太钢KOBM译文.doc

利用奥钢联钢水预热和先进的控制方法生产碳钢和不锈钢的新型75吨K-OBM-S转炉车间在中国太钢投入运营 简介： 太原钢铁集团公司（太钢），中国主要的不锈钢生产企业，与GmbH Co(VAI)公司签订了一个合同，该合同要求将2号熔炼车间三个已经存在的其中一个80吨LD转炉改进为生产碳钢和不锈钢的K-OBM-S转炉。合同是在2001年2月签订的，包括了所有需要改进的辅助设备，并且提供所有改进设备需要的构成要素，如VAI-CON加热炉，真空台，自动控制设备，2级过程控制设备等，要求在除磷以后，通过三步法和两步法过程以及高碳预熔化以后，达到每年产出350000吨铁素体和奥氏体不锈钢的设计生产能力。新型的车间已经在2002年12月成功交付。这篇文章主要回顾了工程的主要要点，包括开始初期，在太钢的第一次工业安装中K-OBM-S转炉车间高效的运作和显著的性能表现。 熔炼车间的构造： 图1显示了新型K-OBM-S转炉启用后，2号熔炼车间的主要构造。将LD车间改为生产不锈钢的K-OBM-S转炉车间大大提高了太钢集团的不锈钢总产能，满足了市场的需求，同时也增强了太钢在中国不锈钢生产领域的领导地位。 过程路线和新型K-OBM-S转炉车间的主要特色： 从太钢的实际可操作情况（如生产能力，氩气有效利用，转炉的长期利用）出发，三步法过程是不锈钢生产的主要过程。 与其他生产不锈钢车间相比（电炉出钢碳含量：1.2%—1.8%，入AOD温度1550—1600℃），太钢2号车间采用的预熔化条件下的K-OBM-S转炉在冶炼期间的参数如下： ■碳含量高（在3.2—4.8%） ■温度低（1260—1320℃） K-OBM-S转炉车间的预熔化能力是基于特定的配料、现有的设备生产、铁水的运输和电炉预熔化（高炉和15～30吨的小电炉）。 预熔化可以以两种不同的方法应用于K-OBM-S转炉： ■EAF预熔化（15-30吨）+除磷铁水（大概30—50吨） ■只有除磷铁水（大概65吨） 对铁素体不锈钢预熔化包含100%的除磷铁水。调兑的钢水通过起重机装入K-OBM-S转炉中。钢水的重量通过起重机的负荷来度量。 太钢之所以决定采用K-OBM-S转炉代替AOD主要是由于以下原因： ●转炉生产的碳钢和不锈钢产品具有统一的尺寸。 ●用LPG来保护风口可以延长转炉使用寿命 ●利用高强度风枪进而带来高生产能力 ●使用已有设备和转炉壳可以降低成本 不锈钢作为太钢的主打产品，为了满足不锈钢生产的工艺要求，K-OBM-S转炉具有以下主要特点： ■大的转炉容积来顺利实现无飞溅操作。 ■顶枪来提高脱碳速率，CO二次燃烧保证能量需求。 ■流量和气压保证合适的冷却和风口寿命 ■VAI-CON-TEMP用来连续测量过程温度 ■VAI　PSS（气动挡渣）用来降低出钢过程炉渣的数量，保证合适的低蒸汽压VOD操作 ■三种一级操作模型（包括K-OBM-S转炉操作模型），可以用来实现目标过程。 ■先进的L2过程模型和在线过程控制完全实现了自动控制转炉操作以及钢材质量的电脑控制。 K-OBM-S转炉车间包括一个75吨转炉，带有2个顶枪架的顶枪系统，一个气体阀门站，一个除尘系统，一个包含12个料斗的高位料仓加料系统，8个称量装置，2个卸货箱，基础的自动控制系统和2级自动化过程控制模型。图3显示了转炉的预热过程，通过底部加热（LPG），顶部预热。 太钢K-OBM-S转炉的主要技术参数： 总重：75吨 容积：52.5m3 高度：7613mm 内壳直径：5200mm 风口数量：5个 风口直径：16mm 顶枪：氧气和惰性气体，最大流量：200Nm3/min 高位料斗的数量：12个 监测系统：用VAI-PSS监测孔（气动挡渣） 炉渣监测系统：IRIS 温度检测：VAI-CON-TEMP VAI-CON-TEMP的第一次工业应用 VAI在不锈钢过程控制最近的发展是被称之为VAI-CON-TEMP的度量系统，如图5所示。该系统工作原理是，钢液通过炉壳辐射出电磁波，然后对电磁波进行度量。 连续的温度测量是通过分析从钢液和转炉中辐射出的红外光来工作的。温度测量方法对过程中的脱碳阶段非常重要。它能够与动力过程模型结果配合，成为一种非常准确和有效的过程控制方法。在太钢，第一次工业应用就取得了成功。 K-OBM-S转炉加热过程和不锈钢生产过程控制 在K-OBM-S转炉的整个过程，分成了几个脱碳过程： 对每一步脱碳过程来说，钢水的碳含量和温度已经确定了。在首3个脱碳步骤的主要目标DEC1，2，3分别如下： ●尽可能快的将温度升高到大概1680℃（通常在DEC1和DEC2之间就能达到），以保证高的脱碳率，同时降低Cr的氧化 ●增加所需的渣料的数量，如石灰，白云石，高碳合金（如高Cr和高Mn），如果需要的话，废料或者Ni和Ni合金也是可以的。 在这些