转炉月神谭

我国氧气侧吹转炉炼钢的发展沈阳市第一钢厂上钢五厂上钢一厂唐山钢铁公司天津第二炼钢厂哈尔滨市钢厂东北工学院引、`氧气侧吹转炉炼钢包括全氧侧吹和风—氧侧吹,是我国钢铁战线上的工人、干部和技术人员在伟大的无产阶级文化大革命和批林批孔运动的推动下,高举"鞍钢宪法"的伟大红旗,遵照毛主席"独立自主、自力更生"和"打破洋框框,走自己工业发展道路"的教导,认真研究和吸取国内外发展氧气转炉炼钢的经验教训,结合我国空气侧吹转炉炼钢!
,]勺于卜富经验,通过不到三年的生产实践而试验研究成功的一种新的转炉炼钢方法,是我国炼钢/仁产中的一项重大技术革新.
将近三年来,氧气侧吹转炉炼钢法在我国各地迅速推广,生产技术水平不断提高,各项指标不断更新,生产效果显著.
其生产规模已由一九七三年一座三吨试验转炉,发展到一九七五年年底的二十六座,遍及全国十个省市的十三个钢厂.
到一九七六年初,全部采用氧气侧吹法、并对车间所有炉座进行了改造的已有沈阳一钢二车问、唐钢一炼、天津二钢侧吹车间和兰州钢厂侧吹车间等.
最近全国各地将继续有许多的空气侧吹转炉和氧气顶吹转炉炉座准备采用全氧侧吹方法进行改造.
新炼钢法的试验成功和迅速发展,是我国工人阶级在毛主席革命路线指引下,坚持以阶级斗争为纲,狠批"洋奴哲学,)、"爬行主义",勇于实践,大胆创新,在攀登现代炼钢生产技术的高峰中所取得的又一重大成就.
这一成绩的取得是无产阶级文化大革命和批林批孔运动的伟大胜利,是坚持以工人为主体的三结合,大搞技术革新和技术革命群众运动,坚持开门办科研、开门办学的丰硕成果,是对妄图否定无产阶级文化大革命,扼杀社会主义新生事物的右倾翻案风的有力回击.
一、氧气侧吹转炉炼钢法的试验及发展概况吹氧强化冶炼是当前发展和改进现代炼钢技术的最重要的措施.
近几十年来,川内外均大力开展电炉、平炉以及转炉的吹氧炼钢的研究.
一九五二年氧气顶吹转炉炼钢法(国外简称为L刀法)在国外试验戍功并投产后,二十多年来获得了迅速的发展.
一九六七年以来,几个资木主义国家又在原有空气底吹转炉上试验成功和发展了氧气底吹转炉炼钢法(国外简称为oBM法、L矿S法和口一BOp法等).
一19一在当代各种炼钢方法纷纷采用氧气强化冶炼的阶段,我国各地空气侧吹转炉也面临了一个技术改造和发展的问题.
大家知道,我国的碱性空气侧吹转炉炼钢是解放以后试验成功,在一九五八年大办钢铁的群众运动中迅速发展起来的一种炼钢方法.
它较好地适应了我国资源条件不l一I当时地方工农业发展的需要,二十多年为我国钢铁工业为发展和改善钢铁工业的布局,作出了一定的贡献.
一九五八年伟大领袖毛主席亲临上钢一厂二转炉车间一号空气侧吹转炉炉前视察,给我国钢铁工人以极大的鼓舞.
十几年来,上海:唐山、天津、沈阳等全国各转炉钢厂的工人、干部和技术人员遵循毛主席所指引的方向,坚持技术革新和技术革命的群众运动,为完善和发展我国侧吹转炉炼钢生产作出了巨大的成绩.
为加速我国钢铁工业的发展和技术改造,在大力发展氧气顶吹转炉炼钢技术的同时,究竟如何立足于我国具体条件,充分发挥我国侧吹转炉炼钢技术的特长,对各地原有炼钢车间和设备实行革新、挖潜、改造,为多快好省发展我国钢铁工业,赶超世界先进水平而闯出一条新的途径,一直是我国炼钢技术改造中的一个重要课题.
在这种现代炼钢技术大发展大变化的形势下,毛主席关于"我们不能走世界各国技术发展的老路,跟在别人后面一步一步地爬行.
我们必须打破常规,尽量采用先进技术,在一个不太长的历史时期内,把我国建设成为一个杜会主义的现代化的强国.
"的教导为我们指出了前进方向.
一九七三年三月,沈阳市第一钢厂和东北工学院在沈阳市冶金局党委和厂校党委的直接领导下,组成了以工人为主体的厂内外三结合试验小组.
在总结解放后我国发展空气侧吹转炉而未发展空气底吹转炉的历史经验,并分析研究了国外新近发展氧气底吹转炉炼钢的情况和具体条件后,提出了将国外底吹氧枪应用于我国空气侧吹转炉上进行·转炉侧吹全氧炼钢的试验方案(图1的风—氧侧吹).
方乳油氧0全象例吠②夙-熟例吹图l氧气侧吹转炉的吹氧方式之①.
图中之②为一九七四年在哈尔滨市钢厂试验成功在党的领导下,在唐钢、天津二钢、上钢五厂、上钢一厂等单位的共同参加下,首次试验于一九七三年六月十八日在沈阳一钢三吨直筒型酸性转炉上顺利进行.
随后又在该厂三吨涡鼓型碱性转炉上连续进行十七个炉役的试验,共吹炼出;910炉钢,产钢三千余吨,各项指标较好,胜利完成了初期试验计划.
试验结果表明:转炉采用全氧侧吹,既可保留侧吹转炉冶炼过程控制灵活、炉子热效率高、搅拌良好、原料适应性强、设备比较简单、上马容易的优点,又有氧气底吹转炉吵炼平稳、吹损少和顶吹转炉可炼品种多、生产率高的长处.
初步显示出氧气侧吹转炉炼钢的强大生命力.
一九七四年一月起,新炼钢法迅速推广到上海、唐山、天津、鞍山、哈尔滨、昆明、南京等地的钢铁厂进行扩大试验或直接投产.
一九七五年三月冶金部在唐山召开了全国氧气侧吹转炉炼钢座谈会,总结交流了经验.
会后,上述钢厂继续增加炉座,扩大生产,同时又在柳州、安阳、兰州,洛阳、承德等地的钢厂产投应用.
表1列举了各厂氧气侧吹转炉炉座、炉容量、投产或开始试验日期等有关数据.
全国氧气侧吹转炉统计(统计至1975年底)表1厂'名}炉子座数公称容址(吨)或期验日试次产首投沈阳市第一钢广上钢五厂上钢一厂1973.
6.
181974.
1.
21974.
1.
7唐山钢铁公司1974.
1.
15天津第二炼钢厂昆明钢铁厂南京钢铁厂柳州钢铁厂兰州钢厂安阳钢铁厂洛阳拖拉机厂承德钢铁厂合1974.
9.
281975.
1.
131975.
3.
131975.
5.
101975.
7.
121975.
9.
231975.
10.
121975.
11.
63881X42X62XS86383556119哈尔滨市钢厂唐山钢铁公司上钢一厂z已如门:井1974.
1975.
1975.
4.
1612.
15风|氧侧吹21次1一九七四年四月,鞍钢150吨顶吹转炉进行了两次共81炉侧吹全氧炼钢试验,产合格钢锭一万三千多吨.
据试验总结报导,获得了"在相同供氧强度下,侧吹转炉的生产指标较顶吹为高,原料消耗低";"吹炼较平稳,碳温易于控制";"炉衬侵蚀均匀,劳动强度大有改善",烟气净化设备运转基本正常的初步结果,为新吹氧炼钢法在大型转炉上的试验迈出了重要的一步.
三年来在各厂空气侧吹转炉大力采用氧气侧吹进行技术改造的同时,沈阳一钢和唐钢一炼分另11于一九七四年六月和一九七五年十二月采用全氧侧吹对新建成的三吨和运转了十一年的6吨顶吹转炉实行了技术改造,也获得了良好的效果.
在生产工艺控制和基本规律的研究方而,三年来也作了不少工作.
通过十几万炉次的生产实践证明,这种新炼钢法己迅速为我国各钢厂所掌握,许多技术经济指标迅速赶上或开始超过其它氧气转炉的先进水平,日益显示出它在获得高产、优质、低耗、长寿、多品种等方面的潜力.
炉龄是衡量转炉生产的一项综合性指标.
