160tEAF使用全铁水炼钢工艺实践(学习材料八十七).docx

160tEAF使用全铁水炼钢工艺实践任选（太原不锈钢股份有限公司第二炼钢厂，山西太原030003）摘要介绍了太原不锈钢股份有限公司150万t不锈钢生产线，在160tEAF用100%铁水做原料生产脱磷溶液的工艺过程；从质量、成本、生产方面作了简要分析，认为160tEAF用100%铁水做原料生产的脱磷溶液能够满足不锈钢生产线的冶炼需求，该工艺是太原不锈钢股份有限公司150万 t不锈钢生产线全部工艺的一个组成部分。关键词 脱磷溶液 精益生产 注余渣 太原不锈钢股份有限公司150万t不锈钢生产线从2006年10月投产到2009年12月份，经过3年多的探索与实践，已形成一系列有太钢特色的工艺路线。其中，镍钢主要工艺路线为：（脱磷溶液）→EAF→AOD→LTS→（LF）→CCM；铬钢主要工艺路线为：脱磷溶液→AOD→LTS→LF→CCM，这些工艺路线的选择是基于成本、质量和促进生产考虑的。铬钢质量最优，成本最低、生产最顺的工艺是脱磷溶液直接兑入AOD冶炼，设计中脱磷溶液是由1座180t转炉提供的。按精益生产的要求，在一些特殊情况下，比如无镍钢合同或转炉检修而连铸不检修时，由于转炉能力限制，转炉提供的钢水不能满足3台连铸机的需求，连铸只能停机待产，炼钢产能受到影响，同时使高炉被迫铸铁甚至休风，影响高炉顺行。因此，电炉全铁水生产脱磷溶液成为太钢150万t不锈钢生产线的一种工艺需求。1 工艺条件1.1 电炉主要技术参数 太钢不锈钢股份有限公司150万t不锈钢生产线有2座电炉，其主要技术参数如下。 公称容量 160t 出钢方式 出钢槽 变压器容量 140MVA 最大电流 92kA 电极 Φ710mm，UHP 氧枪形式 炉门氧枪 氧气最大流量 3600m3/h1.2 工艺目标 电炉生产的脱磷溶液应满足以下条件： 1）电炉生产的脱磷溶液必须满足AOD生产需求。AOD要求脱磷溶液的条件如表1。表1 AOD要求脱磷溶液条件wB/%t/℃装入量/t生产周期/minCPSi2.5～3.0≤0.025低1500～1550≈145≤752）一般情况下，电炉的主要任务是生产镍钢时为AOD提供预炼溶液。用电炉生产脱磷溶液的情况较少。平均每月的炉次占总炉次的10%左右，因此使用该工艺不能额外增加投资，比如设备改造或增加设备等。1.3 选料1.3.1 原料 电炉生产脱磷溶液的主要目的：一是生产出满足AOD需求的脱磷溶液，二是消化高炉铁水，保证全公司生产顺行，因此根据目前公司的铁水状况，选用的电炉原料是全铁水。选用全铁水作原料，可以避免废钢中有害微量元素的带入，提高成品质量；省去传统电炉的熔化期，缩短冶炼时间；与AOD冶炼周期匹配，便于生产组织。入炉铁水条件如表2所示。表2 电炉入炉铁水条件wB/%t/℃CSiMnPS≈4.00.3～0.8≈0.1≈0.070≈01300 当铁水w(Si)≥0.8%时，可加入适量废钢。从原料条件和AOD需求看，电炉生产脱磷铁水就是将高炉铁水脱磷、降碳、升温，主要是脱磷。1.3.2 造渣料 铁水脱磷可选用的造渣料非常广，有碱金属强脱磷渣系，如Na系脱磷渣；有碱土金属脱磷渣系，如Ca系、Ba系脱磷渣。结合公司目前的炉渣处理系统、从环保角度考虑，选用Ca系脱磷渣，也就是用石灰和萤石作脱磷造渣料。1.4 工艺理论 磷与氧的反应是放热反应，碳与氧的反应也是放热反应，根据热力学计算，碳比磷更容易氧化，因此，从热力学理论上氧化脱磷在铁水中应该难以进行，但实践证明w(C)=2%～4%的铁水是能够实现脱磷的，其原因是：1）铁水温度低，有利于脱磷反应进行，而碳与氧的反应，即使铁水中w(Si)＜0.10%，也需熔池温度达到1480℃以上才能激烈进行。2）根据研究的结果表明，铁、渣界面不易发生脱碳反应，而容易产生脱磷反应，并且温度越低时对脱磷反应的进行越有利。3）由于大量碳的存在能提高磷在铁液中的活度。 电炉用全铁水冶炼脱磷溶液需要控制脱硅结束时温度在1430℃以上，脱磷反应结束温度控制在1480℃以下。2 工艺过程2.1 装入制度 铁水装入量为155t。高炉铁水从鱼雷罐倒入铁水包后，转入连铸接受跨，将碳钢连铸注余渣倒入铁水包内，然后将带有注余渣的铁水直接从电炉炉口兑入电炉。2.2 送电制度 铁水兑入电炉后，由于温度较低（通常情况下为1200～1300℃），炉内余渣及兑入的注余渣碱度较高，在电炉内铁水表面会形成一层较硬的渣壳，因此开始时用小档位（一般是4档）送电（约5000kwh）化渣；当渣子化开后，此时主要