炼钢质量_宝钢陈蔚都

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1、炼钢质 量讲座 发言提纲 陈蔚都 现代企业（工业企业）的巩固和发展，决定它在市场 上的竞争力。而竞争力的大小，决定企业战略战术上 所推行和实施的各种要素。如市场能力要素、战略领 导才能要素、无形资产价值要素（即从实物价值管理 向更高层次的资产价值管理的推进深度，如企业文 化、知识智力、品牌信誉等要素）、抗风险能力要 素、企业内部结构（组织结构和内部运作机制）等要 素。在众多的要素中，制造业的竞争力，最终要体现 在企业的产品质量要素、产品发展对路要素、价格要 素、综合营销要素、企业综合形象（含诚信）等要 素。其中产品质量和产品发展对路是最重要要素。也 是当前企业工作重中之重。两者都是为用户服务。

2、产 品质量好就是能彻底满足用户需求，产品得到用户的 认可。产品发展对路，就是主动超前的为用户的产品 发展需要服务，超前积累技术、创造出为用户的产品 发展和提高提供更新更高的技术条件和更好的产品。 现在很多企业已不满足传统的产品质量，正在走超前服 务的道路。 我们钢铁企业自上世纪七十年代，炼钢炉外处理技术（ 铁水预处理和钢水炉外精炼技术）不断发展和成熟，钢的 质量和品种的提高和发展出现了更新的面貌。 九十年代初，德国蒂森发表了深冲用钢六大成分元素（ 碳，硫，磷，氧，氮，氢）总和可降到100PPM（而他们 80年代为600PPM）。接着韩国浦项也公布了深冲用钢硫 ，磷，氧，氮，氢五大成分总和最佳也

3、可降到80PPM。从 而国际上先进钢铁企业兴起了提高钢纯净度的冶炼技术研 究，各国很多炼钢专家认为超纯净钢冶炼技术已成为九十 年代炼钢技术核心之一，并普遍认为在当前技术水平下， 五大元素总和在100PPM即为超纯净钢。当然今后装备技 术继续发展提高后，不排除会提出和实现更高的纯净度。 我国在93年开始纯净钢冶炼技术研究目标 纯表1. 阶段水平 93年P+S+O+N100ppm 95年P+S+O+N+H80ppm 96年C+P+S+O+N+H100ppm 工艺路径： TPC脱硫转炉前期脱磷出半钢 转炉脱碳、脱磷 RH精炼连铸浇 注 从96年开始结合具体钢种进行工艺技术研究 纯表2 . 阶段 钢种

4、C/ppmN/ppmT.O/ppmS/ppmPppmHppm 96-99年 IF钢252025 管线钢352520902 2001-2003 年 IF钢202020铸坯表面夹杂（渣）类缺陷明显改善 管线钢302010601.5 不同阶段纯净度在以上两个钢种的水平对比 纯表3 . 阶段钢种 成分PPM CNTOPS 1996年（立项前） IF钢502450 管线钢473513432 1999年（纯净钢研究） IF钢22616.427.9 管线钢29.824.28916 2003年（高纯净钢研究） IF钢15.914.918 管线钢30.315.654.48.9 国际先进水平 IF钢2020303

5、0 管线钢30206010 2003年后管线钢纯净度又有提高：PPM 纯表4 . PST.ONHTotal 130424311.090 240516321.194.1 330412241.071 440611291.087 Aver.35.04.815.829.01.085.5 近几年我国已有多家大型企业投入纯净钢研究和 应用，据说都有显著成效。 当然不是所有钢种都要达到纯净钢的要求。有的 钢种需要三个或四个元素达到。只是我们企业应 具备这方面的能力，以提高传统产品质量或应对 用户需求的提高和发展。 纯净钢的性能和服役特性要求 纯表5 . 钢材类型 成品名 称 钢种代表尺寸要求成品 性能 炼钢

6、控制要点 夹杂物偏析成分 薄板 DI罐材低碳铝镇静 钢 0. 20.3mm 厚 防止冲罐 时裂纹 40m 超深冲 钢 超低碳铝 镇静钢 0. 20.6mm 厚r1.8-2.0 100mC20ppm N30ppm 显象管 阴罩材 低碳铝镇 静钢 0.10.2mm 厚 防止光刻 蚀边部不 良 5m 低硫 厚板、管 线钢板 耐酸性介质 腐蚀钢 X52-X70 级低合金钢 1040mm厚 抗氢致裂 纹 形态控制超低硫化（ S10ppm） 低温用 钢 9Ni钢1040mm厚抗低温脆 化 P 0.003 S 0.001 耐层向 撕裂钢 高强度结 构钢 1040mm厚抗层向撕 裂 低磷化、低硫 化 无缝钢管

