国家环保限产政策随季节及环保现状不断进行调整,铁水严重不足及波动大,为确保生产稳定有序,2017年5月份炼钢厂根据铁水情况,开展工序流程优化课题,重点对转炉低铁耗冶炼及护炉操作、质量控制进行攻关,取得较好效果。废钢量的增加及铁水消耗的大幅降低,导致生产工艺发生较大变化,给生产节奏控制、转炉冶炼操作、炉况维护等均带来较大困难,如废钢质量差时加入量大影响节奏、终点碳低、温度低、大块废钢化不透、炉况侵蚀严重、炉内热量不足等一系列问题随之而来。通过以各工序温度控制为主线,优化废钢质量、废钢结构及加入方式、转炉冶炼枪位控制、渣料结构及加入时机,创新转炉护炉工艺并在吹炼过程添加碳素材料等措施、方法的实施,实现低铁耗运行期间生产安全、质量稳定。
 
    课题项目研发过程中德龙炼钢厂大胆尝试、重点突破、自主创新,研发、掌握了多项核心技术和难题,包括低铁耗转炉冶炼工艺优化研究、“四位一体”护炉新工的研究与应用、低铁耗低N含量控制技术研究等,以上关键技术的研发推动了项目顺利开展。废钢量大幅增加后,吹炼前期升温速度慢,中后期易发生爆发性金属喷溅,且吹炼终点经常出现大块废钢化不透现象影响安全及温度判断。针对以上问题,对操作过程的供氧制度、造渣制度、温度控制制度进行优化、改进,转炉吹炼过程喷溅发生率降低至<2%,终点废钢未化完发生率降低至<1%、转炉一倒出钢率≥88%,出钢过程增C现象基本杜绝。独立研发一种“四位一体”护炉新工艺,实现了不停炉的条件下快速补炉,避免了采用镁碳砖停炉补炉,冶炼周期缩短了1-1.5min,确保了低铁耗快节奏冶炼下炉况顺行。对低铁耗期间钢中N含量升高的原因进行系统分析,最终确定焦炭及废钢加入量、转炉氮氩底吹切换时间为主要影响因素。通过对转炉底吹氮氩切换时间及搅拌强度进行优化调整,实现大废钢量下钢中N含量<50PPm的较好效果。
    国外主要产钢国家转炉废钢比平均为25%-28%,废钢比增加后,在同等多的铁水条件下的产钢量增加。德龙通过优化废钢质量及废钢加入方式,优化冶炼操作,实现废钢加入量的提升,废钢单耗由之前的199.86Kg/t,提至目前的288.77Kg/t,与新金、普阳同钢种钢厂相比较分别提高25.93Kg/t、43.12Kg/t,在保证产品质量的同时实现了废钢创效。该课题实施过程中提炼出诸多项关键技术,其中转炉冶炼优化、护炉工艺、钢中N含量控制三项技术在钢铁行业属于技术独创,目前受理了三项专利,其中2项实用新型、1项发明。在充分利用炉内热量的基础上实现了转炉低铁耗冶炼,保证了炼钢生产连续性,提高了风、水、电、气利用率,为短流程炼钢技术研发奠定了基础。同时低铁耗低N含量的控制技术,确保了产品性能稳定,提高了下游客户质量满意度,创造了良好的社会效益。
    自2017年5月份进行工艺优化,至6-12月份全面推广,供氧强度由之前的3.2m3/min.t提高至3.6m3/min.t,供氧时间缩短约40秒,冶炼周期降低至26-29min,转炉平均出钢时间缩短1分30秒,铁水消耗由之前的900.5Kg/t钢降低至807Kg/t钢,铁耗降低93.5Kg/t钢,则产量增加创效:(铁水量/807 -铁水量/900.5)*吨钢加权平均利润= 3132.6万元。低铁耗冶炼工艺的成熟确保了低铁水条件下炼钢生产顺行且创效可观。同时低铁耗低N含量的控制技术,实现低铁耗下钢中N含量≤50PPm,较新金低铁耗下N含量65PPm左右及普阳78PPm左右大幅降低,控制在较好水平,确保了带钢质量稳定,下游客户使用正常,确保了产品性能稳定,提高了下游客户质量满意度,创造了良好的社会效益。在严峻的环保形势下,低铁耗冶炼是每个钢铁企业的追求,具有先进性和推广价值。
    德龙与北京科技大学、华北理工大学、河北工业职业技术学院等进行校企合作,培养了一大批技术骨干力量;多次派技术人员到邯钢、太钢、国丰等大型钢铁企业对标学习,为德龙的技术研发工作开展奠定了坚实的基础。同时,近几年德龙加大技术人员的引进、培养力度,建立健全了各项技术人员管理制度,如《人才引进培养实施办法》、《专业技术职务人员管理及考核办法》、《技术创新管理激励制度》、《新产品试制管理办法》、《专利管理办法》、《科技论文发表管理办法》等人才激励和科技研发奖励制度,对技术好或有突出贡献的科技创新人员进行奖励,2017年累计发放奖金500多万元。课题组成员由技术专业水平丰富的各级技术人员组成,是目标一致、工作同力的技术团队,为企业技术创新、产品开发、基础研究等方面做贡献。截至目前该课题已获得2项实用新型专利、1项发明专利。
    在转炉日铁耗最低770Kg/t钢、月铁耗平均807Kg/t钢,相比原铁耗900.5Kg/t钢降低了93.5Kg/t钢,废钢消耗量增加,根据废钢边际贡献测算吨钢可降低成本 49.48元,实现了部分原料短流程炼钢技术,节约了能源消耗,再此基础上,转炉吹炼过程操作顺行,各项经济技术指标实现了突破:转炉吹炼过程喷溅发生率降低至<2%,终点废钢未化完发生率降低至<1%、转炉一倒出钢率≥88%,出钢过程增C现象基本杜绝。通过“四位一体”护炉新工艺的研究与应用,实现了由停炉采用镁碳砖护炉变为不停炉护炉,将护炉工作融入到转炉冶炼期间,同时使冶炼周期缩短了1-1.5min,确保了低铁耗快节奏冶炼下炉况顺行。通过合理控制废钢、焦炭加入量,优化转炉底吹氮氩切换时间及不同时期搅拌强度,实现低铁耗下钢中N含量<50PPm的较好水平。与钢铁领域同行业兄弟单位进行对标学习,德龙铁水消耗及各项经济技术指标为目前钢铁行业最优指标。
    12、利润级:开始盈利且利润超过总投入的10%
 