我国全氧侧吹转炉炉龄三年来高速度增长,迅速赶超国内外先进水平,创造了我国转炉炉龄历史最新水平.
全氧侧吹转炉炉龄从沈阳一钢傲验炉一九七三年达到的最好炉龄105炉开始,一九七四年十月上钢五厂就达到了442炉、一九七五年四月又增到464炉,炉龄成倍超过原有空气侧吹转炉.
一九七五年八月天津二钢一21一突破0讯达到20炉,开始摸索出进一步提高全氧侧吹转炉炉龄的规律.
随后上钢双厂于同年十月首创732炉炉龄记录,达到了国外氧气底吹转炉的先进水平.
在天津二钢、上钢五厂先后创造高炉龄的基础上,一九七六年一月以来,唐山钢铁公司一炼钢厂王益元包炉队在毛主席两首光辉诗词的鼓舞下,决心以"破千炉,攀高峰"的实际行动回击右倾翻案风,在6吨全氧侧吹转炉上连续创造了75.
、751、1077和1257炉炉龄的先进水平.
唐钢二炼也创造了8吨全氧侧吹转炉炉龄859、1043炉的新成绩.
同期上钢一厂和沈阳一钢等厂的全氧侧吹转炉炉龄也较一九七五年有显著增长.
"世上无难事,只要肯登攀".
三年来由我国工人阶级首创的氧气侧吹转炉炼钢这一新生事物,克服了重重阻力和技术难关,获得了迅速的发展.
在生产斗争和科学实验范围内,人类总是不断发展的,自然界也总是不断发展的,永远不会停止在一个水平上.
为了适应我国钢铁工业发展的需要,为了迅速赶超世界先进水平,必须认真总结经验,坚持以阶级斗争为纲,在各级党委领导下,继续依靠以工人为主体的三结合,大搞群众运动,继续发扬共产主义大协作的精神,进一步加强组织领导和创造必要的条件,深入开展生产试验和科学研究工作,尽快使氧气侧吹转炉炼钢法得到完善和发展,为社会主义革命和社会主义建设做出更大的贡献.
二、生产效果和主要技术经济指标全氧侧吹转炉自_1974年初开始正式用于生产以来,已迅速成为有关各厂增加产量、降低消耗、扩大品种、完成和超额完成国家计划的一项重要措施,被广大工人群众誉为"功臣炉"、"争气炉"和"反修炉".
1.
主要生产效果采用全氧侧吹对各厂原有空气侧吹转炉实行技术改造后,炉座的年生产能力可以提高20~50%,炉龄提高]一4倍,钢铁料消耗下降80~150公斤/吨钢,品种范围显著扩大.
在解决制氧设备和冷却介质的供应问题后,可以不必耗用大量投资,可以在不停产或基木不停产的清况下,将我国现有空气侧吹转炉迅速改造成先进的氧气转炉.
顶吹转炉改用全氧侧吹,车间及主要设备基本上可以适用于新工艺的需要.
据已获得的效果,采用全氧侧吹对3吨和6吨顶吹转炉实行技术改造后,炉龄提高一倍以上,耐火材料单位消耗下降,炉座生产能力可以提高20%左右.
用于改造空气侧吹转炉的效果l)产显增长幅度下面用唐山讽铁公司第一炼钢厂四座容量基本相同的转炉用四种吹炼方式年生产能力的比较数据和全国主要的全氧侧吹转炉炉座1975年的增产数字,说明新炼钢法用于改造其它炼钢方法的增产效果.
表2所示为1975年唐钢一炼一号炉(286天全氧侧吹,其余空气侧吹)、二号和三号炉(四季度风—氧侧吹,其余时间空气侧吹)以及四号炉(全年氧气顶吹)的实际生产能力比较结果.
由表内数据可见,全氧侧吹转炉平均班产钢能力比顶吹高32.
7%,比空气侧吹一22一高42唐山钢铁公司一炼钢厂各种炼钢方法年实际产钢对比表2吹"炼方法空气侧吹价风一氧侧吹全载侧吹氧气顶吹生产炉役总数,个平均炉役产钢量,吨/沪役1081065乎均班产钢能力,吨/班2578.
107.
1304.
4表"为全国几个主要侧吹转炉钢厂采用全氧侧吹转炉炼钢法以后,与空气侧吹比较,所取得的实际增产效果.
由表3内数据可见,按已列举的8座炉子统计,新炼钢法的增产幅度已达到20.
6~100.
.
%,平均在30%以上.
虽然这8个炉座大多数没有运转到一年,但1975年内就为国家增产钢11万多吨(其余钢厂的全氧侧吹转炉炉座,有的因生产时间太短、有的处于车间设备改造、有的因数据不全不便于对比而暂时未列于表内.
)空气侧吹转炉改用全鼠侧吹转炉炼钢法后的实际增产效果表a厂名炉子座数x公称容量(座x吨)1975年实际运转日历夭数(天)19了5年实际产钢量,(万吨).
同样条件下空气侧吹的产钢能力(万吨)增产效果吨'数(万吨)546-众016…冷…八",JIJ工匕n`,11二1几六Jōb,二n"产净.
J789目ō了G六.
八`,曰n匕勺J.
.
二共共上钢夭津昆明.
钢合1又41X62XS2欠81大81X61.
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58.
218.
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813.
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020.
636.
名26.
7::::烟厂钢厂计五二铁进行计算的.
2)原材料节约·空气侧吹转炉改全氧侧吹,需要将鼓风改为工业纯氧,要增加少量柴油消耗,但是,由于喷损减少使钢铁料消耗显著降低;因直接加入冷废钢和生铁单耗下降而可减少化铁炉焦耗;因炉役产钢量成倍增加而大量节约炉衬砖消耗;因温度和终点脱氧条件的改善而可降低铁合金消耗等等,带来的节约效果十分显著.
现在将全国各厂空气侧吹转炉改用全氧侧吹后,按产钢100万吨来估算一下其节约效果.
估算结果列入表4.
表4内所引用的原材料单耗指标和每吨钢节约的数量等数据,是按1975年内所实际达到的全年平均水平选用的.
由上述估算可知,'如果不计入制氧站的投资,对于一个3xs吨空气侧吹转炉车间,完成车间改造(增设除尘、上料、车间内部供氧供油系统和部分吊车等)约需资金300万元左右.
这笔费用可以在改造后,因上述节约效果,而迅速(0.
5一1.
0一年)收回(唐钢于1975~23一用全级侧吹转炉炼钢法改造空气侧吹的主要原材料增耗和节约表节约项目奋吨钢节约公斤/吨)产钢万吨总节约万吨)5555.
料砖铁钢汕翔转赢、麟·于ù!
当灿钢裂ù雌相仙产子项一耗吻.
ù一折卜移ù加单畔ù目油气增柴项氧焦炭因功口废钢因生铁单耗减少年经成本核算,全氧侧吹转炉每吨钢的成本比空气侧吹的成本降低20元.
若上述车间年产能力按30万吨考虑,则投产后半年可以全部回收改造费用).
用于改造氧气顶吹转炉的初步效果全氧侧吹转炉炼钢法用于改造现有氧气顶吹转炉,也已经有沈阳一钢用于改造新建成的2x3吨顶吹车间,唐钢一炼改造了运转n年的6吨顶吹转炉.
沈阳一钢新建(2吹1)3吨氧气顶吹转炉车间,1974年建成投产时,就直接采用了全氧侧吹.
经过一段时间的初期运转,_在车间各方面生产条件逐步稳定以后,从1976年初以来,各项指标开始稳步增长.
三月份平均炉龄达到了207炉,最高炉龄271炉,炉役平均质量合格率达到了96.
58%,班产钢量达到55吨的较好水平.
唐钢一炼于1975年年底,将1964年投产的、正常运转了11年的氧气顶吹转炉改为6吨全氧侧吹转炉.
x976年一月以来,炉龄分别为197、314、457、457和594炉,头一个季度的平均炉龄就达到了403.
8炉,显著高于1975年顶吹平均炉龄179.
43炉和历史最高炉龄424炉的纪录.
平均班产钢量由去年实际平均值80.
2吨/班,增加到今年头一季度平均值92,96吨/班.
尽管目前还处于熟悉操作阶段,并要求成批生产重轨、45号、锚链和20对n2等优质钢种的条件下,仍获得生产能力增加15%以上的效果,初步显示出用全氧侧吹直接改造小型氧气顶吹转炉的潜力.
2.
