点此下载——中国台湾中龙钢铁公司新建精炼系统.doc

中国台湾中龙钢铁公司新建精炼系统

张化义

位于中国台湾隶属于中钢集团(CSC)的中龙钢铁股份有限公司(DSC)是一座现代化的钢铁联合生产企业。新设计的BOF炼钢车间配有3座220t转炉、2台RH-TOP精炼装置和4个钢包处理台。BOF车间分两期建设。第一期工程已于2010年3月建成投产。投产后仅45天便达到设计生产能力。新建的RH设备于2010年3月进行了第一炉处理。第二期工程于2012年下半年全面建成投产。二期工程包括：第三座转炉、第二台RH-TOP装置和第二座铁水预处理站。二期工程完工后，中龙钢铁的粗钢年产量增至600万t。

1  BOF车间工艺路线及特点

BOF车间的铁水运输端与高炉出铁端相连，另一端与转炉炼钢厂相连。高炉铁水直接流入铁水包中并直接送至铁水预处理站(2台双工位KR／K)，并分别进入两个处理位置，完成脱硫处理后送至转炉炼钢车间炼钢。在第二期工程全部建成投产后，3座转炉冶炼后的钢水将直接提供给3台连铸机。炼钢车间的年产钢能力将达到500万t。其中，大约85％的钢水需经2台RH-TOP装置进行真空处理。

这座紧凑型钢厂的工艺特点是高炉铁水采用敞开式铁水包输送，既省去了鱼雷罐车，也免除了铁水多次倾倒。这样使冶金工艺路线很短，高炉与转炉之间的输送距离缩短至200m，从而大大降低了铁水的温度损失和铁水包的耐火材料消耗。实践证明，用铁水包代替传统鱼雷罐车运输铁水，可大大降低运输设备和维护设备的投资成本。一期工程投产后，2座转炉运行十分正常。每座转炉出钢量已达到220t，通常1座转炉生产，另1座备用。每天最高产钢37t，月产粗钢23万t。

为大强度吹氧以缩短冶炼时间，主氧枪吹氧能力高达760m³／min。此外，还安装了标枪式挡渣装置和副枪。SMS公司还为BOF车间提供了气体清洗设备、转炉煤气回收设备、精确调整钢水化学成分的精炼站、所有输送铁水和钢水的钢包以及炉渣监视器。

2  精炼工序的特点

第一期工程的精炼工序由以下设备组成：①1套RH-TOP真空脱气设备(1—2两个处理位)；②1座钢包炉和1套与之相连并配有喂丝机、搅拌和喷粉装置的系统。RH-TOP作为一种快速容器更换系统，每天可处理35炉钢水，具有年处理230万t钢水的能力，可处理一期工程总产钢量的95％。基于产品的复杂性和多样性，大约85％的钢水需要进行真空处理。当第三座转炉建成和第二台RH-TOP设备投产后，每年真空处理钢水的能力将超过400万t。

中钢集团产钢量的65％．是低碳钢，需要进行真空处理。13％的钢水需要进行脱碳处理，将钢液终点含碳量降至15ppm以下，成为超低碳钢(ULC)、IF钢和电磁钢。7％的钢液浇铸后用于轧制容器板和管道，所以这些钢材需要进行高真空度处理，去除钢液中的H2和N2。仅剩余15％的不同钢液不需要进行真空处理。

3  RH工艺流程

RLH工艺总流程示意图见图1。这是一种快速钢包更换装置。其主要特点是2台钢包可共用1个处理工位。每套系统单独安装在1台钢包运输车上。2套系统可在处理工位、备用位和维修工位之间移动。2个维修工位装备1套液压提升系统用以移动下部钢包。更换1台钢包可在8min内完成。在处理工位时2台钢包可同步操作。用液压缸提升机架和钢包直到浸渍管插入钢液的深度达到要求为止。

RH-TOP系统采用1台4级蒸汽喷射泵，可在3．5min内将整个系统的真空度降至1巴以下。用2台独立浸渍管维修车(车上装备除渣和浸渍管炉衬喷抢)执行浸渍管维修。为方便合金加入，将合金贮存在一台17m高的料仓中。为防止加入合金时带入空气，用一套真空度很高的漏斗系统(包括1台硅铁计量漏斗、1支旋转增碳器和1支旋转加铝器)，可保证在真空状态下完成各种合金的加入。

精炼工序通过1套装备测温和取样氧枪，且与合金添加系统、喂丝机和喷粉系统相联的铁水包处理站构成一套功能完备的处理系统。在维修工位更换下部钢包。完成RH处理后将钢包送至连铸机交接点。

位于RH处理工序后的浸渍管维修车运行路线与钢包运行路线相同。浸渍管表面采用人工喷淋进行清洗，内部则采用自动喷补系统完成炉衬维修。铁水包也可用于运送空铁水包、预热处理铁水包。铁水包处理站与设备除尘系统联接。

4  高效的RH-TOP装置

投产后初期，对设备的冶金性能和各种设备构件的可靠性进行了全面测试与检验，并对设备某些部位进行了调整。投产后2个月，RH设备每天处理钢水达到30炉，即RH处理量达到了钢水生产总量的95％。

此后，RH设备每天处理转炉钢水34炉，占钢水总产量的99％。如此之高的性能和生产效率，是因为对设备进行了最优化设计和使用了高标准的关键设备，如真空泵和优质精炼设备以及顶吹氧枪等的结果。

RH设备实现高生产率和高效率的关键在于长寿命的浸渍管。在RH投产后的11个月的处理期间，浸渍管的平均寿命达到193炉，最长寿命达到263炉。正是由于浸渍管的长寿和每天超过30炉的处理量，所以RH每运行7—8天就必须更换钢包。如果浸渍管寿命降低20％，那么，钢包使用5—6天就必须更换。生产实践证明，RH-TOP设备在投产后的前两个月，处理量从每天5炉很快增加到30炉，投产后两个月便达到处理能力。

5  RH冶金效果和处理模式

研究和生产实践指出，不同的精炼任务如真空碳脱氧、脱碳或脱气需要采用不同的处理模式。在冶炼低碳钢时，当转炉出钢后，钢液送至位于转炉后面的搅拌站，通过搅拌枪搅拌促进钢液温度和质量均匀化，并执行钢水终点温度和化学成分取样。将钢包提升至要求的位置后，立即进行RH处理。根据预先设定的真空泵抽气曲线，通过真空泵控制系统执行真空抽吸。

实践证明，RH-TOP设备进行钢液真空处理可在17min的时间内将超低钢的终点碳含量降至14ppm以下，在26min后完成真空处理，从而保证钢液总循环时间不超过30min。为保证浸渍管的有效性和优良功能，每次脱碳处理后必须进行机械清洗，每执行3—4次脱碳处理后必须进行耐火材料喷补。

6  结论

中国台湾中钢集团下属的中龙钢铁股份有限公司自2010年3月RLH处理第一炉钢水起，仅1个月多的时间其处理能力便达到了每天30炉，使钢水真空处理量超过车间总产能的90％。快速成功达产的关键是高效的设计理念和科学的生产理念，以及新BOF车间工艺路线的最优化。

随着新建转炉炼钢车间的第二期工程在2012年下半年的全面建成投产，使中钢集团的生产能力达到600万t。此外，铁水预处理、RH真空处理在内的精炼工序的投入运行，也将生产出更多更好的优质钢材以满足市场需要。