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1武钢炼钢概况1

1.1炼钢概述1

1.1.1炼钢的基本原理1

1.1.2炼钢的主要方法、分类、钢的组织和性能2

1.1.2.1钢的分类2

1.1.2.2主要炼钢方法3

1.1.2.3钢的组织和性能5

1.1.3武钢炼钢概述6

1.2武钢第一炼钢厂6

1.2.1兴建、生产和原主体工艺的淘汰6

1.2.3产品大纲和主导钢种7

1.2.2.2技术改造的规模、主体工艺和技术装备7

1.2.2.1技术改造7

1.2.2技术改造及其主体工艺和技术装备7

1.3武钢第二炼钢厂8

1.3.1建设和生产8

1.3.2主体工艺和技术装备8

1.3.3产品大纲和主导钢种9

1.4武钢第三炼钢厂9

1.4.1兴建和生产9

1.4.1.1投产难度、达产速度达到国际先进水平10

1.4.1.2产量逐年大幅度增加11

1.4.2主体工艺和技术装备11

1.4.3生产的主导钢种11

2.1.1.2原理12

2.1.1.1目的12

2.1铁水预处理技术12

2铁水预处理技术12

2.1.1铁水预处理技术概述12

2.1.1.3工艺13

2.1.1.4预处理剂13

2.1.2铁水预脱硫13

2.1.2.1脱硫工艺14

2.1.2.2影响铁水脱硫效果的主要因素14

2.1.2.3铁水脱硫技术的展望15

2.1.3铁水预脱硅15

2.1.3.1脱硅工艺和方式16

2.1.3.3影响脱硅效果的主要因素17

2.1.4铁水预脱磷17

2.1.3.2高炉炉前脱硅的过程控制17

2.1.4.1脱磷工艺和方法18

2.1.4.2影响脱磷效果的主要因素19

2.1.4.3脱磷铁水的应用效果20

2.1.4.4铁水预脱磷存在的问题21

2.2武钢3座钢厂铁水预处理装备类型及应用效果22

2.2.1概况22

2.2.1.1武钢铁水脱硫技术装备及脱硫量增长22

2.2.1.2武钢3座钢厂铁水脱硫工艺主要设计参数23

2.2.1.3武钢铁水脱硫能力的展望24

2.2.2一炼钢铁水罐喷吹式脱硫技术及应用25

2.2.2.1设计的脱硫装置的应用25

2.2.2.2采用纯镁脱硫剂的技术改造和工艺优化25

2.2.2.3纯镁铁水脱硫的综合效果28

2.2.3.1KR机械搅拌式铁水脱硫技术的应用29

2.2.3.2新建2号铁水脱硫站的选型和生产29

2.2.3二炼钢铁水罐KR机械搅拌式脱硫技术及应用29

2.2.4三炼钢鱼雷罐喷粉式铁水脱硫技术及应用31

2.2.4.1鱼雷罐喷粉技术应用效果31

2.2.4.2对鱼雷罐喷吹工艺采用的几项改进措施31

2.2.4.3影响鱼雷罐铁水脱硫效果和回硫因素的简析32

2.2.4.4脱硫工序存在的问题及扩大铁水脱硫能力时应考虑的方案35

3氧气顶吹转炉及顶底复合吹炼、溅渣护炉、计算机控制炼钢及转炉工序负能炼钢等技术开发应用36

3.1氧气顶吹转炉及顶底复合吹炼技术36

3.1.1氧气顶吹转炉炼钢技术概述36

3.1.1.1简史36

3.1.1.3热源及温度控制38

3.1.1.2吹炼过程38

3.1.1.4吹炼时氧的传递过程39

3.1.1.5转炉吹炼反应40

3.1.1.6造渣和脱磷脱硫40

3.1.1.7吹炼终点控制42

3.1.1.8钢的品种和质量46

3.1.2氧气顶吹转炉主要构件及相关附属设备47

3.1.2.1转炉炉体48

3.1.2.2氧枪49

3.1.2.3副枪50

3.1.2.4附属设备51

3.1.2.5挡渣出钢52

3.1.3氧气转炉顶底复合吹炼技术53

3.1.3.1简史54

3.1.3.2工艺原理和设备配置54

3.1.3.3顶底复吹的类型58

3.1.3.4技术经济效果59

3.2武钢3座钢厂氧气转炉装备、设计参数及达产59

3.2.1一炼钢氧气转炉装备、设计参数及达产59

3.2.1.1氧气转炉技术装备59

3.2.1.2转炉主要技术经济指标60

3.2.1.3达产简况60

3.2.2二炼钢氧气转炉装备、设计参数及达产61

3.2.2.1氧气转炉技术装备61

3.2.2.2转炉扩容前后主要技术参数对比61

3.2.2.3转炉扩容系统改造的主要内容、冶金效果和经济效益62

3.2.3二炼钢氧气转炉技术装备、设计参数及达产65

