宝钢转炉炼钢节能与环保

宝钢股份炼钢厂

二 0 一 0 年四月

内 容 提 纲

宝钢转炉炼钢简介 宝钢转炉负能炼钢的实践 宝钢转炉炼钢资源利用与环保的实践 宝钢转炉炼钢节能与环保的展望

内 容 提 纲

宝钢转炉炼钢简介 宝钢转炉负能炼钢的实践宝钢转炉负能炼钢的实践 宝钢转炉炼钢资源利用与环保的实践宝钢转炉炼钢资源利用与环保的实践 宝钢转炉炼钢节能与环保的展望宝钢转炉炼钢节能与环保的展望

宝钢股份炼钢厂的变迁

宝钢股份炼钢厂 宝钢股份炼钢厂 宝钢股份炼钢厂

罗泾炼钢

二炼钢

一炼钢

电炉炼钢

二炼钢

一炼钢

电炉炼钢

二炼钢

一炼钢

1998 年 4 月 2010 年 4 月2009年 10月电炉炼钢厂划

归钢管事业部罗泾炼钢厂划归股份炼钢厂

主体工程全部建成

宝钢转炉炼钢简介

单元 工程 主 体 设 备 设计能力 实际能力 投产日期 备 注

铁水预处理300t转炉×3

精炼RH

模铸

整脱模板坯连铸机×2

精炼KIP/CAS

连铸精整2RH 1999 7年 月

技改 1LF炉 1999 12年 月宽厚板连铸机 2004 12年 月转炉脱磷 2002 11年 月

ESM铁水包脱硫 2005 5年 月4RH 2007 9年 月

2LF炉 2007 8年 月

一、二期工程总体设备从日本新日铁全套引进，建成时具有八十年代初世界先进水平。

一期

二期

1985 9年 月

1989 7年 月300t

钢水671万吨，连铸坯400万吨，钢锭248.5

万吨

800万吨

主要设备投产日期（一炼钢）

宝钢转炉炼钢简介

单元 工程 主 体 设 备 设计能力 实际能力 投产日期 备 注

铁水预处理250t转炉×2

精炼RH-KTB、IR-UT

板坯连铸机×2

250t转炉×1 2006 12年 月

RH- MFB 2006 11年 月

LF炉 2006 11年 月

× 1板坯连铸机 2006 12年 月

ESM铁水包脱硫 2009 6年 月150t超高功率直流电弧炉精炼LF炉、VD炉圆（方）坯连铸机

150t超高功率交流电弧炉精炼LF炉、VOD炉大方坯连铸机

电炉

技改

1996 12年 月三期

2008 4年 月

钢水100万吨，连铸坯96万吨

128万吨

1998 4年 月

4#连铸机设计产能280万吨

长材项目钢水104. 2万吨，连铸

100坯 万吨

300钢水 万吨，连铸坯

288万吨

250t

技改

三期 三期主体工程主要由国内设计制造。

二炼钢挖潜改造项目

三期主体工程主要由国内设计制造。

400万吨

宝钢转炉炼钢简介

主要设备投产日期（二炼钢、电炉）

模铸钢锭

高炉铁水

厚板连铸

TDS铁水预处理

受铁

1#LF

RH-MFB

RH-OB

KIP/CAS

厚板厂

初轧厂废钢

转炉(BRP)

铁水包脱硫

4#RH

2#LF倒渣

连铸板坯 热轧厂

前扒渣 扒渣

一炼钢生产工艺流程

宝钢转炉炼钢简介

脱硅脱磷脱硫

倒渣

IR-UT

RH-KTB

5#RH

板坯连铸 热轧厂转炉

(BRP)

前扒渣

后扒渣 3#LF废钢

高炉铁水

受铁

铁水包脱硫

扒渣

二炼钢生产工艺流程

宝钢转炉炼钢简介

转炉类型 顶底复吹公称容量 300t

转炉数量氧枪类型 5 孔

最大供氧流量 80000Nm3/min

底吹风口类型 MHP

底吹气体种类 Ar, N2

底吹气体流量 0.01 ～ 0.25Nm3/(min.t)

底吹风口数量 6

烟气处理系统 OG

铁合金料仓数量 12×3

副原料料仓数量 13×3

挡渣方式 挡渣镖

300t 转炉设备主要规格参数

3

宝钢转炉炼钢简介

250t 转炉设备主要规格参数

转炉类型 顶底复吹公称容量 250t

转炉数量 3

氧枪类型 5 孔最大供氧流量 72000Nm3/h

底吹风口类型 MHP

底吹气体种类 Ar, N2

底吹气体流量 0.005 ～ 0.15Nm3/(min.t)

底吹风口数量 6

烟气处理系统 LT

铁合金料仓数量 20+18

副原料料仓数量 14×3

挡渣方式 挡渣镖

宝钢转炉炼钢简介

宝钢转炉炼钢简介

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

18.0

20.0

22.0

24.0

26.0

85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09

炼钢厂历年钢产量（百万吨）

0.4

2.53.2 3.5 3.7 3.9

4.76.5

7.07.3 8.2 7.7

8.6

10.5

11.011.3

11.511.611.511.87

14.07

14.52

16.2914.93

15.68

钢产量

(百万吨

)

