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中钢网新闻中心钢市纵横行业技术顶底吹转炉精炼技术的发展

顶底吹转炉精炼技术的发展

分享打印 2015-04-13 11:33 编辑:薇薇     来源: 行业技术     字体: [大][中][小]    

   进入80年代日本大部分的转炉变为了复吹转炉(顶底吹转炉)。有关转炉脱碳特性、脱磷特性、吹炼末期的钢水和炉渣过氧化行为等目前复吹转炉吹炼的基础研究取得了很大的发展。到了90年代,精炼技术的开发进入成熟期,同时利用顶底吹转炉技术开发了铬矿石的熔融还原生产不锈钢的新技术和铁矿石的熔融还原或废钢熔化的新设备。

为冶炼低磷、低硫钢,开发了铁水预处理工艺。铁水预处理具有减少石灰消耗、降低炉渣发生量、减少Mn等铁合金使用量和提高生产能力的优点,因此许多钢铁企业都实施了铁水预处理工艺。
以往转炉精炼的主要功能是脱磷,实施铁水预处理工艺后,转炉精炼的主要功能变为脱碳和升温,转炉的渣量由以往的80~100kg/t降低到10~40kg/t。这种吹炼被称为渣量最小化或无渣吹炼。
在无渣吹炼下,脱磷铁水中没有,脱碳从吹炼初期就进入了最盛期,即使在吹炼后期的低碳区域,残留的碳也变少了。
在无渣吹炼时,由于作为MnO而分配的渣中Mn损失减少,因此可大幅度提高Mn的收得率。在转炉无渣吹炼中还实施了添加Mn矿石,对Mn进行熔融还原的操作。另外,除了添加Mn矿石外,还实施了添加Cr矿石,对Cr矿石进行熔融还原的操作。
另一方面,在无渣吹炼时,由于渣的发生量减少会导致钢水喷溅和粉尘的产生,降低钢水的收得率,这是一个需要解决的课题。另外,在无渣吹炼时,由于渣中的(T.Fe)容易升高,因此进行了在吹炼末期降低供氧速度,或提高底吹搅拌力来降低(T.Fe)的试验。
缩短精炼时间是提高精炼效率的重要课题。铁水预处理技术的发展带来的无渣吹炼所存在的课题是覆盖熔池的渣减少了,导致钢水喷溅的增加和废气中的粉尘铁损增加。Hirai等人对300t和150t转炉的粉尘发生机理进行了调查,发现在吹炼前期气泡破裂系粉尘比例高所致,在吹炼后期火点时蒸发产生的烟气系粉尘比例高所致。在这里,所谓的气泡破裂系粉尘是指由于喷溅或铁水中产生的CO气泡脱离钢液面时产生的粒铁,一部分飞溅的粒铁再次在炉内反应后会变得微细化成为废气中的粉尘。
尤其是,喷溅的增加是实现高速吹炼必须解决的课题。住友金属和歌山厂(现为新日铁住金钢铁和歌山厂)在建新炼钢车间时,通过改变转炉形状,增大自由操作台,同时为避免顶吹氧气流的重叠,采用了喷吹角度交替和喷嘴直径不同的吹氧枪和5Nm3/min/t的高速吹氧,实现了吹炼时间为9分钟的超高速吹炼。(青山)

 

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