[00068132]转炉底吹石灰粉高效洁净低成本冶炼技术

相比于“顶吹氧气、底吹惰性气体”的常规转炉冶炼工艺，“顶吹氧气、底吹氧气-石灰粉”的转炉炼钢方法具有显著的冶金优势，既能降低转炉炼钢的原辅料消 耗，提升转炉出钢的钢水纯净度，也能为转炉高废钢比冶炼和智能化炼钢提供良 好的基础条件。但底吹氧气-石灰粉加剧了转炉炉底的侵蚀，炉底寿命短的问题 限制了底吹石灰粉转炉的大规模推广应用。

为了解决上述问题，本团队提出了利用CO2延长底吹氧气-石灰粉转炉使用 寿命的新方法，将CO2与O2混合作为喷粉载气可以降低底吹喷嘴上方的火点区 温度，从根源上抑制底吹喷嘴的高温熔损，减轻喷嘴周围镁碳砖的氧化脱碳，同 时增强转炉冶炼后期的熔池搅拌，获得更好的脱氮控氧效果；本团队通过实验和 模拟相结合的方法，探明了底吹喷枪材质和结构对其冲蚀磨损速率的影响规律， 经过大量测试和模拟完成了底吹喷枪材质和结构的优化，解决了底吹喷枪的磨损 问题；本团队自行设计搭建了一套1:1的全仿真的粉剂喷吹实验系统，真实模拟 工业现场的喷粉工况，探明了喷粉系统的工作原理，通过对喷粉系统关键装置和 操作制度的优化，掌握了获得稳定无脉动粉气流的关键技术。

在实验室研究的基础上，本团队利用一座120吨转炉完成了转炉底吹石灰粉的工业示范，攻克了供气系统、供粉系统、输粉系统和粉气流分配系统等关键系 统装备的集成难题，编制了转炉底吹石灰粉的系统控制和操作工艺模型，实现了转炉底吹石灰粉的安全稳定运行，改善了转炉的冶炼指标，取得了显著的经济和 社会效益。

成熟程度及推广应用情况：

所处研究阶段：目前，已完成基础理论研究、实验室冷/热态实验及中试实验， 达到了预期目标。

推广应用情况：目前相关技术已成功在一座120吨转炉上完成工业示范，取 得显著的经济效益和社会效。项目团队正积极实施该技术在120吨转炉和300 吨脱磷转炉上的工程化应用。

市场分析：

本技术成果主要应用在转炉炼钢领域。

投资估算和经济效益分析：

本技术投资规模约3000万元，预期成本降低15-30元/吨钢，且高品质钢生产更加稳定，产品附加值明显提升。

成果亮点：

1、本团队是国内首个开展转炉底吹石灰粉工业示范的科研团队，掌握了转 炉底吹石灰粉相关系统装备、吹炼工艺和维护方法等方面的核心技术，申请相关 专利近10项；

2、基于120吨转炉底吹石灰粉的生产实践经验，综合考虑原辅料消耗的降 低和钢水质量的提升，所产生的直接经济效益测算如下：

序号项目指标单价合计/元

1钢铁料消耗-11.8 kg/t2 元/kg-23.6

2脱氧合金消耗-0.5 kg/t10.74 元/kg-5.37

3氧气消耗-3 Nm3/t0.27 元/Nm3-0.81

4锰合金消耗-0.9 kg/t7 元/kg-5.6

4天然气消耗 1.5 Nm3/t2.5 元 /Nm3 3.75

合计———-31.63

除了上述的直接经济效益外，采用底吹石灰粉工艺后，转炉炼钢的烟尘产生 量可减少20~30%，渣量减少20~30%，从源头上实现炼钢过程减排；此外，通 过O2-CO2混合底吹石灰粉，可以实现CO2的资源化利用，将CO2转化为CO, 吨钢可利用CO2 5~10 Nm3，具有显著的社会效益。

转炉底吹石灰粉系统

转炉底喷粉现场