大型转炉高效率、长寿命顶底复合吹炼技术

文摘   2024-11-13 07:41   英国  
近年来,随着钢铁行业对高效率、低成本和绿色化生产的要求不断提高,大型转炉炼钢技术也面临着新的挑战。在这一背景下,顶底复合吹炼技术应运而生,以满足转炉冶炼过程的高质量和高效性需求,特别是在生产高洁净度钢水和延长转炉使用寿命方面展现出重要价值。
         

 

在转炉复合吹炼领域,前人的研究尚存在多项不足。传统的研究在冶炼反应控制、熔池搅拌效果、底吹元件配置和脱磷工艺等方面缺乏系统性,导致冶炼过程效率较低、能耗较高。此外,底吹元件寿命较短、复吹工艺寿命难以延长等问题,也限制了转炉生产的稳定性和经济性。
         

 

最近,钢铁研究总院的杨利彬教授及其团队通过理论与实验相结合的方法,提出了一种适用于大型转炉的高效率、长寿命顶底复合吹炼技术。在实际应用中,该技术表现出极高的冶炼效率和长寿命,满足了转炉在高洁净钢生产中的多重需求。研究团队通过优化顶吹供氧强度和底吹搅拌强度,克服了传统转炉复吹工艺中的多项技术难题。
         

 

相关研究成果以“大型转炉高效率、长寿命顶底复合吹炼技术”为题目发表于《钢铁》期刊2020年第55卷第4期。论文作者为:杨利彬, 曾加庆, 邓勇, 徐小伟, 乌力平。   
         

 

该论文的主要研究结果与结论如下:
  • 供氧强度优化到3.5-3.72 m³/(t·min),有效满足了冶炼前、中、后期各阶段的成渣、脱磷和脱碳需求,显著提升了冶炼效率。
  • 底吹供气强度提高至0.2 m³/(t·min)后,熔池死区面积减少了57.3%,熔池的搅拌效率提高了40%以上。
  • 冶炼终点碳氧积平均降至0.0015以内,提升了钢水洁净度。
  • 单炉炉龄延长至7333炉次,实现了一次性复吹寿命的突破,显著提高了复吹技术的稳定性。
  • 采用16个底吹供气元件,使底吹搅拌流场均匀,确保搅拌强度达标,同时延长了底吹元件寿命。
  • 开发出炉底渣层厚度的精确控制方法,将炉底渣层厚度稳定控制在100mm以内,有效提高了底吹寿命和复吹效率。
  • 技术应用后,供氧时间从原来的15.7分钟缩短至14.4分钟,整体冶炼效率大幅提升。
         

 

论文中的主要图片和表格如下:   
图1. 元素选择性氧化规律
         

 

图2. CaO-FeO-SiO₂三元相图中碱度对脱磷系数的影响
         

 

   
图3. 底吹供气强度与死区指数的关系
         

 

   
图4. 底吹元件选择与供气强度的关系(300t转炉)
         

 

图5. 不同底吹元件数量熔池表面钢水速度分布
         

 

   
图6. 底吹供气元件透气保护层照片
         

 

图7. 技术应用前后吹炼时间变化
         

 

   
图8. 底吹供气元件透气状况(6300炉)
         

 

图9. 炉底渣层控制结果对比
         

 

   

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钢铁连
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