全氟侧吹转炉炼钢的主要技术经济指标及其分析1)炉龄试验初期,有人根据国外氧气顶吹和氧气底吹转炉炉内氧流方向必须平行和基木对称于沪子垂直中心线的原则,指出转炉用全氧侧吹法炼钢"不科学","炉龄难于过关".
三年来的实践证明上述判断是错误的.
从迄今已经达到的炉龄水平以及对全氧侧吹转炉炉衬工作实际状况的观测和分析,可以认为,在所有氧气转炉中,全氧侧吹转炉提高炉龄的潜力较大.
这一点可以从唐钢二炼8吨全氧侧吹转炉创造1043炉和国内30吨氧气顶吹转炉创造1029炉各自的最高纪录的基本差别得到证实.
表5将这两座炉子的投产到破千炉的时间、铁水条件、炉衬材质、补炉情况及破损数据进行对比分析.
由表内资料可见,两座炉子的提高炉龄潜力,全氧侧吹转炉更大.
说明在全氧侧吹转炉内,存在着比氧气顶吹和氧气底吹更有利于提高炉龄的某些因素.
一24~吨全氧侧吹转护和、吨复气项吹转炉各创最橄炉岭的情况对比表s全氧侧吹转炉氧气顶吹转炉井下面用表和图、图列举出国内各厂全氧侧吹转炉195年和19年第一季度部分厂)的实际炉龄水平,以及我国全氧侧吹转炉炉龄高速度增长、迅速赶超国内外先进水平的情况.
一表6为国内各厂全氧侧吹转炉的平均护龄和最高纪录的统计数据,以及与同厂空气侧吹转炉和氧气顶吹转炉炉龄对比小表内数据表明,全氧侧吹转炉炉龄已经赶上不l一l超过国内炉龄指标比较先进的30吨氧气顶吹转炉的水平.
9]76年第二季度内,唐钢一炼一号炉在创造炉龄1077炉良好成绩后,又再接再励,于4月22日达到1257炉,创造了我国氧气转炉炉龄历史最新水平.
更有意义的是全氧侧吹转炉炉龄在两年多来的迅速而又稳定的增长趋势.
从开始工业性各厂全级侧,吹转炉、空气侧吹转护和级气顶吹转炉炉龄对比表6一一一l一6]65.
276.
407.
271.
249.
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99999999999999999试验到炉龄突破10.
.
炉所花的时间,全氧侧吹转炉比国外氧气底吹和国内外氧气顶吹转炉要短得多(表7).
一国内外各种叙气转炉从开始工业性生产试验到炉龄突破1000妒所花的时间表7全全氧侧吹吹国氧气底吹吹氧气顶吹吹吹吹吹国国国国内}.
夕国外外卜卜222年弓9个月月迄今未见报导导1.
年左右右10年以上上图2为我国全氧侧吹转炉最高炉龄纪录的不断更新过程(统计到1976年3月底).
应该指出,这些长寿炉役都是利用原空气侧吹转炉的炉衬,即采用一般工艺方法制做的沥青自云石砖,在未用喷补技术、铁水含硫含磷较高、炉子容量小于8吨的条件下取得的.
由于全氧侧吹转炉操作易于掌握,设备比较简单,炉衬损耗慢,故一经正常投产,炉龄即可稳步持续上升.
唐钢一炼6吨(1号)和二炼8吨(2号)全氧侧吹转炉分别于1975一分6一厂乡险…随研料洲卜沐丹万声`刃`又"于,`o(,7,`.
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州滩川手、姗釜几拢试旅年.
月神升甲].
2.
,04口sp投产,广没争亏lJ立图2我国全氧侧吹转炉炉龄纪录的更新过程图3唐钢约座全氧侧吹转炉全部炉役炉龄的增长悄况年1月9日和7月31日正式投产后,迄今只分别吹炼了44和15个炉役.
其炉龄稳定增长情况如图3所示.
由图2和图3曲线可见,从9]73年6月1.
8日全氧侧吹开始工业试验,至炉龄突破400炉、以及由400炉增至520炉,各花了约一年的时间.
但炉龄从520炉直至连续突破1000炉大关,则只有半年时间,炉龄成百炉地跳跃式跃进.
这一事实说明,全氧侧吹转炉吹炼工艺的基本规律和提高炉龄的有效措施,已逐步在生产实践中为我们所掌握.
目前各厂提高全氧侧吹转炉炉龄的主要措施是:(1)坚持合理的装入制度和摇炉控制制度;(2)采用合理的供氧像油参数,最大限度地减轻氧流对炉衬的机械冲刷和高温化学侵蚀,充分发挥柴油对炉衬的保护作用;(3)坚持高拉碳、低氧化铁操作,(4)加生白云石稠化溶渣,降低渣中万10八一厂e口一的有害作用,消除泡沫渣,充分发挥高碱度、低氧化铁炉渣在炉膛内部的挂渣(或结渣)自护炉衬的作用;(5)改进氧枪参数不卜l制作安装工艺,掌握快速换枪技术;(6)利用低压小氧保持炉内气氛不变或少变,实现快速烧补炉衬.
2)生产率实践证明,全氧侧吹转炉是一种高生产率的炼钢方法.
各广全氧侧吹转炉的实际生产能力均高于原有空气侧吹转炉,也可以`比同样条俐勺其它氧气转炉高.
各地6~8吨全氧侧吹转炉虽然投产只有一年多时间,但1975年的实际产钢量一般都达到了1D~11万吨/座.
以唐钢一炼6吨全氧侧吹转炉为例(表8),该炉座1975年1月正式采用全氧侧吹投产,全年用全氧侧吹吹炼了三十三个炉役,产钢8.
51万吨.
上半年因制一2了一氧'站检修有一段时间用空气吹炼,采用全氧侧吹的日历天数为286天扩推算为全年运转时,应产钢11.
0万吨,比同车间同容量的顶吹转炉高2.
.
4%.
几如按第四季度的平均日产能力计算,则可以达到年产12.
5万吨的能力.
6吨全氧侧吹和氧气顶吹转炉19了5年实际生产能力的对比表8吹氧方式全年姿用沪役数实际运转日历}实际总产钢量,平均炉容量天数}(万吨)'(吨/炉)平匀班产量(吨/班)推算年产能力(万吨/年)生产能力对比全氧侧吹.
31}107.
私顶J}70…全年!
.
91380.
22在同样的设备、原料供应和生产管理的条件下,全氧侧吹转炉的生产率可以高于氧气顶吹,不低于氧气底吹.
主要条件是:`(1)供氧强度可以比顶吹天.
全氧侧吹转炉的供氧强度可以由顶吹的3~4标米"/分钟ll/屯铁,增加到4~6标米"/分钟/吨铁.
唐钢6吨顶吹转炉(全年平均炉容量为7.
3吨/炉)用1火中21一毫米的氧枪.
改6吨全氧侧吹转炉后,用的是Zx(帜.
~小24)的氧枪,喷溅还显著减少.
供氧强度的增大,大大缩短了吹氧时间.
6吨全氧侧吹转炉炉役平均吹氧时间已达到11分22秒.
在以废钢作冷却剂的条件下,炉役期低于10分钟的炉数占总炉数的20~30%,最短吹氧时间达到了6分40秒(图4).
图4内之第42炉役,该炉役第三班吹炼了二百多炉钢,平均吹氧时间只有10分钟40秒.
目前达到的全氧侧吹净吹氧时间(11分钟到12分钟之间)与国外氧气底吹转炉的先进水平(11~12分钟)比较,基本相当,比氧气顶吹转炉平均先进水平短几分钟.
`(2)同样公称容量的转炉,改用全氧侧吹以后,可以扩大装入量.
天津二钢名吨全氧侧吹转炉1975年n月进行超装试验,平均炉容量达到13.
66吨/炉,为原设计容量的].
.
7倍.
获得了炉龄518炉,平均班产钢174.
16吨、炉役总产钢护奇绍:内43护令:7了j和匀吹和`:trJ'犷有6偿20乓峭卜(《竹510妒奋妈;内42炉玄:75口乎均吹讯盯向:鉴2影即劝10沁、针器一讨`,卜二"月;一`丫妇沐"""几了·`矿`月气,`,尹,"`净口之扣小司,分计图吐G吨全氧侧吹转炉第招、们沪役净吹氧时间分布转炉改造前后炉容最的变化表9公称容盆(吨)原吹炼方法3吨顶吹6吨空气侧吹8吨空气侧吹谬造后各炉役平片炉容虽最大均炉役平均炉容皿,吨/炉)10.