3.2.3.1氧气转炉技术装备65

3.2.3.2转炉主要技术经济指标66

3.2.3.3达产简况66

3.3武钢氧气转炉顶底复合吹炼技术的开发与应用67

3.3.1复吹技术开发与应用67

3.3.1.150t转炉复吹技术自主开发67

3.3.1.2“七五”国家重点科技攻关67

3.3.1.3转炉复吹技术开发获奖情况68

3.3.250t转炉复吹装备技术和吹炼工艺技术的开发69

3.3.2.150t转炉复吹装备技术的开发69

3.3.2.250t转炉复吹工艺技术的开发69

3.3.3.1钢中碳和氧74

3.3.350t转炉复吹的冶金特征、效果与经济效益74

3.3.3.3钢中锰75

3.3.3.2渣中总铁量75

3.3.3.4脱磷76

3.3.3.5脱硫77

3.3.3.6质量提高77

3.3.3.7品种增加78

3.3.3.8消耗降低79

3.3.3.9经济效益显著80

3.3.43座钢厂转炉复吹的应用80

3.3.4.1250t转炉复吹供气模式的优化81

3.4.1转炉溅渣护炉技术的开发与国内外的应用概述82

3.4.1.1转炉溅渣护炉技术的开发及国外的应用82

3.4武钢复吹转炉溅渣护炉炉龄长寿和稳定冶金效果技术的创新和应用82

3.3.4.23座钢厂复吹转炉底部供气砖的布置82

3.4.1.2转炉溅渣护炉技术在国内的应用83

3.4.2转炉溅渣护炉的基本操作和炉龄长寿机理研究83

3.4.2.1基本操作83

3.4.2.2炉龄长寿机理研究84

3.4.3溅渣层的浸蚀特性和适宜溅渣护炉的终渣成分控制85

3.4.3.1溅渣层的浸蚀特性85

3.4.3.2适宜溅渣护炉的终渣成分控制85

3.4.4顶底复吹转炉采用溅渣护炉技术后，底部供气元件寿命明显降低，冶金效果受到严重影响86

3.4.4.1概况86

3.4.5.1课题的研究内容、目的与意义87

3.4.5武钢复吹转炉溅渣护炉工艺技术的创新87

3.4.4.2国内外技术对策87

3.4.5.2武钢开发创新的复吹转炉溅渣护炉关键技术和控制技术88

3.4.6武钢采用复吹转炉溅渣护炉后，炉龄长寿、底部供气砖同步和稳定的冶金效果90

3.4.6.1复吹转炉炉龄大幅度提高，与底部供气砖使用次数同步，炉形得到合理控制90

3.4.6.2稳定良好的复吹冶金效果92

3.4.6.3长寿蘑菇头透气效果的冷态实验研究103

3.4.6.4采用溅渣护炉工艺实现长寿炉龄的经济效益简析104

3.4.6.5关于经济溅渣炉龄的初步研究106

3.4.6.6武钢复吹转炉溅渣护炉工艺技术获奖情况107

3.5.1.1简史108

3.5.1.2三炼钢转炉计算机控制系统108

3.5.1概述108

3.5三炼钢计算机控制炼钢技术的自主开发和成功应用108

3.5.1.3国内钢厂应用及三炼钢自主开发和成功应用109

3.5.2三炼钢计算机控制炼钢技术的研究110

3.5.2.1实现计算机控制炼钢条件的研究110

3.5.2.2吹炼模式的研究110

3.5.2.3静态模型参数计算的研究110

3.5.3三炼钢自主开发的计算机控制炼钢的关键技术113

3.5.4三炼钢计算机炼钢技术的成功应用114

3.5.4.1应用概况114

3.5.4.2计算机控制炼钢的实现及其应用率的提高114

3.5.4.3计算机控制炼钢水平的提高115

3.5.4.4计算机自动炼钢应用效果117

3.6.1.1能源战略方针118

3.6.1能源战略方针与转炉工序能耗的构成及负能炼钢的含义118

3.5.4.5经济效益和获奖简况118

3.6武钢转炉实现负能炼钢技术的开发应用118

3.6.1.2转炉工序能耗的构成及负能炼钢的含义119

3.6.2三炼钢转炉工序负能炼钢开发的关键技术及应用效果119

3.6.2.1转炉能源消耗和能源回收组成比例及要素分析119

3.6.2.2开发应用的关键技术121

3.6.2.3应用效果及获奖情况124

3.6.3武钢3座钢厂转炉炼钢及全厂能耗简况126

3.6.3.13座钢厂转炉工序能耗简况126

3.6.3.23座钢厂工序能耗简况127

4.1.1概述128

4.1.1.1简史128

4.1钢水炉外精炼技术128

4钢水炉外精炼技术128

4.1.1.2理论基础129