    
    
    通过开展一系统工艺优化研究,实现了铁耗<810Kg/t钢时冶炼平稳,终点达标;另外转炉“四位一体”护炉新工艺,为快节奏冶炼提供保障。在转炉护炉过程中,通过不断总结、摸索,撰写《一种测量转炉炉身耐材厚度的装置》及《一种测量转炉炉底标高的简易装置》专利两个,该发明对转炉炉身厚度、炉底高度的测量简单易行,非常切合生产实际;通过优化底吹氮氩切合时机、流量控制,实现低铁耗低N控制,创新N含量控制方式,确保产品质量稳定及下游客户使用正常。另外该课题的研究,实现转炉铁水消耗由之前的900Kg/t钢降低至810Kg/t钢,铁耗大幅降低,废钢用量增加,确保了高炉限产期间炼钢生产的连续性,实现产量提升,为企业创造了可观的经济效益,同时也提高了企业的竞争力。德龙该项成果市场前景很广阔,在钢铁行业具有很大的推广应用价值。
 
    该项目第一完成人梅忠男,39 岁,硕士学历,毕业于安徽工业大学钢铁冶金专业,现任德龙钢铁总经理助理,主管技术质量工作。从一名基层转炉岗位人员开始工作,经过不断努力成长为技术管理人员,具有丰富的现场操作和管理经验,多次主持和承担公司产品开发、降本增效项目,荣获市、县以及公司的“技术管理创新先进个人”、“劳动模范”、“青年岗位能手”、“科技贡献先进个人”等多项荣誉。
    
    公司按国际质量体系ISO9001认证要求,建立了现代化质量管理体系,致力于持续改进,不断完善确保体系有效运行。同时公司紧紧围绕国家发展规划和产业政策,立足于企业长远发展,针对公司能源、环保、材料、工艺等进行科研开发活动,推动研发成果落实到实际生产经营中。实行长、中、短期项目的有机结合大力提高技术中心的原始创新、集成创新和引进消化,努力把技术中心引导到一个健康发展的轨道上。通过提升产品质量,降低过程成本消耗、以及持续开发和改进产品,不断提高公司的综合竞争力。