7210.
20(吨/炉)10.
2611.
28413.
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11```.
一28一勿6吨的良好效果.
其他各广实际炉容量的数据见表,一均较其设计容量有较大幅度的增加.
两年多来的实际数据统计,一座6~8吨转炉的炉役产钢量,已经由空气侧吹和氧气顶吹的800~20001,`巨,增加到全氧侧吹l纽勺2500~4000吨(一般水平)和7000~90001左匕(较好水平)二3)钢铁料消耗我国全氧侧吹转炉炼钢过程,喷损少于顶吹,渣中艺F.
口可以低于顶吹,烟尘数量少于顶吹,即吹炼过程的金属铁损失总量可以低于顶吹转炉,故一炉钢的金属收得率应该比顶吹转炉高.
天津二钢和北京钢铁学院在生产条件下初步测得的8吨全氧侧吹转炉金属(钢水)收得率平均为91%,和国外氧气底吹转炉报导的数字91,93%相近(表10).
目前,各厂全氧侧吹转炉均采用化铁炉铁水(化铁炉熔损约为2.
5~3.
.
.
%),以废钢作主要冷却剂,生产8~10时的下注小锭.
在这种生产条件下的统计结果,钢铁料消耗一般波动在1150一1250公斤/吨钢之间,某些炉役的平均钢铁料消耗曾低于这一范围.
与原空气侧吹转炉比较,钢铁料消耗低80~150公斤办屯钢.
也可以低于氧气顶吹转炉,、例如唐钢一炼1号炉(全氧侧吹)和4号炉(氧气顶吹)一九七五年全年平均钢铁料消耗,全氧侧吹转炉比氧气顶吹转炉低12公斤/吨钢.
天津二钢8吨全氧侧吹转炉金属铁平衡(8356炉次)表10(公斤)金属铁重皿(公斤)(公斤)金属铁垂纽(公斤)13405.
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丁一钢锭(13480.
0)汤道冒口(274.
0)余钢(778.
0)渣中金属铁肌失渣中化合铁汉失烟尘中铁演失合计{15228.
7选}100.
00金属铁收得率=13405.
86+272.
40+773.
2015228.
74=94.
89%_钢一水收:得率二钢的品种和质量13480+274+77814352+]399+42+6591.
01%全氧侧吹转炉因温度条件好,炉渣去硫去磷能力强,使于直接拉碳控制终点,故冶炼品种的能力,不亚于氧气顶吹转炉,更显著地优越于氧气底吹转炉.
全氧侧吹转炉从19了4年叨正式投产应用以来,各厂都是采用直接拉碳冶炼各个品种的.
据不完全统计,迄今已成批生产过的钢种有50余个,其中:按脱氧方法分:一有沸腾钢、镇静钢和半镇静钢.
按含碳量分:有工业纯铁、低碳钢、中碳钢和高碳钢(如焊条钢、各种普通和优质低碳钢、3对、吐5号和重轨等).
按合金含量分:有低合金钢和合金钢(如6衬n、一对.
、02对nZ、2瓜,:、、o对nZ、45对2n和各种电机硅钢等).
此外,上海、唐山等地的钢厂还充分利用全氧侧吹转炉便于扩大品种的良好条件,承担新品种试制任务,先后试验和试生产了32MoK、31MnK半、YlsS半、D:,GP、DZ,p以及3Cr13不锈钢等.
几年来全氧侧吹转炉钢已轧制成建筑用和结构用钢材、重轨和轻轨、'船板、汽车大梁、矿用支架、锚链、焊条、电机用钢、冲压件、支农用钢以及医疗手术器械等.
现场反应,全氧侧吹转炉冶炼品种时的操作控制条件,比氧气顶吹转炉好.
例如,上钢五厂四车间全氧侧吹转炉炉役期的普通低合金钢比例曾达到过80%以上.
唐钢一炼投产第一年的全氧侧吹转炉,就承担该厂氧气顶吹转炉和原空气侧吹转炉同样的冶炼品种任务,全年平均的综合合格率(99.
27%)比运转了n年的同厂氧气顶吹转炉1975年平均综合合格率(97.
88%)高l.
39%.
关于产品质量,.
生产厂和用户曾经作过检查,可以达到有关技术标准,迄今未发现因侧吹全氧本身的工艺特征和气体含量等所引起的钢材质量方面的严重问题.
有的钢厂空气侧吹转炉改用全氧侧吹后,已相应地按顶吹转炉钢种规范生产和检验交货.
全级侧吹转炉16材n钢的机械性能表11化学成分,%%一溉一4一6曰一-0一31一未一ǐ一统计炉'r1Cl}数{____生一{-}一一公-竺一二一竺二二二生一一二竺``一}.
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,%1公斤/毫米芍公斤/毫米月}毫米,}介O一n甘一眨曰一n`一全氧侧吹部颁标准10.
15~0.
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一.
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7.
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月;34…一`|卜旧卜仁|一|l上海市冶金局于1974年11月曾组织上海市炼钢、轧钢、钢材用户等十几个单位对上钢五厂8吨全氧侧吹转炉生产的16对n和其他钢种的机械性能和加工工艺性能作了调查,结果(表11)表明,用全氧侧吹转炉冶炼的16MzI热轧混凝土结构用钢筋的各项机械性能,全部达到和超过了部颁标准.
按BDZF控制生产的沸腾钢,在轧制.
025x113毫米冷轧带卷和加工灯头的冲压、滚丝过程中表现良好.
在上钢十厂将2.
5x113毫米带卷冷轧成0.
25x113毫米带卷时,由于一次冷轧后发现塑性良好,临时决定将部分带卷取消中间退火,立即继续轧成0.
25X113毫米带卷,工艺加工性能同样满足了要求.
灯头厂同志反映,试验料的性能优于以前所用的氧气顶吹转炉所冶炼的BD:F冷轧带卷.
昆明钢铁厂全氧侧吹转炉大批生产16衬nL,代替平炉钢经轧板制作汽车大梁.
开滦煤矿用唐钢全氧侧吹转炉试制的32衬.
K和31MnK半代替不能满足性能要求的16M扮和25Mnis制作矿用支架,效果良好.
一30一三全氧侧吹转炉炼钢法的冶金过程基本特征由我国工人阶级首创的全氧侧吹转炉炼钢法,在冶金过程的基本特征和操作按制方面,与氧气底吹转炉炼钢和氧气顶吹转炉炼钢法都有明显的区别.
通过近三年来十几万炉钢的冶炼,我国转炉炼钢工人迅速热悉和掌握了这一新炼钢法的基本规律,比较充分地发挥了全氧侧吹炼钢的优越性能,使之在全国许多转炉钢厂迅速推广,并使主要技术经济指标迅速赶上·和开始超过国内外的先进水平.
1.
转炉侧吹供氧方式的初步分析全氧侧吹转炉从开始工业性试验迄今不到三年时间,对于这种供氧方式的认识还很不够.
但从已有的生产实践、,现场观测以及模型实验结果,可以初步看出利用油冷氧枪侧吹供氧的方式具有一系列特点.
主要有:(1)有利于控制渣中艺FoO含量大家知道,炉渣的物理化学性能以及钢渣之间的传质传热条件,对炼钢过程起着十分重要的作用.
转炉炉内这些过程就是靠不同的供氧方式和改变有关参数来控制的.
将氧气以埋入式从侧面直接吹入熔池上部的钢渣介面区,既可造成良好的机械搅拌条件,大大增加钢渣间的反应面积,又可对炉渣的物理化学性能进行有效控制,按去磷和去硫的需要来控制成渣的过程.
渣中艺F.
口的控制条件,比氧气顶吹转炉和氧气底吹转炉有利.
全氧侧吹转炉炉渣中艺F.
口含量的下限可以低到3%左右(相当于氧气底吹转炉炉渣),上限可以比氧气顶吹转炉炉渣还高.
为了前期去磷,可以适当提高初渣艺F.
口含量,提前造渣.
终J点则可以实行高拉碳低氧化铁操作,必要时还可以在终点造成艺FoO<5%的炉渣,改善脱氧条件.
(2)有利于强化熔池的机械搅拌从整个熔池的机械搅动来讲,有人说:"全氧侧吹在大炉子上不行,搅不起来……"鞍钢15.
吨转炉(熔池直径成7米)侧吹全氧实验,并未发现因氧流作用区小而影响吹炼过程的进行和速度.