7、轴承座 圈 轴承钢 （SUJ-2） 50300 高转动疲 劳寿命 减少ASTMB、D 系夹杂 T.O 10ppm Ti 20ppm 棒材轴承钢轴承钢 （SUJ-2） 30 65mm高转动疲 劳寿命 减少ASTMB、D 系夹杂 T.O 10ppm Ti 15ppm 要达到而且能保持稳定地达到纯净钢水平，必须具备以下三个基本条件 ： 1.要有相应的装备和技术，靠个人的经验和技能是无法达到的，靠传统的 装备技术也是无法实现的。 2.要有相适应的主副原料和耐火材料。 3.要有严密的、严格执行的标准体系和管理制度，特别是要强化作业管理 ，严格工艺纪律。 在解决以上三个基本条件后，还必须处理好以下三个问题

8、： 1.充分发挥各工序（装备）对铁水和钢水净化能力。 2.解决好净化后再污染问题。 3.上工序必须要为下工序创造条件。 要处理好这三个问题，除了要对问题源要有深刻认识外，特别 是要把解决措施列入作业标准中，强化标准化管理，严格工艺纪律。 我们可以从纯净钢生产条件要求来检验我们的制造水平，也可检验我们 的管理水平，找出我们各方面差距。从而提高我们各方面的工作。全面 提高钢的质量水平和提高产品的竞争力。 第一部分 炉外处理应用 一.铁水预处理 最早铁水预处理为脱硫，后发展到脱硅、脱硫、脱磷，又称三脱。 我国最早铁水脱硫采用硫打倒包法，后采用搅拌(KR法）。KR法有很显 著脱硫效果，但由于设备比较复

9、杂，搅拌浆寿命低，铁水温度降幅大,故曾 经应用较慢。进入21世纪后，由于搅拌浆寿命大幅提高，和其高脱硫效率 ，我国已有大批钢厂推广使用。上世纪八十年代，我国混铁车直插式喷吹 法脱硫开始投入使用，曾得到了较大发展。紧接着又发展和推广应用了， 如混铁车斜插式铁水三脱法，铁水包喷吹金属镁法等，这些方法都能使正 常铁水经处理后获得S含量在30-40ppm以下的水平，更高的要求，可获得 20ppm的含硫水平，如铁水包的KR处理或铁水包金属镁喷吹处理，更可以 获得10ppm含硫铁水的可能，因此当前的炉外铁水脱硫技术都能基本满足 我们的高要求和都能为我们根据生产不同钢种，以及我们对生产运作要求 作出选择。

10、1.直插式混铁车顶喷法脱硫设备。 喷吹载气N2 脱硫剂CaO、CaC2 脱硫剂耗种类和单耗CaC2：4.3公斤/t铁 左右 CaO：13公斤/t铁 左右 处理周期30min左右 处理后S水平一般石灰基S30-40ppm.CaC2 S20- 30ppm 2.铁水包喷吹脱硫设备 使用粉剂 金属镁粉+钝化石灰 喷吹载气N2 钝化金属镁粉单耗0.3-0.5公斤/吨铁 石灰单耗1.2-1.6公斤/吨铁 平均处理时间8-9分/包 脱硫深度0.0010-0.002%（处理后）一般要求25ppm 3.斜插式混铁车铁水预处理（三脱）设备 1998年引进日本川崎制铁的铁水三脱技术 项目 类型后混合喷吹 功能脱硅、

11、脱硫、脱磷 喷枪类 型J 型斜插 喷吹载气N2或O2 脱S脱P剂石灰 脱硫处理周期49min 脱磷、硫周期70min 扒渣周期25min 一般脱S后S25ppm，最小可10ppm 一般脱P后P一般经脱P后，铁水含P在0.04%左 右 附 斜插式处理特点： 高炉脱硅不足时，可进行补充脱硅。 运用先进的“后混合”熔剂喷射系统根据铁水状 况，可选择合理的处理模式。 可用喷枪吹氧进行温度补偿，不需另设氧枪。 采用斜插式喷枪，可产生较理想搅拌流动模式， 减少喷溅。 附4.各脱硫法实绩对比： (1)混铁车与铁水包脱硫处理生产实绩对比： 生产实绩铁水包镁剂喷 吹脱硫 石灰基复合脱硫剂 混铁车脱硫 电石粉基复

