、產(chǎn)供銷于一體的生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)。4 為了實現(xiàn)新形勢下耐火材料生產(chǎn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，針對在世界范圍內(nèi)耐火材料消耗將逐年降低的這一個不爭的總趨勢，公司決定向非耐火材料方向發(fā)展。 于1997年底我公司投產(chǎn)了一條活年設(shè)計生產(chǎn)能力為12萬噸性石灰生產(chǎn)線，使我公司冶金輔料產(chǎn)品實現(xiàn)了零的突破。1998年兼并了攀興金屬陶瓷有限公司，后經(jīng)過改造，專門用于生產(chǎn)連鑄保護渣。于2000年公司正式更名為攀

3、鋼冶金材料有限責任公司。公司現(xiàn)在主要的非耐材產(chǎn)品主要有：活性石灰，連鑄系列保護渣，脫硫劑，石油壓裂支撐劑等。51 轉(zhuǎn)產(chǎn)準備1.1 轉(zhuǎn)變觀念 冶金輔料雖然與耐火材料一樣同屬于無機非金屬材料，但也存在很大的差異。簡單地說，冶金輔料是研究如何使無機非金屬材料熔化，而耐火材料研究的是如何使無機非金屬材料不熔化。 冶金輔料從產(chǎn)生的那一天開始就與鋼的質(zhì)量息息相關(guān)，就與鋼的質(zhì)量的相關(guān)度來說，耐火材料遠不如冶金輔料。6 冶金輔料的研究內(nèi)容是圍繞著如何提高鋼的純凈度、達到所需要的冶金效果和提高鋼材的表面和內(nèi)部質(zhì)量展開。如脫硫劑是為了盡量較低鐵水中的硫含量，鋼包覆蓋劑是為了較低鋼水的熱損失，精煉渣是為了降低鋼水中

4、的P、S等夾雜物，連鑄保護渣是為了提高連鑄坯表面質(zhì)量等等。 有時冶金輔料質(zhì)量的細微變化可能會引起鋼質(zhì)的大幅波動甚至報廢。如覆蓋劑或精煉渣的水分超標會引起鋼水增H，保護渣質(zhì)量波動會使鑄坯表面質(zhì)量惡化甚至引發(fā)漏鋼事故。7 耐火材料生產(chǎn)企業(yè)要生產(chǎn)冶金輔料，首先要改變生產(chǎn)耐火材料的一些粗放式觀念。比如生產(chǎn)耐火材料時有些原料變化1%甚至5對產(chǎn)品的影響不一定很大，但對冶金輔料來說，生產(chǎn)時有些原料變化1就可能引起致命的變化。因此，從企業(yè)的領(lǐng)導到崗位操作工人都必須轉(zhuǎn)變觀念。1.2 設(shè)備購置及生產(chǎn)線改造 化檢驗設(shè)備：為了便于對產(chǎn)品進行在線檢測，宜購置快速檢測設(shè)備和對產(chǎn)品進行常規(guī)檢測的熔點和粘度檢測設(shè)備，以便隨時

5、監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量。8 生產(chǎn)設(shè)備：購置生產(chǎn)設(shè)備時應(yīng)重點考慮如何提高冶金輔料產(chǎn)品的均勻性和穩(wěn)定性，應(yīng)請在冶金輔料生產(chǎn)方面有豐富經(jīng)驗的專家進行參考。 生產(chǎn)線改造和新建：對于生產(chǎn)耐火材料的閑置生產(chǎn)或生產(chǎn)線，通過改造生產(chǎn)冶金輔料是完全可行的。但在改造前應(yīng)請有關(guān)專家進行充分論證，充分聽取他們的建議。若是新建生產(chǎn)線，應(yīng)請對冶金輔料生產(chǎn)有豐富經(jīng)驗的設(shè)計院設(shè)計。 91.3 人員培訓 對于冶金輔料生產(chǎn)來說，人員培訓是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。包括崗位操作工人的培訓和技術(shù)人員的培訓，冶金輔料其實是一門邊緣科學（如下圖）。鋼鐵冶煉無機非金屬材料冶金輔料10 因此，從事冶金輔料生產(chǎn)和科研的人員需要較強的鋼鐵冶煉知識，尤其是從事科

