日本转炉脱磷炼钢工艺发展

JFE 的 LD-NRP 工艺

福山制铁所有两个炼钢厂

(第二炼钢厂和第三炼钢厂)。该制铁所是日本粗钢产量最高的

厂家

(1080 万 t/a)。第三炼钢厂有 2 座 320t 顶底复吹转炉,采用 LD-NRP 工艺(双联法),一座转

炉脱磷

,另一座脱碳;转炉脱磷能力为 450 万 t/a。该厂 1999 年开始全量铁水转炉脱磷预处理。

脱磷转炉指标

:吹炼时间为 10min;废钢比为 7%～10%;氧气流量为 30000m3/h,底吹气体流量

为

3000m3/h;石灰消耗为 10～15kg/t。脱碳转炉指标:炉龄低于脱磷转炉,转炉在炉役前期用于

脱碳

,炉役后期用于脱磷,炉龄约 7000 炉;石灰消耗 5～6kg/t。

第二炼钢厂有

3 座 250t 顶底复吹转炉;采用传统

“三脱”工艺(NRP)。“三脱”处理能力 420

万

t/a。该厂统计的生产数据表明,铁水罐内脱磷处理周期长,产能低;LD-NRP 技术与常规冶炼

技术相比

,每吨钢成本低 5 美元左右。此外,JFE 京滨炼钢厂的 2 座 330t 转炉也采用双联法炼

钢。

住友金属的

SRP 工艺

住友金属鹿岛制铁所有两个炼钢厂

,第一炼钢厂 3 座 250t 转炉,采用该公司发明的 SRP

工艺

(双联法)炼钢,第二炼钢厂 2 座 250t 转炉,采用常规冶炼工艺。第一炼钢厂一座转炉脱磷,

另两座转炉脱碳

(二吹一),脱磷铁水富余 25%,运送给第二炼钢厂。脱磷转炉指标:吹炼时间为

8min;冶炼周期为 22min;废钢比为 10%(加轻废钢);出铁温度为 1350

℃;渣量为 40kg/t。脱碳转

炉指标

:吹炼时间为 14min;冶炼周期为 30min;锰矿用量为 15kg/t(Mn 回收率:30%～40%);渣

量为

20kg/t(以干渣方式回收)。住友金属和歌山制铁所粗钢年产能 390 万 t。炼钢生产采用

SRP 法,100%铁水经转炉脱磷。

该厂脱磷转炉与脱碳转炉设在不同跨

,脱磷转炉和脱碳转炉的吹炼时间 9～12min,转炉

炼钢的冶炼周期控制在

20min 以内。一个转炉炼钢车间供钢水给三台连铸机,是目前世界炼

钢生产节奏最快的钢厂。和歌山制铁所

SRP 法优点是:(1)可采用较高磷含量的低价位铁矿石

炼铁

,铁水磷含量放宽至 0.10%～0.15%,降低了矿石采购成本;(2)炼钢时,可以使用锰矿石取

代

FeMn 合金;(3)与高拉速连铸机相匹配,加快了大型转炉的生产节奏;(4)脱碳炉渣可返回用

于脱磷转炉

,炼钢渣量显著降低;(5)脱磷炉渣不经蒸汽稳定化处理,可直接铺路;降低了炉渣处

理成本

;(6)建立起高效率、低成本、大批量生产洁净钢的平台,显著改善 IF 钢板抗二次加工脆

化和热轧钢板低温冲击韧性等性能

;(7)工序紧凑。

神户制钢的

H 炉

由于神户制钢生产的高碳钢比例较大

,转炉的脱磷负荷大,铁水脱磷、脱硫预处理用 H 炉