转炉埋入式侧吹氧可以通过调节氧枪支数和几何距离,保证反应区的体积和面积不小于氧气顶吹,氧流的动能可以全部用于搅拌熔池而避免氧气顶吹转炉炉}少」存在的反射回流可能引起的飞溅.
氧气本身和CO气泡的浮力,不象顶吹那样反向于氧流方向而要消耗一部分动能,还可以在熔池内造成水平回流强化熔池机械搅拌.
我国6一8吨全氧侧吹转炉净吹氧时间最短达6分钟4.
秒,冷废钢单体重量曾经达到装入量的1.
/5、(6吨炉子一次可以吃一根1.
4吨重的带模废钢锭),均证实了熔池内部存在良好的机械搅拌条件.
(3)有利于灵活控制冶金过程全氧侧吹转炉可以通过摇炉灵活控制氧流与钢渣的相对位置(图5).
对于].
00~300毫米厚的渣层,只需使炉体作7.
~15'以下的摇动,就可以对冶金过程施行灵活的控制.
对于容量较大的转炉将来讨以试验采用双排氧枪调节上下供氧比例的办法来控制成渣过程,而不摇炉或少摇炉.
侧吹氧的这些调节方式,比顶吹通过升降氧枪,增减斌压的调节幅度可自泛要大一些.
而氧气底吹转炉则不可能实行顶吹和侧吹的这种调节.
(4)有利于提高供氧强度一31一留·一一一,、、///嘴嘴匆国.
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/////////////////一一,曰r一一一飞/`//币吹线西吹谭吹图5全氧侧吹转炉不同吹炼位置侧墙上分散布置氧枪和埋入式吹氧,可增加氧枪支数,扩大孔径,提高供氧强度,这比氧气顶吹转炉单枪操作要方便得多.
(5)有利于提高炉龄和枪龄与国外氧气底吹转炉(它和全氧侧吹采用同一类型氧枪)比较,我国全氧侧吹转炉炉龄目前要高200~300炉,炉底和氧枪面炉衬不必中途更换,氧枪的平均单耗速度已降低到0.
6~0.
7毫米/炉,不到国外氧气底吹转炉氧枪单耗速度的一半.
这种差别除与冶炼操作有关外,还与侧面吹氧方式有关.
因为(1)侧吹氧枪口周围的炉衬在吹炼时,承受钢液垂直重力的循环掏刷作用可能比底吹要轻一些;(2)底吹氧枪口周围吹炼时生成的510:等酸性氧化物,可能强烈吸取炉衬中碱性氧化物,而与之结合成渣;而侧吹时生成的iS口:,可以部分被吹搅在一起的渣中FoO,Ca口等所固定,减轻对炉衬的化学侵蚀;(3)可以在吹炼末期造高碱度、低氧化铁的非泡沫渣,甚至可以利用炉渣挂覆于炉衬表面,减轻炉渣对炉衬的侵蚀.
例如唐钢二炼8吨全氧侧吹转炉第16炉役炉龄达到859次,停炉后发现熔池部位从大面到小面的炉衬上粘结一层厚达200一230毫米的积渣,炉底原有炉衬砖基本保持新砌时的厚度;(4)空炉停吹时炉内温度不会低于1300~1400℃,对于防止炉衬因急冷急热损坏和提高烧补质皿十分有利;空炉时炉内还原性或弱氧化性气氛可刁降低炉衬表层因脱碳而蚀损的程度`(的有利于冶炼操作停吹和倒炉进行取样、兑铁水、加废钢、补炉及出钢等操作时,氧枪枪口始终朝下,不怕渣钢倒灌取1物料的冲砸,处于最安全的位置.
保持0.
05公斤/厘米"的氧压即可以进行各项操作.
没有炉口严重喷火、不便取样等操作困难和出钢l付枪口容易没入熔池而必须防止钢液继续氧化等困难.
出钢前后也不必采用通氮赶氢和惰性气体切换等措施.
这比炉底布置氧枪要方便.
生产头践证明,转炉侧面吹氧可以顺利完成炼钢操作的各项任务,获得良好的生产技术指标.
与软气顶吹和底吹比较,它具有其独特的优越性能.
那种认为全氧侧吹"不科学"的观J.
氛,已被)L年来的大量实践证明是错误的,是没有事实根据的.
2.
炉内冶金过程的基本规律(1)吹炼过程的丛本控制方式和工艺操作特征目前国内3~8吨全氧侧吹转炉,基本上保持了我国空气侧吹转炉摇炉控制制度,通过控制装入角度和合理摇炉,实行对造渣和冶金过程的灵活控制.
图6为上钢一厂8吨全氧侧一32一出级、,-飞`、.
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于l甸,穿家宁图6全氧侧吹转炉摇炉控制示例吹转炉两炉钢的控制示例.
全氧侧吹转炉吹炼过程中熔池成分的变化规律基本上与碱性氧气顶吹转炉和平炉相似,可以进行前期去磷.
图7为转炉三种吹氧炼钢方法典型的熔池成分变化规律.
6吨全氧侧吹转炉投产后第42~44炉役的冶炼操作数据表12炉役号第42炉役第43炉役第"炉役同厂氧气顶吹2073年平均护龄.
炉}:5.
}炉龄炉役总产钢盈,吨平均炉容且,吨/炉平均班产炉数,炉/班平均吹氧时间,分一秒最短吹氧时间,分一秒质址综合合格率,%高拉碳率,%平均终点艺FoO,%4869.
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,73))7各种吹氧转炉吹炼过程熔池成分变化肠图三年来,全氧侧吹转炉操作技术水平不断提高,反映操作水平的工艺指标也不断改进.
现将唐钢一炼1975年1月9日正式投产的6吨全氧侧吹转炉1976年1月20日开吹至3月23日停炉的三个炉役的操作数据列入表12,以供分析.
(2)炉内温度条件吹炼期的熔池温度条件全氧侧吹转炉'炉内,由于埋入式吹氧的良好传热条件、冷却介质和炉气的部分燃烧等原因,炉子热效率既高于氧气顶吹,也可以高于氧气底吹.
吹炼含硅<1.
0%、含磷<1.
0%、含锰0.
2一0.
5%的铁水,6一8吨全氧侧吹转炉可以吃到25一30%的冷废钢,显著高于同样容量的氧气顶吹转炉.
目前各厂因受废钢供应、装入设备以及车间生)才"组织等条件限制,除利用多加石灰、石灰石、铁皮或生白云石等代替部分废钢一以补充冷却剂不足外,多数炉次温度仍然偏高,吹炼过程中尚有相当数量的热量富裕.
我们曾经在6吨空气侧吹不「,全氧侧吹转炉上进行连续测温试验,图8就是全氧侧吹和空气侧吹转炉各一炉钢的熔池温度连续测定曲线.
由曲线可见,全氧侧吹转炉虽然加了废钢,但全程温度仍然偏高,出钢前不得不迸行调温处理.
间歇时间内的温度条件全氧侧吹转炉间隙时间内,继续供给柴油(1公斤/支·分钟左右)和通入小氧(0.
03一0.
05公斤/厘米"),这对防止炉衬急冷急热引起的破损和炉内温皮大幅度下降所引起吹炼的热量不足,有十分重要的意义.
现场实际测定指出,维持上述供氧一3杏一供油,对于6一8吨转炉,可以长时间(几+小时)保持炉膛温度不低于130.
℃,在这种条件下补炉,可以得到良好的烧结效果.
我们将6吨空气侧吹转妒和全氧侧吹转炉上所做的连续测温结果,绘于图9.
这一优越性能对于各地生产不能迩续,.
吹炼热量不足的小型空气侧吹转炉和氧气顶吹转炉的改造具有重要的意义.
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内,口{仓一、、`亡生主2气众谕磷图8全氧侧吹和空气侧吹转炉两炉连读测温结果护、侧呢叭和四箭距少驴出完祠对l司环分图9出钢后空炉间隙时间炉衬表面温度下降规律(连续侧温结果)(3)炉渣的物理化学性能通过近三年豹生产实践,逐步摸索出了适应全氧侧吹转炉冶金特征的炉渣,一即充分利用全氧侧吹良好的搅拌和温度条件,`造高碱度(3.
夕一4.
0),低氧化铁(10一20%)的粘性炉渣,在保证足够的去磷去硫能力下,尽量减轻初期渣的侵蚀炉衬作用,尽星发挥末期渣对炉衬表面的保护作用,避免生成顶吹转炉的泡沫渣.
丝生~复鱼丝与氧气底吹转炉不同,渣中艺F"o含量在不同含碳量下可以进行调整(图一35一.
