新世纪炼钢科技进步回顾与“十二五”展望

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1、新世纪炼钢科技进步回顾与“十二五”展望殷瑞钰2012-08-14新世纪炼钢科技进步促进了炼钢生产十年持续的高速增长，推动了整个钢铁工业的科技进步。十年来，炼钢关键共性技术的开发取得了重大进展，最主要的有高效率、低成本生产洁净钢系统技术和节能减排优化技术等六大方面。“十二五”期间，炼钢科技创新总趋势仍然是推动实现高效、低耗、优质、少排的绿色炼钢生产总体目标，着力加快推进包括转炉预脱磷在内的新铁水“三脱”洁净钢优化工艺的应用；提高能源利用、转化和回收利用水平；大力发展各钢种高效恒速连铸装备与技术；提高智能化炼钢水平；强化炼钢连铸前沿技术的研发。1新世纪以来中国炼钢科技进步的回顾20世纪9

2、0年代中国钢铁工业主要开发的6项关键共性技术，对推动整个行业朝高效、节能、优质、低排的绿色生产方向发展。6项技术中炼钢就占两项，而且连铸技术是这6项技术中起引领和核心作用的技术，至今，仍发挥着引领和核心作用。这充分说明了炼钢技术创新对行业技术进步的重要性。21世纪炼钢生产关键共性技术的开发继续取得重大成就，初步总结为以下六个方面。1.1高效率、低成本洁净钢生产系统技术取得重大突破这是新世纪以来，我国炼钢生产技术创新中重要的关键共性技术成果。回顾这个技术近十年的发展，最突出的成果有两个方面，即伴随新一代钢铁制造流程理念的工程化，以“一包到底”、高温高效铁水脱硫技术和转炉铁水预脱磷为特征

3、的新一代铁水“三脱”和少渣炼钢工艺取得突破性进展；恒速高效连铸技术引领高效率、低成本洁净钢生产系统技术全面发展。这些技术体现了从高炉出铁至连铸机高温有序出坯这一区段中，动态-有序、协同-连续地运行，从而形成了高效率、低成本洁净钢生产“平台”技术。应该指出这一系统技术主要不是为了生产低磷钢和超低磷钢，核心是为实现洁净钢生产的高效率和低成本。　1）以“一包到底”高温高效铁水脱硫技术和转炉铁水预脱磷为特征的新一代铁水“三脱”和少渣炼钢工艺取得突破性进展。这一技术进展最显著的发展即是新一代钢铁流程在首钢京唐钢铁公司首次实现产业化，而转炉炼钢厂采用铁水包多功能化技术（铁水包从炼铁厂接铁→准确称

4、重→运输到炼钢厂→进行KR预脱硫→将脱硫后铁水兑入脱磷转炉脱磷脱硅→空包快速返回高炉接铁，俗称“一包到底”）和脱碳转炉少渣炼钢的全新工艺技术。这一技术的特点在于动态-有序，即从功能序看，先高温、高活度状态脱硫，然后进行转炉热力学、动力学条件优化进行脱硅-脱磷。随后在渣-铁充分分离的条件下，再在炼钢转炉中进行脱碳、升温并回收高热值煤气，使脱[S]、脱[Si]/[P]、脱[C]、升温都在各自优化的热力学-动力学条件下高效有序地进行。两年来的实践证明，与传统工艺相比，新工艺缩短冶炼周期6-9min，减少渣料消耗1/3以上，脱碳转炉可稳定生产[S]+[P]≤150×10-6的优质钢水，并明显

5、降低生产成本（已考虑增加脱磷炉建设的投资、人员、维修费用和减少煤气回收量、废钢比的影响）。脱碳炉渣部分返回脱磷炉利用，其余全部留渣利用，脱碳炉终点[C]、T双命中自动炼钢率＞90%，充分显示了这一全新工艺高效、优质、低耗、低成本的优势。目前京唐钢铁公司炼钢厂300t脱碳转炉最短冶炼周期可达25min；脱磷炉、脱碳炉石灰总加入量≤25kg/t；脱碳炉总渣量约35-40kg/t，其中包括留渣量10-15kg/t；钢铁料消耗也大幅度下降。该厂采用这一全新工艺炼钢的比例已超过80%，正朝设计100%的比例靠近。京唐公司炼钢厂的脱磷炉尚有改进的余地，与日本和歌山厂相比，时间节奏、脱磷效率还有差

6、距。近些年来，我国一些转炉炼钢厂也在现有工厂布置条件下，大力推行铁水包多功能化和高温高活度脱硫，并研发铁水不同形式的“三脱”预处理工艺和少渣炼钢的新工艺，取得了大幅度减少渣料消耗、降低生产成本的明显效果，钢水质量全面提高，这一发展趋势已引起广泛的关注。2）恒速高效连铸技术引领高效率、低成本洁净钢生产系统技术全面发展。在钢种和铸坯断面确定的条件下，连铸以恒定拉速进行高效、稳定生产的系统技术是近5年来高效连铸技术研发取得的重要成果。应该强调的是，这是炼钢厂生产过程动态-有序-协同-连续运行之源。以连铸为中心的生产运行原则依然存在。毫无疑问，无论从理论上还是实践上，各钢厂都已认识到连铸过程

7、恒定拉速是确保生产稳定、铸坯质量优良的关键工艺技术，是按照“以连铸为中心、炼钢为基础、设备为保证”连铸生产技术方针组织连铸生产必须抓好的重点工作。2006年投产的首钢迁钢公司炼钢厂的两台板坯连铸机，通过不断的改进、优化、创新，走到了行业的前列。自2008年以来，恒拉速率年均保持在97%以上，并创造过连续37个月两台板坯铸机1000万t钢无漏钢的纪录，大幅提高了生产效率并取得了巨大的经济效益。唐钢二钢轧厂的产品是建筑用棒/线，经过铁水包炉炉扒渣、转炉快速吹炼