2020年11月12-13日,“2020年(第二十二届)全国炼钢学术会议”在湛江召开。本次会议的主题是“基础研究、技术开发和工程应用携手,探索钢铁工业智能化和绿色化协同”,重点聚焦在快速高效和节能降耗方面。钢铁研究总院名誉院长、中国工程院院士殷瑞钰,中国金属学会副理事长兼秘书长王新江,中国金属学会专家委员会副主任李文秀,中国金属学会炼钢分会主任委员、北京科技大学教授王新华,本溪钢铁集团公司炼钢专家马春生,中国金属学会废钢铁分会主任委员、钢铁研究总院副总工程师曾加庆,宝武中央研究院副院长郑贻裕,中国金属学会炼钢分会秘书长、北京科技大学教授徐安军,湛江钢铁公司炼钢厂厂长汪宁,以及全国50余家单位近380余位代表参加会议。
大会开幕式上,王新江秘书长代表中国金属学会致辞。宝武集团湛江钢铁公司炼钢厂厂长汪宁介绍了湛江钢铁及炼钢厂情况。
会议进行了大会学术报告。殷瑞钰院士作《炼钢厂技术进步的脉络与动向》报告。在报告中回顾了二次世界大战以后钢铁联合企业(长流程钢厂)工艺流程的演变,指出转炉和连铸是“颠覆性”技术,带动了全流程的优化,并引起钢厂结构变化。通过工序功能集、工序关系集和流程工序集的优化,逐步形成了“三流”即物质流、能量流和信息流的优化。
北京科技大学教授、炼钢分会主任委员、现任邯郸钢铁公司首席专家王新华作《首钢高拉速板坯连铸工艺技术的研究与生产实践》的报告。介绍了首钢与北京科技大学合作开发的板坯连铸高拉速工艺技术,主要包括:(1)高拉速连铸结晶器保护渣,粘度 0.14Pa·s 左右,不含 Li2O、BaO 等;(2)强冷结晶器,包括冷却水流量、流速、铜板温度模拟控制等;(3)结晶器内钢水流动控制,包括 FC 结晶器、SEN 结构参数等;(4)铸坯窄面“鼓肚”控制,包括结晶器铜板、足辊、Zone 1、Zone 2 等二冷区冷却水量控制等。采用高拉速工艺技术后,首钢京唐公司炼钢部 3#板坯铸机最高拉速由 1.7m/min 提升至2.5m/min,常规工作拉速提高至 1.8-2.0m/min,拉漏事故较常规拉速铸机没有增加,冷轧薄板产品表面品质有所提升。对于建设以优质、高效、快速为特色的炼钢产线,高拉速连铸将在其中发挥非常重要的作用。
首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼钢部副部长赵长亮作《炼钢低温、高效化、洁净钢生产研究与实践》的报告。针对首钢京唐转炉解决出钢温度较高问题的研究进行了阐述。通过钢包加盖、铸机提速、转炉高效化生产、RH 高效脱碳精炼配合铸机高拉速浇铸等一系列技术手段,实现了洁净钢的低温高效化生产。工艺优化后汽车板 IF 钢出钢温度从 1688℃降低至 1647℃, 转炉提温剂 FeSi消耗降低约 8.3 元/t 钢。
钢铁研究总院工艺所副所长杨利彬教授作《大型转炉高效率、长寿命复合吹炼技术研发及应用》报告。指出,通过冶炼过程成渣、元素氧化规律的试验和理论分析研究,最终可形成大型转炉高效率、长寿命冶炼工艺。基于大型转炉元素选择性氧化热力学与动力学分析和试验,可将顶吹供气强度提高到 3.5~3.8/(t·min),底吹供气强度提高到 0.20 Nm3/(t·min),兼顾冶炼前、中、后期成渣、脱磷需求及脱碳不同区间需求,可实现高效冶炼。同时指出,底吹供气强度和流场是影响底吹效果的决定性因素。底吹强度、底吹元件类型、底吹数量、底吹模式及维护等技术单元的合理匹配可以确保底吹效果和炉底长寿命,转炉全炉役出钢碳氧积平均可降低到 0.0015 以内,一次性复吹炉龄超过 7300 炉,马钢、宝钢、鞍钢的应用实践证明,转炉冶炼效率得到大幅提升。