卜:':二::,:r万10夕·}{{:性:氛气衬转护钾介·勃.
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ZQI40之图10全氧侧吹转炉与底吹转炉熔他合碳红与渣中Fe口合最的关系10).
在吹炼过程中除碳激烈氧化期炉渣返干,.
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/:6一15%,末期渣艺Foo基本上可以稳定在10~20%之间(图11).
如控制不当也有高达30~50%的时候.
由图13可见,目前全氧侧吹转炉初期炉渣成分波动在两相线上下,在前期温度较低的情况下,容易出现化渣不良的现象.
末期渣也跨在1.
650℃的两相等温线上,和30T顶吹转炉渣相接近,但艺F.
口稍低一些.
表13是6艺FoO含量下降外,初期渣艺eFo波动在种火.
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之喀时向台勺义_1___才00全氧侧吹转炉吹炼过程渣i硕不万氰巍孤S『仇J夕ùSO己"叱赞夸充一布了爪淤万犷一箱厂,占总吵嗦时闻的兔图12全氧侧吹转炉炉渣碱度的变化图13全氧侧吹转护炉渣在C口O一别口:一厂.
O三元相图土的位置,—全氧侧吹转沪初期渣.
—全氧侧吹转沪末期渣气—30吨顶吹转炉宋斯渣吨全氧侧吹转炉29炉号炉渣成分的取样分析结果,其中1移、3称渣样由吊桶取样.
由表内成分可见,全氧侧吹转炉炉渣基木上属于碱性氧气顶吹转炉和碱性平炉炉渣的范畴.
全氧侧吹转炉2894炉次炉渣成分变化表13纱池二碳见…ha万器下疏石一卜刃一斋一}一靛…t一、;{一胜S一!
一`'`一、)万下万旧日川一川引牙一:…黑…黑】羔…黑…羚…黑…瑞】器】黑1拭7}"·"4}13·60】53·"3119·"5】1·"4}"·匕吕}"·"0}"·止匕!
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}(4)去磷和去硫能力去磷去磷过程是全氧侧吹转炉区另11于国外氧气底吹转炉最重要的一个冶金特征.
图10表明,在底吹转炉不喷粉时,只有将熔池碳吹到0.
05%以下,渣中艺FoO才能富集而获得去磷能力.
全氧侧吹转炉不喷石灰粉,已将中低磷铁水直接拉碳生产出重轨,45号等高中碳钢.
①各厂铁水含磷范围,%昆明钢铁厂安阳钢铁厂柳州钢铁厂津钢天二钢厂上一厂钢上五沈一钢唐钢<0.
130.
07~0.
560.
10~0.
550.
20~0.
470.
08aeo.
990.
20~1.
260.
12~0.
200.
085~O.
68②前期去磷效率正常操作时,前期去磷效率可达40一50写,最好的情况达到70~80%,但也有前期去磷量不大或不去磷的现象.
这与目前冷却制度难于严格执行,初期温度偏高,艺FoO控制不当有关(图14).
③全程去磷效率图]5表明,在直接拉碳出钢的要求下,平均全程去磷效率超过了90%.
曾经统计了6吨全氧侧吹转炉末期拉碳时,吹炼不同残余含碳量时的实际去磷程度.
数据(表14)证实了新炼钢法的高碳范围良好去磷能力.
1976年一季度唐钢6一8吨全氧侧吹大量生产重轨和45优等中高碳优质钢,其铁水含磷0.
07~0.
54%,全部做到了直接拉碳出钢.
去硫全氧侧吹转炉具备几个有利于去硫的因素:(1)温度高;(2)搅拌有力,熔化石灰能力强;(3)前期可化渣去硫;(4)气化去硫条件较好;(5)渣中艺F"O容易拄制.
目前各钢厂铁水含硫偏高,多数在0.
06~0.
切%左右.
处理这类含硫铁水,可以拉碳出钢.
也可以处理含硫更高的铁水.
国外文献报导,氧气底吹的去硫能力略高于氧才飞顶吹.
我们统计了国内全氧侧吹转炉去硫效率的数据,与国外氧气)卿久的数据对比于图16.
由图可见,我国全洲"乡.
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兔图14全氧侧吹转沪前期去磷效率图15高拉碳炉次的全程去磷效率高碳范围内的去磷程度熔ha残余含碳见,%含碳铁水内址,{熔表14已去磷率池内0.
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861.
01氧侧吹转炉去硫效率(特别是处理高硫铁水时〕(5)钢中气体氢目前侧吹氧枪的冷却保护介质是柴油.
合物的裂解通式认水万矶,毛图16全氧侧吹和氧气底吹的去硫能力"—等去硫效率线不低于氧气底吹转炉.
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,……柴油系碳氢化合物组成,在高温下,碳氢化C.
十二HZ十2"C.
HZ.
,2+'CmHZ.
、nC+(n+1)HZ+……柴油主要组成成分的(n+m)等于16,裂解后产生的氢进入熔池,要引起钢中氢含量增加.
生产i式验中曾对全氧侧吹转炉钢中含氢量和动态进行过取样分析.
数据表明,在正常操作制度下或者在出现长时间后吹和终点温度过高时加生铁块(装入量的2.
0一2.
5%)以后,就可以消除氢对冶炼过程造成的困难,避免冒涨.
迄今也尚未发现氢对全氧侧吹转炉所生产钢科,的成品钢材性质的影响.
由于侧吹氧枪数目比同容量的底吹少,故通油总量可以减少.
而侧面浅吹氧可以获得比底吹好的排气条件.
又因采用拉碳出钢而不必后吹去磷,出钢时氧枪一38一又远离熔池,故钢中含氢量将少于氧气底吹转炉钢.
几年来各厂全氧侧吹转炉均未采用通氮赶氢或切换措施.
上钢五厂、一厂和东工于1974年曾对上海地区各种炼钢方法的钢中含氢量进行对比性取样分析.
其结果是:炼钢方法全氧侧吹钢中氢,毫升/100克钢4.
30~5.
782.
85~4.
885.
17(加生铁后空气侧吹2.
42~5.
103.
68氧气顶吹2.
70~3.
803云08平炉4.
25~6.
605.
35电炉3.
70~Z.
405.
46氮由于采用纯氧吹炼,又未通氮赶氢,故钢中含氮量低于空气侧吹和通氮赶氢的氧气底吹转炉,而应与氧气顶吹转炉钢的含氮量相近.
各厂已经实测过的全氧侧吹转炉钢的含氮量波动在0.
0026~0.
0077%之间.
氧曾经用浓差电池直接定氧法和化学分析法对吹炼末期钢中氧含量作过测定.
定氧头是由沈阳陶磁厂和东北工学院共同研制并经沈阳市鉴定会鉴定的2ro:(`a口)浓差电池.
初步测定结果表明,终点含氧量靠近平衡值(图17),与国外文献报导的氧气底吹钢含氧量更靠近(与其它炼钢法比较)平衡值的规律相似.
这可以证实,全氧侧吹熔池搅动有力,具备有较好的热力学条件.
这一点对于改善脱氧条件,扩大全氧侧吹转炉钢的钢种范围是有利的.
(6)炉气和烟尘关于全氧侧吹转炉的炉气和烟尘的变化规律、烟气净化特点,以及除尘系统的合理方案等问题,因条件限制,未来得及进行系统的调查研究,迄今只有唐钢、上钢一厂以及在鞍钢150吨转炉上,分别作过初步测定.
.
①唐钢测定结果唐钢钢研所在唐钢一炼对6吨转炉.
0021.
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ó川哑l0A〔c]念图17全氧侧吹转炉钢中碳一氧关系四种吹炼方式的炉气和烟尘参数,作了初步侧定.
炉气是用水冷管由炉口以下米处取出的,系统用真空泵抽空,抽气速度15升/分钟.
测定结果列于表15.
300一500毫唐钢一炼6吨转炉四种吹炼方式的炉气和烟尘参数测定结果表5全氧侧吹氧气973年试验)侧顶吹空气吹{、一下丽一下一获丽一…一丽`一下-;而一一`一{-一一i}co:{8.
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}"·40}一'-②上钢一厂测定结果我国专用于全氧侧吹转炉的最早两套烟气净化系统,于1975年在上钢一厂建成投产,运转三个月后由中国医学科学院所属专门机构、上海冶金设计院等单位作了测定.
除尘设备运转基本正常,初步解决了黄烟对环境的严重污染.