4.1.1.3精炼方式131

4.1.1.4冶金效果131

4.1.1.5工业生产概况及展望134

4.1.1.6炉外精炼常用粉剂135

4.1.2RH和RH真空吹氧、喷粉精炼技术138

4.1.2.1RH钢水真空循环脱气技术138

4.1.2.2RH钢水真空顶吹氧技术144

4.1.2.3RH钢水真空喷粉技术148

4.1.3VD真空脱气技术148

4.1.3.2VD与RH的特点比较和VD与LF的组合应用149

4.1.3.1VD钢水真空脱气原理149

4.1.3.3设备与操作工艺150

4.1.4LF精炼技术150

4.1.4.1设备150

4.1.4.2精炼工艺150

4.1.4.3冶金效果152

4.1.5CAS和CAS-OB精炼技术152

4.1.5.1CAS技术152

4.1.5.2CAS-OB技术153

4.1.6吹氩加喂线精炼技术154

4.1.6.1吹氩技术154

4.1.6.2喂线技术157

4.1.6.3钙处理技术161

4.1.7.1DH钢水真空提升脱气技术163

4.1.7其他炉外精炼技术简介163

4.1.7.2AOD氩氧精炼脱碳技术164

4.1.7.3VOD真空吹氧脱碳技术167

4.1.7.4钢包喷粉技术169

4.1.7.5IR-UT精炼技术171

4.1.7.6PM技术172

4.1.7.7VAD技术172

4.1.8夹杂物变性处理172

4.2武钢3座钢厂钢水炉外精炼装置及应用效果174

4.2.1概况174

4.2.1.1武钢钢水炉外精炼工艺技术装备及钢水精炼量增长174

4.2.1.2武钢3座钢厂钢水炉外精炼工艺装备、主要设计参数和装备特点175

4.2.2一炼钢钢水精炼装置应用186

4.2.2.1优质硬线钢和帘线钢的生产特点186

4.2.1.3武钢钢水炉外精炼能力的展望及建议186

4.2.2.2LF钢包精炼效果187

4.2.2.3VD真空精炼效果188

4.2.3二炼钢钢水精炼技术应用191

4.2.3.1原1号RH和2号RH真空精炼应用效果191

4.2.3.2新1号RH-KTB、WPB多功能真空精炼技术的采用、开发及试生产期冶金效果及综合效益197

4.2.3.3新1号RH-KTB、WPB生产简况、冶金效果的最佳值202

4.2.3.4新1号多功能真空精炼项目联合攻关、技术鉴定和获奖简况203

4.2.3.5RH精炼用低碳脱硫剂的研制与应用204

4.2.3.6钢水罩式升温精炼工艺研究、应用及建议206

4.2.3.7钢包吹氩技术应用与改进效果211

4.2.4.1炼钢全工序的系统控制是生产洁净钢的基础216

4.2.4三炼钢钢水精炼技术的开发、创新和在洁净钢生产中的应用216

4.2.4.2RH真空快速深脱碳技术的开发创新及增碳控制技术应用217

4.2.4.3深脱硫技术的开发和应用简况220

4.2.4.4LF工位钙处理精炼技术的开发应用221

4.2.4.5超低硫、低磷工艺技术的开发224

4.2.4.6全氧控制技术的开发应用226

4.2.4.7氮控制技术的应用简况229

4.2.4.8氢的控制水平229

4.2.4.9洁净钢生产技术230

4.2.4.10对管线钢和其他品种洁净钢生产和使用的建议233

5.1.1概述235

5.1.2原理235

5.1连铸技术235

5连铸235

5.1.3连铸机主要设备236

5.1.3.1钢包支撑装置236

5.1.3.2钢包加盖机械装置238

5.1.3.3钢包长水口安装机构238

5.1.3.4中间包239

5.1.3.5中间包车240

5.1.3.6结晶器241

5.1.3.7结晶器振动装置245

5.1.3.8铸坯导向和二次冷却装置246

5.1.3.9拉矫机249

5.1.3.10引锭杆249

5.1.3.11引锭杆存放装置251

5.1.3.12切割设备253

5.1.3.13打印机和喷印机254

5.1.3.14去毛刺机255

5.1.3.15辊道255

5.1.3.16横向移动设备255

5.1.3.17冷床256

5.1.3.18蒸汽排出装置256

5.1.4连铸与模铸相比的优越性256

5.1.5连铸发展简史257

5.1.5.1早期探索时期（20世纪50年代以前）257

5.1.5.2工业应用推广时期（20世纪50～60年代）258