6、研工作的技術(shù)人員則需要對鋼鐵冶煉的工藝和原理要比較精通，這一點與耐火材料生產(chǎn)有較大的區(qū)別。 培訓的方式可以是多種多樣，例如請一些高校從事教學的老師進行短期培訓或進行一些講座，也可以將技術(shù)人員送到高校進行研修或攻讀碩士學位，培養(yǎng)自己的技術(shù)力量。從2000年以來，我公司就先后多批次派人到武漢科大、重大、東大攻讀工程碩士。112 主要產(chǎn)品 我公司從2000年正式更名為攀鋼冶材公司以來，期間雖然經(jīng)歷了攀鋼20032004年淘汰模鑄生產(chǎn)工藝，減少我公司1萬噸的流鋼磚和近6000噸的絕熱板的產(chǎn)量，并且，由于攀鋼的全連鑄項目建設(shè)，將我公司的一個生產(chǎn)車間占用，也使產(chǎn)量受到較大的損失。但產(chǎn)值并為受到多大損失，相

7、反，銷售收入?yún)s年年增加，原因就在于冶金輔料產(chǎn)量的大幅度增加。1213名稱產(chǎn)量（萬噸）總產(chǎn)量24.56耐材5.13輔料19.43 2005年產(chǎn)品構(gòu)成情況14名稱產(chǎn)值（億元）總產(chǎn)值2.07耐材1.1326輔料0.93742005年產(chǎn)值構(gòu)成情況15 目前我公司現(xiàn)在主要的非耐材產(chǎn)品主要有：活性石灰，連鑄系列保護渣，脫硫劑，鈍化石灰，石油壓裂支撐劑等。 連鑄保護渣 1998 年兼并了攀興金屬陶瓷有限公司，通過大量的改造，用于生產(chǎn)空心顆粒連鑄保護渣，克服了投產(chǎn)初期生產(chǎn)不穩(wěn)定、產(chǎn)品收得率低、產(chǎn)品實物質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，現(xiàn)已具備5000噸保護渣的生產(chǎn)生產(chǎn)能力。并與重慶大學、攀鋼鋼研院等科研院校為技術(shù)依托，現(xiàn)已開

8、發(fā)出了連鑄保護渣系列產(chǎn)品，并有根據(jù)具體的連鑄工藝設(shè)計保護渣的能力。16系列名稱板坯連鑄保護渣普碳鋼09CuPTiRe超低碳低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼高速板坯連鑄保護渣低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼普碳鋼方坯連鑄保護渣大方坯高碳鋼大方坯中低碳鋼小方坯普碳鋼目前攀鋼冶材公司連鑄保護渣系列產(chǎn)品171819 活性石灰 我公司的活性石灰生產(chǎn)線于1997年底投產(chǎn)，設(shè)計生產(chǎn)能力為12萬噸/年，從此我公司開始正式介入冶金輔料的生產(chǎn)。該生產(chǎn)線于1998年達產(chǎn)，2005年該生產(chǎn)線生產(chǎn)活性石灰18萬噸，除用于煉鋼外，還大量用于燒結(jié)生產(chǎn)。 目前我公司還在新建一條年產(chǎn)12萬噸活性石灰生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線投產(chǎn)達成后，我公司將形成年產(chǎn)35萬噸活性石灰的生產(chǎn)能

9、力。這將進一步提高公司的非耐比，屆時非耐火材料的產(chǎn)量比重將達到83以上。2021 脫硫劑 攀鋼鐵水脫硫用脫硫劑從20世紀70年代末開始發(fā)展至今先后經(jīng)歷了三個階段。 第一階段：以電石為基的電石型脫硫劑 第二階段：以活性石灰為基的AD型脫硫劑，目前大量使用 第三階段：鈍化石灰金屬鎂粉的復合脫硫劑。 我公司于1998年開始生產(chǎn)脫硫劑，目前脫硫劑生產(chǎn)主要為AD型脫硫劑，年生產(chǎn)能力為60008000噸。該脫硫劑加入自產(chǎn)高活性度的活性石灰，完全能滿足攀鋼的要求。2223 鈍化石灰 鈍化石灰是我公司的又一大冶金輔料產(chǎn)品，該生產(chǎn)線是2005年投產(chǎn)的，攀鋼鎂脫硫工藝的一部分，也是我公司活性石灰應(yīng)用的延伸。該項目

