轉爐底吹石灰粉高效潔凈低成本冶煉技術
相比于“頂吹氧氣、底吹惰性氣體”的常規(guī)轉爐冶煉工藝,“頂吹氧氣、底吹氧氣-石灰粉”的轉爐煉鋼方法具有顯著的冶金優(yōu)勢,既能降低轉爐煉鋼的原輔料消耗,提升轉爐出鋼的鋼水純凈度,也能為轉爐高廢鋼比冶煉和智能化煉鋼提供良好的基礎條件。但底吹氧氣-石灰粉加劇了轉爐爐底的侵蝕,爐底壽命短的問題限制了底吹石灰粉轉爐的大規(guī)模推廣應用。為了解決上述問題,本團隊提出了利用 CO 2 延長底吹氧氣-石灰粉轉爐使用壽命的新方法,將 CO 2 與 O 2 混合作為噴粉載氣可以降低底吹噴嘴上方的火點區(qū)溫度,從根源上抑制底吹噴嘴的高溫熔損,減輕噴嘴周圍鎂碳磚的氧化脫碳,同時增強轉爐冶煉后期的熔池攪拌,獲得更好的脫氮控氧效果;本團隊通過實驗和模擬相結合的方法,探明了底吹噴槍材質和結構對其沖蝕磨損速率的影響規(guī)律,經(jīng)過大量測試和模擬完成了底吹噴槍材質和結構的優(yōu)化,解決了底吹噴槍的磨損問題;本團隊自行設計搭建了一套 1:1 的全仿真的粉劑噴吹實驗系統(tǒng),真實模擬工業(yè)現(xiàn)場的噴粉工況,探明了噴粉系統(tǒng)的工作原理,通過對噴粉系統(tǒng)關鍵裝置和操作制度的優(yōu)化,掌握了獲得穩(wěn)定無脈動粉氣流的關鍵技術。在實驗室研究的基礎上,本團隊利用一座 120 噸轉爐完成了轉爐底吹石灰粉的工業(yè)示范,攻克了供氣系統(tǒng)、供粉系統(tǒng)、輸粉系統(tǒng)和粉氣流分配系統(tǒng)等關鍵系統(tǒng)裝備的集成難題,編制了轉爐底吹石灰粉的系統(tǒng)控制和操作工藝模型,實現(xiàn)了轉爐底吹石灰粉的安全穩(wěn)定運行,改善了轉爐的冶煉指標,取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。
北京科技大學
2021-04-13