5.1.5.3现代连铸技术大发展和完善时期（20世纪70～80年代末）258

5.1.5.4高速连铸技术和近终形连铸发展时期（20世纪80年代末～90年代）259

5.1.6.1我国连铸技术的发展260

5.1.6我国连铸技术和高效连铸的发展260

5.1.5.5发展趋势260

5.1.6.2我国高效连铸的发展262

5.2连铸机的主要型式263

5.2.1立式连铸机263

5.2.1.1工艺特点263

5.2.1.2工业应用264

5.2.2立弯式连铸机265

5.2.3弧形连铸机265

5.2.3.1概况265

5.2.3.2业应用266

5.2.4直弧形连铸机267

5.2.4.1特点267

5.2.5.1概况268

5.2.5.2特点268

5.2.4.2发展迅速268

5.2.5水平连铸机268

5.2.5.3发展与应用269

5.2.6超低头板坯连铸机269

5.2.6.1概况269

5.2.6.2发展与应用270

5.2.7轮式连铸机270

5.2.7.1概况270

5.2.7.2特点271

5.2.7.3应用271

5.3.1.3新技术的采用272

5.3.1.2应用272

5.3.1.1概况272

5.3不同断面的连铸272

5.3.1板坯连铸272

5.3.2多流连铸273

5.3.2.1多机多流连铸273

5.3.2.2一机多流连铸274

5.3.3异形坯连铸274

5.3.3.1概况274

5.3.3.2优点274

5.3.4圆坯连铸275

5.3.4.1概述275

5.3.4.2工艺要求275

5.3.4.3设备特点275

5.3.5.2关键技术276

5.3.5薄板坯连铸276

5.3.5.1概述276

5.3.6薄带连铸277

5.4武钢3座钢厂连铸技术装备、设计参数、工艺优化、技术开发创新和生产简况278

5.4.1概况278

5.4.1.1一炼钢长期采用模铸生产工艺278

5.4.1.2二炼钢在全国率先实现全连铸278

5.4.1.3三炼钢投产促进公司连铸比大幅增长279

5.4.1.4武钢在国内特大型钢铁企业中率先实现全连铸279

5.4.2一炼钢方坯连铸机技术装备、设计参数、工艺优化和生产简况280

5.4.2.1铸机技术装备280

5.4.2.2铸机的主要设计参数280

5.4.2.4帘线钢铸坯质量的目标要求281

5.4.2.3铸坯的质量保证指标281

5.4.2.5帘线钢试生产282

5.4.2.6钻石型结晶器的特点分析及液压振动参数的优化285

5.4.2.7优化连铸工艺，提高方坯质量288

5.4.2.8高碳钢SWRH82B铸坯中心碳偏析的改善295

5.4.2.9方坯生产简况298

5.4.3二炼钢连铸机技术装备、设计参数、技术开发创新和生产简况299

5.4.3.1铸机技术装备299

5.4.3.2铸机的主要设计参数299

5.4.3.3实现全连铸的工艺技术300

5.4.3.44号铸机的增建及采用的新工艺、新装备307

5.4.3.53号弧形板坯铸机的直弧形改造311

5.4.3.6节能型气雾喷嘴的研制与应用329

5.4.3.7取向硅钢连铸技术的研究与应用331

5.4.3.8结晶器喂稀土丝工艺的开发、稀土金属对铸坯（材）性能影响的研究和扩大稀土钢的生产335

5.4.3.9电磁搅拌工艺参数的研究与应用351

5.4.3.10防止浸入式水口堵塞的研究与应用355

5.4.3.11连铸中间包钢水过滤技术的研究360

5.4.3.12提高连铸成功率的途径365

5.4.3.13中间包钢水等离子加热技术的初步应用369

5.4.3.14中间包进一步扩容试验及应用373

5.4.3.15硫印检验和冷蚀检验在铸坯控制中的应用379

5.4.3.16连铸坯缺陷剖析388

5.4.3.17取向硅钢宏观组织与铸坯表面温度的研究392

5.4.3.18板坯连铸机改格栅为密排辊的应用实践394

5.4.3.19连铸过程钢水增碳的控制397

5.4.3.20旋转塔移动式钢包加盖装置研制与应用401

5.4.3.21DK-1型结晶器颗粒状保护渣的研制与应用404

5.4.3.22结晶器流场优化407

5.4.3.23板坯生产简况409