10、達產(chǎn)后，可使我公司具有6000噸鈍化石灰的生產(chǎn)能力。 鋼包覆蓋劑、精煉渣和中間包覆蓋劑 這些是由我公司自主開發(fā)的冶金輔料產(chǎn)品，并可根據(jù)用戶的工藝條件要求技術(shù)進行設(shè)計，也可根據(jù)用戶需要提供粉渣或空心顆粒渣。24 支撐劑 在石油、天然氣開采井下作業(yè)過程中，在高閉合壓力下，將石油壓裂支撐劑填充到低滲透礦床的巖層裂縫中，起到支撐裂縫不因應(yīng)力釋放而閉合，讓油、氣從裂縫通道中匯集而出，從而保證油、氣的高導流能力，增加油、氣井產(chǎn)量。支撐劑是我公司開發(fā)的一中非冶金輔料產(chǎn)品，用于氣田或油田，具有較好的市場前景。 支撐劑生產(chǎn)線是我公司2003年從德國引進的，該生產(chǎn)線總投資2500多萬元，2004年正式開始生產(chǎn)，現(xiàn)

11、已具備5000噸以上的生產(chǎn)能力。其產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，目前已在國內(nèi)大慶，中原，玉門等油田使用，效果良好。254 結(jié)論1. 耐火材料企業(yè)要進行冶金輔料的生產(chǎn)需要進行多 方面的準備工作，包括硬件和軟件工作。2. 耐火材料企業(yè)進行冶金輔料的生產(chǎn)是完全可能的，并且完全有能力作好。26高拉速用連鑄保護渣的研究現(xiàn)狀 段大福攀鋼冶金材料有限責任公司2006年4月27 0 引 言 1 高拉速連鑄的特點及對保護渣的要求 2 高拉速用連鑄保護渣的研究 3 高拉速用連鑄保護渣的應(yīng)用實例 4 結(jié) 語 報告內(nèi)容280 引 言 高效連鑄技術(shù)核心：實現(xiàn)連鑄機高拉速，提高連鑄機生產(chǎn)效率及鑄坯質(zhì)量 。 拉速的提高產(chǎn)生的問題：易出現(xiàn)鑄

12、坯表面質(zhì)量差和易發(fā)生漏鋼的問題。 問題解決的一個重要條件：性能優(yōu)良的保護渣。 291 高速連鑄技術(shù)特點及對保護渣的要求特點 出口處坯殼變薄，結(jié)晶器所受的摩擦力增大，容易造成鼓肚和漏鋼； 結(jié)晶器中的鋼液面波動，容易造成卷渣，惡化鑄坯表面質(zhì)量； 渣耗量降低，流入結(jié)晶器與坯殼間的液渣形成的渣膜難于滿足結(jié)晶器的潤滑要求；同時因形成的渣膜不均勻，造成傳熱不良，影響坯殼均勻生長，使鑄坯產(chǎn)生裂紋缺陷并易造成漏鋼事故； 在結(jié)晶器內(nèi)的滯留時間短，先期出現(xiàn)的微小裂紋，在結(jié)晶器內(nèi)沒有足夠的時間愈合，對鑄坯的裂紋焊合不利。30對保護渣的要求： 適宜的消耗量。出口處坯殼變薄，結(jié)晶器所受的摩擦力增大，容易造成鼓肚和漏鋼；

13、 （ 13000.15PaS 13000.32PaS ）圖1 拉速和粘度對保護渣消耗量的影響31 良好的潤滑性。結(jié)晶器中的鋼液面波動，容易造成卷渣，惡化鑄坯表面質(zhì)量； 高的物性穩(wěn)定能力。渣耗量降低，流入結(jié)晶器與坯殼間的液渣形成的渣膜難于滿足結(jié)晶器的潤滑要求；同時因形成的渣膜不均勻，造成傳熱不良，影響坯殼均勻生長，使鑄坯產(chǎn)生裂紋缺陷并易造成漏鋼事故； 適宜的析晶能力。以滿足某些鋼種控制熱流的要求（如中碳鋼等） 。322 高拉速用連鑄保護渣的研究 表1國內(nèi)外一些高拉速用連鑄保護渣組份的質(zhì)量分數(shù)/序號SiO2Al2O3CaOCaO/ SiO2MgOFCR2O130.50.8062023.60.896

