日前,酒鋼轉爐底噴粉項目組在宏興股份公司碳鋼薄板廠120噸轉爐開展的底噴粉工業試驗取得重大進展,該項工藝技術向工業化邁進了一步。
轉爐底噴粉工藝技術長期被日歐鋼鐵巨頭封鎖,國內冶金行業技術人員經過多年試驗摸索,解決了工藝理論的瓶頸問題,但在工業化生產中尚未取得突破。項目負責人之一、宏興股份公司鋼鐵研究院經濟技術研究所主任工程師魏國立介紹說。
2015年,酒鋼與北科大合作成立項目組,技術人員進行上百次試驗,攻克了關鍵參數選擇、噴吹系統設備制造等難關,將工業試驗爐數從12、81、238推進到目前的466爐。
目前,國內鋼企普遍采用的是頂底復吹煉鋼工藝,從轉爐爐頂加入渣料,底吹氮氣或氬氣強化熔池攪拌,工藝難以高效、經濟地冶煉磷含量低于50ppm的潔凈鋼、超低碳鋼等高品質鋼種,將鋼水中磷含量控制到一定極限,生產成本將大幅上升。轉爐底噴粉工藝造渣所需的石灰將被磨成粉劑,經轉爐底吹噴槍吹入熔池,可顯著擴大粉劑與鋼水接觸面積,強化熔池攪拌效果,降低終點鋼水碳氧積,改善轉爐的脫磷效率,從源頭上減少鋼中非金屬夾雜物含量,大幅降低鋼鐵料、造渣料和脫氧合金的消耗。
從實驗室研究到設計搭建1:1全仿真120噸轉爐粉劑噴吹實驗系統,到工業試驗,在長達5年多的科研攻關中,項目團隊逐步探明了底吹氧氣—石灰粉煉鋼的反應機理,對轉爐的裝入、供氧、造渣、終點控制和濺渣護爐等制度進行了協同優化,自主研發了具有工程應用價值的轉爐底吹噴粉成套裝備及其控制系統,開發了基于底噴粉的轉爐頂底復合吹煉新工藝。隨著轉爐底噴粉工業試驗、底噴粉工藝技術工業化的實現,該項技術將打破傳統的轉爐煉鋼工藝模式,形成全新的煉鋼理論,酒鋼將成為國內獨家開發使用該技術的企業。
魏國立說,運用轉爐底噴粉工藝,將大幅降低煉鋼制造成本,優化鋼種結構,提升鋼種質量,為酒鋼產品升級換代提供工藝支持。該團隊將持續優化氧槍設計和噴吹參數,延長底吹元件使用壽命,實現元件壽命與爐齡同步。
截至目前,國家知識產權局已受理該項技術32項發明專利,其中,已授權5項,現已形成酒鋼與合作方共享的具有自主知識產權轉爐底噴粉工藝技術。(殷藝)