北京科技大学朱荣教授作《转炉底吹二氧化碳炼钢的工业应用》报告。通过分析二氧化碳参与转炉脱磷、脱氮等反应的热力学及动力学,介绍了120t转炉底吹二氧化碳试验情况及相应的增益效果。指出,二氧化碳作为转炉底吹气参与冶炼,可提高转炉脱磷率 1.15%,降低出钢终点氮含量1.7ppm,转炉终点氧下降 11ppm,钢铁料消耗0.8kg/t,二氧化碳在炼钢领域的高值利用,为温室气体二氧化碳的减排提供了一种新途径。
首钢股份有限责任公司刘春阳博士作《首钢超低碳钢全流程控氧研究与应用》的报告。报告指出,转炉复吹效果改善后,终点氧活度和炉渣 TFe 显著降低;传统的挡渣椎升级为滑板档渣工艺后,RH 精炼进站渣的渣层厚度指数降低 29%,同时档渣命中率提高15%。精炼脱氧前钢液溶解氧过高时,脱氧过程生成 Al2O3 夹杂物的数量增加,影响钢液洁净度控制。采用清洁控氧技术可有效降低脱氧前钢液溶解氧,减少后期夹杂物数量;调整引流砂材质,减少引流砂中的低级别氧化物,能够使中包全氧平均水平降低,并且具有很好的稳定性;通过全保护工艺提升,中间包氧气含量指数降低 0.86,实现非稳态操作下稳定控制;超低碳钢 BOF-RH-CC 全流程控氧技术应用后,减少了换水口铸坯降级损失,降低了工人劳动强度。同时,板卷表面缺陷指数大幅降低,产品质量得以提升。
上海大学杨健教授作《新双渣法转炉脱磷工艺开发》报告。介绍了在220t转炉中进行的新双渣法转炉脱磷工艺研究,结果表明,在较低碱度 0.9~2.6 范围内,随着脱磷渣碱度的增加,磷分配比 LP 和脱磷率均增大。脱磷渣中含有深灰色富磷相1、浅灰色液态渣相2和白色富铁相3。随着碱度的增加,脱磷渣中各相的形貌显著变化,富磷相的面积分数和P2O5含量增加。采用新双渣法转炉脱磷工艺,脱碳后试验炉次的平均脱磷率为90%,钢水中的磷含量平均为 0.0142%,整个转炉吹炼阶段的石灰和菱镁矿的平均单耗分别为 25.3,10.4kg/吨钢,对比传统工艺分别下降 22.0%和 24.1%。实现了降低石灰和菱镁矿等辅料消耗的目的。
山东钢铁股份有限公司莱芜分公司王健高级工程师作《炼钢-精炼-连铸全流程智能制造应用实践》报告。通过在转炉工序开发基于烟气分析的智能炼钢技术、精炼工序研究开发智能机器人冶炼技术以及连铸机嵌入式自动控制集成技术,打通了“炼钢-精炼-连铸全流程智能制造”过程中的关键技术壁垒,形成了贯穿炼钢生产全流程的智能化作业标准,解决传统炼钢过程控制工艺中的不足,提升了钢铁制造过程中的标准化控制水平,改善了钢铁产品质量,系统降低了生产成本。
本钢板材股份有限公司丛铁地厂长作《基于废气分析、音频化渣等综合技术的转炉全流程智慧炼钢系统开发》报告。本钢将 “专家经验模型”植入到转炉智能吹炼控制系统,成功开发出废气分析、音频化渣、副枪辅助等综合应用技术的转炉冶炼智能控制系统,并由此衍生出包含转炉造渣系统、增碳脱氧合金化系统、钢包底吹控制系统、溅渣护炉系统等数十个模块的“转炉全流程智慧炼钢”系统;转炉流程的枪位、流量、加料、拉碳、副枪、复吹、脱氧合金化、出钢倾动、钢包底吹氩、溅渣护炉等主要操作环节均已实现智能控制和引导,涵盖和贯通转炉操作全流程,并且兼具过程防错预警、操作评价分析、数据记录查询、大数据分析、实时成本监控、人机语音互动、远程 APP 控制等先进科技元素;一次碳温命中率达到 95%以上。在提高吹炼稳定性、减少补吹炉数、延长炉衬寿命、缩短转炉冶炼周期、提高劳动生产率、改善炼钢工作环境等方面取得满意的效果。
联合荣大工程材料股份公司董事长章荣会作《炼钢系统用耐火材料新技术》的报告。新峨眉实业有限公司李彬高级工程师作《钢包、中间包长寿命技术研究与应用》报告。
大会报告之后,分9个分会场、按铁水预处理、转炉炼钢、电弧炉炼钢、炉外精炼、连铸、钢质量及夹杂物控制、炼钢全流程控制等内容,共126名代表宣讲了论文,进行了热烈的学术交流。会后组织代表参观了湛江钢铁公司。