14、.515.038.00.866.512.0430.55.7027.80.918.202.8014.20527.25.7026.00.965.08.65.016.063.101.460.803.1728.49 3.60 28.7 0.992.458.258.72R2O：Na2OLi2O2.1保護渣的特性注：1# 、2#、3#、為薄板坯渣；4#、5#、7#為低碳鋼板坯渣； 5#為中碳鋼板坯渣33表2高拉速用連鑄保護渣主要物理性能序號熔化溫度/粘度/Pa.S結(jié)晶溫度/連鑄類型適應(yīng)拉速/m.min-1110040.12薄板坯2.53.5210600.121070薄板坯6.0（最大）310300.181

15、060薄板坯6.0（最大）4930（軟化溫度）0.09980板坯2.2（最大為3.0）5900（軟化溫度）0.08970（凝固溫度）板坯2.1（最大）6895（軟化溫度）0.051145板坯1.42.0（中碳鋼）79860.08板坯1.71.72特點：較低的粘度、熔化溫度、結(jié)晶溫度、凝固溫度、堿度和較快的熔化速度 342.2 保護渣的粘度特性研究 為了獲得低粘度，單純增加F和Na2O含量不可行。 F含量過高，引起槍晶石和鈣黃長石析出，Na2O含量過高，易析出霞石，對結(jié)晶器的潤滑和傳熱均有不利影響。 因此，引入了新的添加劑 ：Li2O、F、BaO、MnO、B2O3、MgO 等35Li2O含量對保

16、護渣粘度的影響0.040.060.080.100.120.140.160.18012345W(Li2O)/%/（Pa.S）360.150.1520.1540.1560.1580.160.1620.1640123456MnO/%粘度/Pa.SMnO含量對保護渣粘度的影響 373839402.3 保護渣熔化特性研究常用助熔劑降低熔化溫度的次序為：NaFNa2Al3F4Na2CO3NaClCaF2圖3 Li2O含量對保護渣熔化溫度的影響 41104010451050105510601065107010750123456MnO/%熔化溫度/MnO含量對保護渣熔化溫度的影響 424344常用碳質(zhì)材料降低

17、熔速的順序為：碳黑高碳石墨土狀石墨普遍采用復合配碳的方式 3.54.04.55.05.56.005101520W（碳酸鹽）/熔化速度/（102mm.s1）MgCO3Li2CO3CaCO3Na2CO3BaCO3 碳酸鹽對保護渣熔化速度的影響 順序Li2 CO3K2 CO3 CaCO3 Na2CO3 452.4 保護渣生產(chǎn)制造工藝研究原料預(yù)處理技術(shù) 預(yù)熔型保護渣生產(chǎn)工藝簡圖 46圖6 預(yù)熔渣和混合渣均勻性比較 47保護渣造粒技術(shù)保護渣類型優(yōu)點不足粉狀保護渣 保溫性能較好 易造成環(huán)境污染 實心顆粒渣對環(huán)境污染小保溫性能較差 空心顆粒渣 容重小，絕熱保溫性能優(yōu)于其它渣，而且其流動性和在結(jié)晶器內(nèi)的鋪展性

18、也優(yōu)于其它渣 生產(chǎn)原料、工藝管理等方面都較其它渣嚴格 483 高拉速用連鑄保護渣的應(yīng)用實例高拉速常規(guī)板坯連鑄保護渣 日本福山制鐵所澆鑄低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼時，采用粘度為0.09Pa.S、結(jié)晶溫度為980的保護渣，平均拉速達到2.2m/min,最高大為3.0m/min，使用保護渣的物化性能見表1、表2中的4號渣，使用該保護渣，在高速澆鑄情況下消耗量仍在0.3kg/m2以上，鑄坯表面無裂紋，表面質(zhì)量良好。英國Focseoc公司4澆鑄低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼，最大鑄速2.2m/min，鑄坯尺寸為2308001900mm，采用低粘度（13000.08Pa.S）、低結(jié)晶溫度的保護渣（結(jié)晶溫度為970），鑄坯質(zhì)量良好，熱裝率達100，所用保護渣的物化性能見表1、表2中的5號渣。49中碳鋼高拉速用連鑄保護渣 K.watanabe等人通過浸入試驗，研究了保護渣與結(jié)晶器之間的界面熱阻，選擇界面熱阻大的保護渣