12、合脱 硫剂混铁车脱硫 硫前0.022（max：0.026 ） 0.0230.023 硫后24.4ppm（min： 10ppm） 0.0045 （可2030PPM） 0.0048 （可小于20PPM ） 粉剂消耗镁粉：0.4公斤/吨铁 高流动性石灰：1.5公 斤 /吨铁 13.5公斤/吨铁 4.3公斤/吨铁 粉剂成本 （对比参考 ） 6.95 6.017.08 喷吹模式直插浓相喷吹直插稀相喷吹直插稀相喷吹 粉气比52 1012 对应钢 种X70管线钢等低硫钢（ 目标硫上限50ppm） 目标成品硫30ppm的所有钢种 (2)铁水包顶喷法与KR法工艺对比 铁水包镁剂喷 吹脱硫铁水包KR机械搅拌脱硫备

13、注 处理过程温降 8 10C 2535C KR法温降大 处理后极限硫 10ppm10ppm 处理后硫均值30ppm 30ppm 脱硫率 8488 脱硫粉剂种类纯金属钝化镁粉或镁粉 +高流动性石灰粉 石灰粉或石灰基复合脱硫剂 粉剂消耗镁粉：0.4公斤/吨铁 4-8公斤/吨铁镁剂脱硫是当前所 有预处理方法中最 少的 高流动性石灰：1.5公斤 /吨铁 脱硫处理时间8-9min10-16min 控制方式 采用压差式浓相流态化 采用液压马达驱动 是否采用载气 采用氮气（60-110NM3 ） 不用载气 搅拌桨易开裂渗铁 ，导致断裂 压差式流态化喷吹系统 维护是关键 马达及搅拌桨的维护是关 键 对铁水包耐

14、材的影响 基本无铁水对包壁冲刷严重 4.双联法（转炉前期脱磷）处理。 铁水脱磷处理，原有喷射方法，除脱磷效率受到一定限制外，还使铁水大幅度降 温和过程的严重喷溅发生，增加能耗和物耗，同时也增加工艺设备的维修内容， 恶化作业环境等缺点，从而开发采用双联法处理。 其特点： 利用原转炉设备和氧枪，采用转炉前期脱磷方法，顶吹低流量 操作（原氧流 量5060%），底吹量视化渣情况调节，吹炼1012分即有脱磷量90%以上效果。 钢中磷可下 降到30300PPM 。 高P2O5渣（约3%左右）必须清除后才能进入第二次造渣再吹 炼，根据P平衡计 算，前期渣残留15%左右，则二次吹炼无法 再去P，如残留更多则有

15、反增的可能 ，现在转炉（特别是大型 再去P，如残留更多，则有反增的可能。现在转炉（特 别是大型 转炉）尚无除渣更好方法，因此采用出半钢再吹炼的双联法会 更有 利。 予脱磷后的半钢，在再吹炼脱C期，渣料和金属料消耗较少，减少吹炼时间提 高转炉的单炉生产能力。 由于吹炼的简单化和统一化，提高了炼炉作业可控性。 由于吹炼过程，有富余的热量，从而可使锰矿、铬矿直接合金化，节约成本。 附国内外转炉双联法生产实绩对比 厂名脱磷吹炼时 间 脱磷后温度脱磷后P脱碳冶炼周 期 脱碳吹炼时 间 住友和歌山 新厂 10-12min1300- 1350 0.01%20min9min 川崎12min0.01 NKK福山

16、厂13500.012%25min 川崎（上钢 一厂保证值 ） 12min13000.030%30min15min 奥钢联 （上 钢一厂保证 值） 12min12800.01525min13min 中国 某钢 厂 范 围 10-12min1280 1350 0.003-0.030 26-36min13-17min 平 均 11.4min13190.01430.1min15.2min 二.钢水炉外精炼处理 我国钢铁业自上世纪90年代后，钢水炉外精 炼处理获得广泛应用。常见的CASOB、钢包 喷法、LF钢包炉以及RH真空处理 。随着钢铁 产品不断高级化，后二者设备获得更广泛的 推广应 用在众多的工艺设备中都