1日本轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的最新進(jìn)展

近年來，用戶對低磷鋼和超低磷鋼的需求明顯增加，特別是深沖鋼和高級別管線鋼等對磷含量要求苛刻的鋼種，常規(guī)轉(zhuǎn)爐煉鋼法難以低成本地組織生產(chǎn)。20世紀(jì)90年代中后期，為解決超低磷鋼的生產(chǎn)難題，日本各大鋼廠進(jìn)行了轉(zhuǎn)爐脫磷的試驗(yàn)研究，1993年~2007年，日本新日鐵、JFE、住友金屬和神戶制鋼四家鋼鐵企業(yè)申請的轉(zhuǎn)爐脫磷專利量分別為33、40、18和7項(xiàng)(共計(jì)98項(xiàng))。

日本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐脫磷煉鋼工藝主要方法有∶JFE的LD一NRP法、住友金屬的SRP法、神戶制鋼的H爐、新日鐵的LD一ORP法和MURC。其操作方式主要有兩種∶第一種是采用兩座轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)作業(yè)，一座脫磷，另一座接受來自脫磷爐的低磷鐵水脫碳，即“雙聯(lián)法”。典型的雙聯(lián)法工藝流程為∶高爐鐵水鐵水預(yù)脫磷轉(zhuǎn)爐脫磷轉(zhuǎn)爐脫碳二次精煉連鑄。第二種是在同一座轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行鐵水脫磷和脫碳，類似傳統(tǒng)的“雙渣法”。

雙聯(lián)法是日本各大鋼廠目前采用的最先進(jìn)轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，其主要優(yōu)勢是∶爐內(nèi)自由空間大，允許強(qiáng)烈攪拌鋼水；頂吹供氧；高強(qiáng)度底吹(0.3立方米/噸·分)；不需要預(yù)脫硅；廢鋼比較高(8%~10%)；爐渣堿度較低(1.5~2)；渣量大幅下降；處理后鐵水溫度較高攝氏1350度，大幅度提高了脫磷效率。

2生產(chǎn)實(shí)績

2.1JFE福山制鐵所

福山制鐵所有兩個(gè)煉鋼廠(第二煉鋼廠和第三煉鋼廠)。該制鐵所是日本粗鋼產(chǎn)量最高的廠家(1080萬噸/年)。第三煉鋼廠有兩座320噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，采用LD一NRP工藝“雙聯(lián)法”，一座轉(zhuǎn)爐脫磷，另一座脫碳；轉(zhuǎn)爐脫磷能力為450萬噸/年。該廠1999年開始全量鐵水轉(zhuǎn)爐脫磷預(yù)處理。

脫磷轉(zhuǎn)爐指標(biāo)∶爐令低于脫磷轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐在爐役前期用于脫碳，爐役后期用于脫磷，爐令約7000爐；石灰消耗5~6公斤/噸。

第二煉鋼廠有3座250噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，采用傳統(tǒng)“三脫”工藝(NRP)。“三脫”處理能力為420萬噸/年。該廠統(tǒng)計(jì)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，鐵水罐內(nèi)脫磷處理周期長、產(chǎn)能低；LD一NRP技術(shù)與常規(guī)冶煉技術(shù)相比，每噸鋼成本低5美元左右。此外，JFE京濱煉鋼廠的兩座330噸轉(zhuǎn)爐也采用雙聯(lián)法煉鋼。

2.2住友金屬鹿島制鐵所

住友金屬鹿島制鐵所有兩個(gè)煉鋼廠，第一煉鋼廠3座250噸轉(zhuǎn)爐，采用該公司發(fā)明的SRP法(雙聯(lián)法)煉鋼。第二煉鋼廠2座250噸轉(zhuǎn)爐，采用常規(guī)冶煉工藝。第一煉鋼廠一座轉(zhuǎn)爐脫磷，另二座轉(zhuǎn)爐脫碳(二吹一)，脫磷鐵水富余25%，運(yùn)送給第二煉鋼廠。住友金屬鹿島制鐵所兩個(gè)煉鋼廠的生產(chǎn)流程見圖1。

脫磷轉(zhuǎn)爐指標(biāo)∶

吹煉時(shí)間為8分鐘；冶煉周期為22分鐘；廢鋼比為10%(加輕廢鋼)；出鐵溫度為攝氏1350度；渣量為40公斤/噸。

脫碳轉(zhuǎn)爐指標(biāo)∶

吹煉時(shí)間為14分鐘；冶煉周期為30分鐘；錳礦用量為15公斤/噸(錳回收率∶30%~40%)；渣量為20公斤/噸?；鹞?/p>