图18为76一6206炉次炉气主要成分的变化规律(曲线是按实测之烟气成分推算出来的),除尘效果测定数据列子表160上钢一厂8吨全氧侧吹转炉除尘效果测定表16一下---一一矗一样{5号炉}"号炉对数标米"/小时2514平均烟气量,~17500~18000中后期烟气含尘浓度,系统进口4380028100毫克/标米3系统出口327323矛,J泥成分%}`.
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」阁,分夕十图188吨全氧侧吹转炉原炉气成分变化(按烟气成分淮豹】1一40一③鞍钢150吨转炉全氧侧吹试验时的测定结果大型转炉侧吹全氧炼钢的除尘系统测定结果列于表17.
测定工作由鞍钢劳动卫生研究所、钢研所、设计院、鞍山钢大等单位联合进行.
炉气直接从炉口以下取样分析.
上述初步测定结果表明,全氧侧吹转炉的烟气,和其他所有氧气转炉一样,都必须进行净化处理.
侧吹转炉的摇炉操作,要给烟气的捕集和净化系统的设计提出一些新的要求.
这可以通过改进工艺操作、设计出专用烟罩和研究不摇炉的新型氧气侧吹转炉等各种途径逐步予以解决.
迄今少数全氧侧吹转炉基本成功进行烟气净化的事实,也初步指出那种"全氧侧吹除尘问题解决不了~·…"的结论过于武断.
目前绝大多数炉座(都是利用无除尘设备的空气侧吹转炉改成)因未进行除尘,造成环境污染,主要是各厂暂时难于解决投资和设备制作安装等具体困难所造成的.
150吨大型转炉全叔侧吹试验时护气和烟尘测定结果裹17(试验)(生产)铁水装人量,吨出钢里,吨平均供氧强度,标米"/分·吨平均冶炼时间,小时·分炉气最,标米,/小时烟罩吸人空气,%平均炉气成分,C口2%O:%CO%N:%平均烟尘浓度,克/杯米"烟尘主要成分,TFe%CaO%万90%510:%139~163136~149.
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20~5.
50%四、全氧侧吹转炉炼钢的主要设备迄今,国内各厂的全氧侧吹转炉都是在原有车间对空气侧吹转炉和氧气顶吹转炉炉座稍加改动以后投入生产的.
有关全氧侧吹转炉炼钢车间布置、生产流程、厂房结构和转炉炉型等一系列问题,均有待进一步试验和调查研究.
1.
关于车间布置和厂房结构的要求我围所有空气侧吹转炉的生产车间,在解决供氧问题后,只需在原有车间内稍加改动或增添少量设备(如除尘和机械化上料等),均可适应全氧侧吹转炉生产的需要.
例如对一座年产20一24万吨的3xs·吨空气侧吹转炉车间,若维持车间年产能力不变,则投资几百万元以增添除尘上料系统后,就可改为2座(或3吹2)8一0]吨的全氧侧吹转炉,若炉座不变(3吹3的活炉座),则另增添吊车等附属设备后,可使年产能力提高到30万吨以上.
对于新建车间,厂房高度可以比顶吹车间显著降低,和氧气底吹转沪一样,_无需建造氧气顶吹转炉所需那样的高架厂房.
按国外新建底吹转炉车间的资料报导,厂房比顶吹矮三分之一.
2.
主要炼钢设备(1)氧枪全氧侧吹转炉所用氧枪,其工作原理和国外氧气底吹转炉的氧枪相同,目.
前各厂均采用柴油作冷却保护介质.
如图19所示,氧枪由两根同心套管组成,内管用铜管,外管用普通碳素钢管制作.
氧枪中心管路供氧,内外管之间的特制间隙走油.
在工作条件下,油与氧气同时喷入炉内,油在枪口处的升温、汽化和裂解而吸收热量,·加上氧气喷出时的膨胀吸热,使氧枪头部温度始终保持在几百度而能正常供氧(经现场测定氧枪枪身和头部附近温度在250~200℃以下).
炉役期内枪头端面层因高温而逐渐烧掉,与炉衬变薄而同步变短,直至停炉.
唐钢一炼1975年在风氧侧吹转炉上试用全钢管氧枪,一效果较好,为节约氧枪用铜作了初步尝试.
伞~图19全氧侧吹转炉氧枪示意图氧枪参数和使用效果8吨以下全氧侧吹转炉氧枪基本参数如下:'一氧枪支数1一2支氧枪内径小14~小30毫米油槽型式螺旋式或直槽油槽道数8~12油槽宽X深(1二o~1.
6)X(1.
0一1.
5)毫米油槽导程96~308毫米r,油槽加工方式(l)用车床加工于铜竹表面;(2)冷拔于铜管表面;(3)冷拔于钢管内表面.
供油速度.
.
8一.
12D公斤/分钟·支枪吹炼氧压(大氧)七0一10.
0公斤/厘米"空炉氧压(,J、氧)0.
03~〕.
05公斤/厘米2{一42一新枪阻损系数.
,60~.
.
70几年来的实际应用证明、我国自行设计制作的氧枪,具备结构简单、工作可靠、维护方便、使用寿命长的优点.
与国外氧气底吹氧枪只能使用300~400炉、单耗速度1.
3一2.
5毫米/炉比较,我国自制氧枪寿命高1~2倍,平均单耗速度达到了0.
6一0.
7毫米/炉.
唐钢全氧侧吹转炉几次炉令超千炉炉役,氧枪残余长度仍有原长的三分之一左右.
关于油耗,全氧侧吹枪数比同样条件的氧气底吹少,故相同容量转炉的吹炼期耗油量(公斤/吨钢)句以低于)臼次.
目前6一8吨全氧侧吹转炉,采用炉役全程恒油操作,耗油量为6一8公斤ll/屯钢.
鞍钢150吨转炉全氧侧吹试验时,平均柴油单耗达到3.
12公斤/吨钢.
氧枪布置和使用维护侧吹氧枪埋设于炉身相当于熔池渣线附近的炉衬内,与圣气侧吹转炉主排风眼的位置相当.
`8吨以下转炉氧枪布置方式和参数是:布置方式水平一列式向下倾角0"~5.
枪间距80一150毫米边枪距两侧墙不小于400毫米熔池深度(枪口以下)350~500毫米氧枪的安装和快速更换技术,是我国氧气侧吹转炉炼钢法投产以来,所积累起的重要经验之一.
如某些高炉龄的炉役,在开炉后第3炉,第6炉以及炉役中、末期均发生过油路堵塞、喷渣等烧坏氧枪的事故,经过现场快速更换氧枪和重新烧补凹坑后,炉子仍正常运转.
由于侧吹氧枪区,熔池静压小,炉衬及氧枪侵损慢,各厂大胆试用了氧枪砖内予埋定位钢管、开炉前现场装枪的工艺.
这种钢管的内径可以比氧枪外径大2~8毫米,余量大于3毫米时,可用耐火泥浆将缝隙灌死以防回油串火烧枪.
采用这种装枪工艺,可以保证装枪质量、换枪迅速和方便.
(2)炉体目前,全国各厂生产的全氧侧吹转炉,公称炉容量分别为3、4、5、6、8吨,炉型有涡鼓型和直筒型两种.
都是由原空气侧吹转炉和氧气顶吹转炉改成,炉型和尺寸参数以及炉衬材质、修砌工艺等都基本未变.
二十余座全氧侧吹转炉,除沈阳一钢为三吨直筒型炉型外,其余全都为涡鼓型.
因生产使用只有两年多时间,有关炉型的试验研究工作尚未来得及深入进行,对于直筒炉型和涡鼓炉型,以及新炉型设想,均难以作出结论.
现用的两种炉型都可获得较好的炉龄和其它技术经济指标,但目前倾向于采用涡鼓型.
图20及附表为国内现用涡鼓型全氧侧吹转炉炉型及少泛一寸参数.
附表内的数据系选用最高炉龄炉役的具体数据.
图21为沈阳一钢3吨直筒型全氧侧吹转炉,最高炉龄也已达271炉.
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ǔ仑游份弓姗灭02田44五、凤—氧侧吹转炉炼钢风—氧侧吹转炉是1974年哈尔滨市钢厂在参加沈阳一钢全氧侧吹试验时,针对该厂制氧能力不足(2吨容量转炉一座和15.
米"/小时制氧机一台)大胆提出并试验成功的一种空气、氧气并吹的新工艺.