5.4.4三炼钢板坯连铸机技术装备、设计参数、质量改善及生产简况410

5.4.4.1铸机技术装备410

5.4.4.2铸机的主要设计参数415

5.4.4.31号、2号铸机的选型回顾、分析与建议420

5.4.4.4中间包水力模型研究421

5.4.4.5连铸坯表面星状裂纹的形成与控制423

5.4.4.6低碳包晶钢连铸工艺设计及纵裂纹控制428

5.4.4.7结晶器用CK-2保护渣的研制431

5.4.4.8微碳碱性钢水保温覆盖剂的研制与应用434

5.4.4.9连铸粘连漏钢预报系统的研究与应用436

5.4.4.10连铸板坯凝固过程应变及内裂纹研究441

5.4.4.11板坯连铸二次冷却气雾喷嘴的喷雾特性研究445

5.4.4.12板坯生产简况449

6武钢3座钢厂生产和开发的钢种系列、钢号和获奖简况450

6.1概况450

6.2一炼钢生产和开发的钢种系列和钢号简况450

6.2.1平炉－模铸工艺生产和开发的钢种和获奖简况450

6.3二炼钢生产和开发的钢种系列和钢号简况453

6.2.2.3技术改造后3年来（1999～2002年）生产和开发的钢种系列和钢号简况453

6.3.2“七五”期间（1986～1989年）用复吹工艺技术生产和开发的钢种系列、钢号和轧材达到的水平453

6.3.1投产以来生产和开发的钢种和钢号453

6.2.2.2生产和开发的部分重点钢种产量和合格率453

6.2.2.1生产和开发的部分重点钢种及其质量453

6.2.2转炉－连铸工艺生产和开发的钢种系列和质量简况453

6.3.3“八五”以来（1990～2002年）生产和开发的钢种、用途及获奖简况455

6.4三炼钢生产和开发的钢种系列和钢号简况460

6.4.1投产5年来（1996～2002年）生产和开发的钢种460

6.4.2采用新技术、新工艺生产和开发的部分重点钢种的产量、质量和成品材性能463

6.4.2.1IF钢463

6.4.2.2管线钢463

6.4.2.3汽车大梁钢464

6.4.2.4桥梁钢464

6.4.2.5其他钢种的开发生产465

6.4.3重点钢种用于国家重大建设项目实绩466

6.4.4铸坯和钢材出口和外销简况467

6.53座钢厂“九五”以来（1996～2002年）新钢种开发及冶炼467

6.6武钢25个钢材产品获国家钢铁工业实物质量“金杯奖”，获奖产品数量位居国内钢铁企业首位475

7武钢钢产量增长及“九五”以来主要技术经济指标477

7.1武钢炼钢系统投产至今3座钢厂钢产量、连铸坯产量及连铸比增长简况（1959～2002年）477

7.2“九五”以来3座钢厂的主要技术经济指标进步简况479

8武钢历年炼钢系统主要科技进步项目获奖简况497

9武钢炼钢系统技术专利申请、获国家专利及技术输出497

9.1炼钢系统技术专利申请及获国家专利497

9.2炼钢系统技术输出498

10武钢炼钢专业“十五”科技进步规划的主要目标502

10.1“十五”国家冶金科技进步的目标与方向、对策与建议502

10.1.1目标与方向502

10.1.2对策与建议503

10.2.1概述504

10.2.2推广技术和开发技术504

10.2炼钢专业推广技术和开发技术504

10.2.3前沿技术507

10.3冶金自动化技术（炼钢专业）508

10.3.1推广技术与开发技术508

10.3.2前沿技术509

10.4冶金环保技术（炼钢专业）509

10.4.1推广技术509

10.4.2前沿技术509

10.5.2规划的发展目标510

10.5.3炼钢专业的工艺技术进步项目510

10.5.1规划的指导思想510

10.5武钢“十五”科技进步规划炼钢系统主要规划目标510

10.5.4炼钢专业主要技术经济指标511

10.5.5公司新产品开发规划511

10.5.6创“金杯奖”规划511

10.5.7有关指标的目标512

10.5.8资讯系统在炼钢生产中的功能与初步应用512

11炼钢生产技术部分常用技术和术语及部分常用英文缩写词汇515

11.1炼钢生产技术部分常用技术和术语简释515

11.2炼钢生产技术部分常用英文缩写词汇简释565

12炼钢技术经济指标567

12.1转炉炼钢技术经济指标567

12.2连铸技术经济指标572

12.3炼钢工序单位能耗574

参考文献575