重钢炼钢新流程的创新设计和生产实践

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1、冶金之家网站重钢炼钢新流程的创新设计和生产实践何宇明，胡兵(重庆钢铁股份有限公司，重庆401258)摘要：重庆钢铁股份有限公司环保搬迁时炼钢厂“铁钢界面”采用全新的铁水一罐制、“钢轧界面”实现板坯热送热装、厂内无蒸汽和铁路网等创新设计。脱硫装置紧靠高炉，保证了较高的脱硫率和运输过程的较小温度损失；干式RH等二次精炼成为洁净钢平台的重要支撑；热送热装使板坯堆放场地更少、轧成板材的时间更短。投产2年多来，经过不断的优化和改进，新流程的物流、能量流、信息流顺畅，品种、质量满足用户需求。关键词：炼钢；新流程；创新；持续改进；实践重庆钢铁集团(以下简称重钢

2、)2009年其钢铁主业环保搬迁至长寿区，设计目标是建设21世纪新一代钢铁厂，做到产品洁净化和对环境的无害化，实现过程动态有序、连续紧凑和高效稳定[1—2]。自主集成开发了“一罐制铁水运输→KR铁水脱硫→复吹转炉冶炼→干式真空等精炼→常规厚度高效板坯连铸→板坯热送热装”重钢炼钢新流程[3]。一期工程产品定位于生产优质板卷钢和船用钢精品板材，设计产能650万t／a。该工程于2009年12月25日投产，2012年元月6日全部建成。在该项炼钢新流程运行过程中，对影响其顺行的各种问题进行了持续改进。1炼钢流程的再造1．1新流程的构成重钢炼钢新流程如图1所示

3、。1．2界面技术1．2．1铁钢界面的“一罐制”流程采用3座高炉与3座转炉(中心距360m)呈平行布置，高炉受铁罐与脱硫罐、转炉兑铁罐合一：用铁水罐车、行车代替标准轨铁路及机车完成铁水转运及高炉摆罐。脱硫站布置在铁水转运跨东侧1号、2号高炉出铁线之间，根据需要选择深脱硫、浅脱硫和扒渣。加料跨为“中间进铁、两端进废钢”的布置方式，同跨实现“双联”(脱磷、脱碳)，既可传统冶炼又能双联冶炼。作为高炉与转炉间的缓冲，配有3200t／d的铸铁机，11个工位的铁水重罐支座，起到“虚拟混铁炉”的作用。1．2．2洁净钢平台和一钢多级生产模式以建成高效低成本洁净钢生

4、产平台和一钢多级品种钢生产模式为目标[4]冶金之家网站。采用KR铁水脱硫，带副枪顶底复吹转炉等核心技术确保以进入精炼环节的钢水质量；分钢种选择精炼单元对钢水进行处理，保证钢种对洁净度、温度和成分的要求；采用大容量中间包的直弧型连铸机促进钢中夹杂物的充分上浮。以“一钢多级”为目标，简化炼钢生产品种分类。以多批钢板订货合同为一个单元，组长尺、组炉、组浇次，对组板设计产生的二次切割坯组合成一个炼钢切割长尺坯料；然后依据转炉单炉钢水平均重量，将一次切割坯组合成一个基本炉次；最后将组合好的炉次最终组成一个基本浇次，以每一个中间包浇次倒排炼钢生产计划。1．2

5、．3钢轧界面热送热装由辊道直接将板坯送至轧钢加热炉前(送坯距离约180～200m)，1780mm轧机直接入炉，4100mm和2700mm轧机将板坯切割成轧制所需的长度入加热炉加热，堆坯和整钢共占一跨。供2700mm、4100mm中厚板轧机的代表钢种为高强船板钢，多数钢中含有铝、铌、钛，板坯容易出现表面纵裂纹、角部横裂纹等质量问题，因每个合同订货批量小，实现板坯热装难度大[5]。供1780mm热轧板卷轧机的代表钢种为低碳钢、中碳钢、中低碳低合金钢等，板坯也容易出现表面纵裂纹、横裂纹等质量问题，易导致轧钢断料。1．3共性技术1．3．1KR脱硫全量铁水

6、KR脱硫保证供转炉炼钢的铁水温度、硫含量、顶渣量满足少渣炼钢要求，3套KR脱硫装置平均处理铁水198t、处理周期30min、处理后钢水ω(S)=0．010％～0．002％。1．3．2转炉炼钢带副枪210t顶底复吹转炉实现降碳提温和生产洁净钢的目标，平均出钢量210t，常规生产时冶炼周期38min，双联脱磷18min、双联脱碳30min，配有一、二、三次除尘系统，一次除尘回收煤气含尘量小于等于10mg／m3、吹炼期放散煤气时含尘量(脱碳时)小于等于15mg／m3。1．3．3二次精炼精炼跨布置有干式真空(机械)泵RH和LF及CAS微调站，3种精炼方式

7、的组合确保钢水质量。机械真空泵与蒸汽泵性能对比如表1所示。干式真空RH主要参数如表2所示。2座双钢水罐车、电极横臂旋转式、变压器额定容量36MVA的210tLF，平均升温速度4．5℃／min、平均处理周期30min。炼钢单元用低压蒸汽由炼钢余热锅炉蓄热站供给，85％以上蒸汽用于发电。冶金之家网站1．3．4板坯连铸机3台连铸机均按高效化而设计，采用了钢包下渣自动检测技术、结晶器液位自动控制、大倒角结晶器(目前在3号铸机250和300mm厚断面使用)、结晶器液压非正弦振动、结晶器漏钢预报、动态轻压下和二冷动态配水、板坯表面质量在线检测等16项先进技术

8、，其主要参数如表3所示。1．3．5信息系统信息系统分一级基础控制、二级模型控制及数据信息采集、三级MES系统、四级ERP。2持续改进和实