它的强化效果显著高于富氧鼓风,比较有效地解决了哈钢转炉原来用空气吹炼时,因炉容量小、铁水发热元素含量低和不能连续生产造成的合格率低、消耗高、炉龄短、完不成生产任务的局面.
1975年9月唐钢、随后又有上钢一厂、上钢五厂也相继界用这一方法强化空气侧吹转炉生产.
增产效果也很显著,平均炉龄较空气侧吹增加30~50炉,昼夜产量提高10%以上.
表18是唐钢一炼6吨风—氧侧吹转炉1975年运转38个炉役的统计数据.
这是继全氧侧吹试验以后,我国转炉炼钢技术改造方面所取得的又一重要成绩.
所谓风—氧侧吹,如图1所示,就是在全部(或部分)保留原空气风眼的下方,插入一支(或几支)油冷氧枪,供入不同比例的氧气(一般相当于富氧50%以上),供油供氧制度与全氧侧吹基本相同,其主要特点是:(1)基本保留了空气侧吹转炉的操作制度和冶金特征.
各厂反映,它的前期化渣去磷及后期去硫去磷和拉碳出钢条件比空气侧吹和富氧侧吹改善.
(2)热量充裕,炉内温度条件比空气侧吹转炉显著改善,可以扩大冶炼品种范围,提高钢质量.
(3)炉役前期有利于高温烧结好风眼衬砖,从而降低了风眼单耗(唐钢由8毫米/炉左右降低到5~6毫米/炉),提高了炉龄.
(4)供氧比例可以进行较大幅度的调整,有利于缩短吹炼时间,提高炉子生产率.
从目前生产情况看,喷损较大一些,钢铁料消耗比全氧侧吹高一些,据哈尔滨和上海等钢厂应用后反映,钢铁料消耗可以低于空气侧吹.
唐钢一炼6吨风—鼠侧吹转炉19了5年生产结果表18产率平均黔州吨/"}鑫代蕊犷易综合质皿合格率%龄炉均平数平均炉容最吹氧方式炉役(吨/炉)风—氧侧吹空气侧吹氧气吹顶1371.
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97.
88一一一二gU内onùnJC甘丹了,上这种吹氧强化空气转炉生产的方法,设备简单、上马快、效果显著.
对于空气转炉炉座多、供氧条件又有限、缺乏废钢和加废钢设备的车间,可以作为一种增产手段.
对于目前装备有2.
0吨以下空气转炉的地方小钢厂,往往是废钢缺乏、供氧能力小且难于稳定供应,若采用风—氧侧吹,既可保持车间不会因供氧等外界事故长期停产,也可提高质量,扩大.
钻种,也容易过渡到全氧侧吹,可以为解决当地农业用钢作出贡献.
一45一六、今后工作的几点意见如上所述,由我国工人、干部和技术人员首创的全氧侧吹转炉炼钢法,从开始工业试验至今不到三年时间,已被证明为我国空气侧吹转炉进行技术改造的有效途径,用于改造小型氧气顶吹转炉也可以获得良好的效果.
与国外新发展的的氧气底吹转炉比较,它不用喷粉,不必通氮赶氢,也可以不搞气体切换,设备比较简单,操作方便,更适应于各地资源条件和操作传统,易于在我国推广.
"思想上政治上的路线正确与否是决定一切的.
"我国氧气侧吹转炉炼钢法的发展,再一次证明了革命群众学习和运用伟大的毛泽东思想,就具有无穷的创造力量.
进一步促进这一新生事物的茁壮成长,使氧气侧吹转炉炼钢这一新方法在我国社会主义革命和建设中作出更大贡献,具有十分重要的政治意义和经济意义.
但是,由于新炼钢方法发展时间还不长,有关工艺、设备和控制手段等方面仍然有许多工作有待认真总结经验,研究解决,使之不断完善,更好的为我国钢铁工业的发展和技术改造作出贡献.
对今后具体工作的几点意见如下.
1.
继续对现有生产炉座加强试验研究工作,改进设备,完善工艺,进一步提高各项指标,扩大使用效果.
主要是:(1)尽快解决机械化上料、加废钢和其它辅助设备,增建除尘系统,以改善劳动条件,提高生产率`(2)总结交流经验,进一步完善冶炼工艺制度和供氧供油制度,充分发挥新工艺的增产潜力.
(3)研究解决必要的计量、.
测试手段,改进操作控制条件.
2.
深入开展新工艺基本规律的科学研究工作.
主要是:`(1)进行物料平衡、热平衡以及各项经济技术指标的鉴定.
(2)研究炉内流体力学特性和熔i也内部热力学和动力学条件,提出全氧侧吹转炉型以及供氧参数的合理方案.
(3)研究氧枪的合理冷却保护制度,进一步降低油耗.
解决用重油、天然气等多种介质代用柴油的问题.
(4)研究炉衬破损规律和烧补技术,进一步大幅度提高炉龄.
(5)研究炉渣控制规律和脱氧制度,以改进钢质量.
探索全氧侧吹转炉生产平炉或电炉部分合金钢的可能性.
(6)研究钢中气体动态及钢质量和品种范围,解决新炼钢法的钢种标准问题.
3.
关于今后的发展问题(1)积极完成对现有空气侧吹车间的改造利用氧气侧吹改造各地空气侧吹转炉,两年来在基本不影响年产能力的情况下,已初步完成了近50%设备能力(不包括除尘)的改造任务.
如果我国空气侧吹转炉全部改造后又不减少炉座的话,则利用现有车间和炉座就可增加100万吨钢/年的能力,每年可以少消耗一46一钢铁料03一0万吨,可以利用现有原料条件,生产氧气顶吹转炉全部、平炉或电炉部分钢种.
初步估算,一般情况下每个炉座的平均改造费用(不包括制氧)不超过70~100万元(投产一年可以回收这笔费用).
故各地现有尚未改造的空气侧吹转炉车间或停产待拆拟新建顶吹的车间或炉座,可考虑尽快准备条件,修改旧方案,采用投资少、上马快、效果好的全氧侧吹新方案.
(2)关于今后再新建炉子容量为15吨以下的氧气转炉车间的方案用氧气侧吹改造空气侧吹转炉,可以获得比用顶吹改造方案经济上更合理、、技术上更先进的效果.
用新炼钢法改造顶吹r也开始显示了好的效果.
从三年实际效果看,小型全氧侧吹转炉(15吨以下)各项指标已优越于氧气顶吹.
故建议今后再建15吨以下、特另lJ是3~6吨小型转炉时,应因地制宜地考虑采用全氧侧吹转炉的方案.
(3)关于大型化试验全氧侧吹转炉的大型化试验,是当前新炼钢法试验课题中的重点课题,意义重大.
从3一8吨全氧侧吹转炉实际运转情况看,熔池再扩大一些更有利于提高炉龄和稳定操作.
近期应通过15~30吨转炉全氧侧吹试验,探索冶炼规律,以扩大氧气侧吹转炉的使用范围歹为开展更大容量的试验奠定基础.
为了适应氧气侧吹转炉炼钢这一新生事物迅速发展的需要,保证上述任务的完成,我们建议:①将我国首创的、初获较好效果并有重要发展前途的"氧气侧吹转炉炼钢",列为国家重点科研项目.
加强领导,提供必要的条件,扶植这一社会主义新生事物的茁壮成长,为赶超世界先进水平,为加速我国钢铁工业的发展作出更大贡献.
②在冶金部和有关省、市、自治区冶金局的领导下,组织有关生产、设示l一、科研和教学等单位,根据生产需要,开展调查研究工作,尽快提出现有车间改造的合理方案和新建小型转炉车间的标准设计,以及开展全氧侧吹转炉大型化和其它长远发展课题的研究.
筑浓浓"任何新生事物的成长都是要经过艰难曲折的.
"氧气侧吹转炉炼钢这一新生事物,就是在无产阶级文化大革命、批林批孔以及反击右倾翻案风的大好形势下,狠批"洋奴哲学"、"爬行主义",坚持"独立自主、自力更生",冲破了各种思想障碍,克服了种种难关,而茁壮成长起来的.
大庆以王铁人为代表的石油工人早已把中国石油落后的帽子甩到太平洋里去了.
我们中国钢铁工人就是不崇洋,不迷外,外国人当初搞从上边吹,从下边吹,我们坚持走自己发展工业的道路,从中间吹,我们一定能吹出转炉炼钢的高水平米,吹出中国工人阶级的志气来.
"世上无难事,只要肯登攀".
让我们在毛主席革命路线的指引下,团结起来,争取更大的胜利.
一47一