EAF

250t

300t

注： 85～ 97 年为一炼钢单元数据， 98 年后为三个炼钢单元合计数据（包括电炉炼钢）。

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 090

2000

4000

6000

8000

10000

12000/ . )炼钢厂历年人均产钢量（吨 年 人

198

123010331228132014841916

3236

4971

5889

69557363

9248

56725458 5719

62016146 6182

7278 78837728

8950

8290

10613

定员（人）

粗钢量 定员 人均产量

2009 年转炉产钢 1383.92 万吨（不含电炉），人均钢产量首次突破 10000 吨。

宝钢转炉炼钢简介

内 容 提 纲

宝钢转炉炼钢简介宝钢转炉炼钢简介 宝钢转炉负能炼钢的实践 宝钢转炉炼钢资源利用与环保的实践宝钢转炉炼钢资源利用与环保的实践 宝钢转炉炼钢节能与环保的展望宝钢转炉炼钢节能与环保的展望

转炉工序负能炼钢的含义

转炉工序负能炼钢指转炉工序能源的消耗量与能源的回收量之差为负值，即转炉工序回收的能源多于消耗的能源。

转炉工序能源消耗部分由焦炭、电、水、蒸汽、氧气、氮气、氩气和煤气等能源介质构成；转炉工序能源回收部分由转炉煤气和蒸汽构成。

提高转炉工序负能炼钢水平：降低转炉工序能源消耗，提高煤气和蒸汽回收量。

宝钢转炉负能炼钢的实践

宝钢转炉能介类别及用途宝钢转炉能介类别及用途

介质介质 主 要 用 途主 要 用 途电力电力 转炉区域设备动力转炉区域设备动力 (( 包括：精炼、运转、铸钢、渣处理等包括：精炼、运转、铸钢、渣处理等 ) )

煤气煤气 钢包烘烤、铁水包烘烤、钢包烘烤、铁水包烘烤、 LDGLDG 煤气柜满放散时点火煤气柜满放散时点火

蒸汽蒸汽 OGOG 锅炉蓄热器低压时补充蒸汽锅炉蓄热器低压时补充蒸汽（（ P≤12kg/cmP≤12kg/cm22 时补；时补； P≥14 kg/cmP≥14 kg/cm22 时停）时停）

氧气氧气 转炉吹炼、杂用火焰切割转炉吹炼、杂用火焰切割 (( 切割冷钢、设备检修等切割冷钢、设备检修等 ))

氮气氮气 钢包底吹、煤气管道系统吹扫、相关系统工作密封钢包底吹、煤气管道系统吹扫、相关系统工作密封

氩气氩气 钢包底吹（均匀钢水温度、钢水成分）；铸钢浇注保护钢包底吹（均匀钢水温度、钢水成分）；铸钢浇注保护

水水 煤气湿法除尘；转炉氧枪、炉壁等设备冷却；煤气湿法除尘；转炉氧枪、炉壁等设备冷却； OGOG 锅炉冷却锅炉冷却纯水（用于蒸汽回收）纯水（用于蒸汽回收）

宝钢转炉负能炼钢的实践

介质 单位 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 平均电耗 kwh/ t. s 41. 43 32. 52 25. 07 24. 16 26. 48 27. 68 29.56

氧气单耗 Nm3/ t. s 55. 46 53. 15 53. 05 54. 70 56. 00 55. 14 54.58 氩气单耗 Nm3/ t. s 1. 78 1. 01 0. 77 0. 93 1. 13 1. 62 1.21 氮气单耗 Nm3/ t. s 33. 56 29. 71 30. 57 34. 96 38. 00 52. 23 36.50 水单耗 kg/ t. s 664. 21 358. 23 223. 99 194. 23 246. 96 285. 36 328.83

300t 转炉工序能耗情况

300t 转炉工序能耗前 3位的分别是氧气、电力和氩气，分别占 45.1% 、37.2% 和 11.0% 。

%比例（ ）

37.2

45.1

11.0

6.4

0.3

宝钢转炉负能炼钢的实践

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

2004年 2005年 2006年 2007 年 2008年 2009年

钢产量，万吨

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

kg/t

.s电耗，

钢产量电耗

300t 转炉工序电耗与钢产量的关系

300t 转炉工序电耗与钢产量关系密切，电耗随着钢产量的增加而减少。

宝钢转炉负能炼钢的实践

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

2004年 2005年 2006年2007 年 2008年 2009年

钢产量，万吨

50

52

54

56

58

60

m3/t

.s氧气单耗，

钢产量氧气单耗

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

2004年2005年2006年2007 年2008年2009年钢产量，万吨

0

0. 5

1

1. 5

2

2. 5

3

m3/t

.s氩气单耗，

钢产量氩气单耗

300t 转炉工序氧气单耗与钢产量 300t 转炉工序氩气单耗与钢产量

宝钢转炉负能炼钢的实践

%比例（ ）

39.6

47.2

5. 1

7.80.3

电耗氧气单耗氩气单耗氮气单耗水单耗

250t 转炉工序能耗情况

250t 转炉工序能耗前 3位的分别是氧气、电力和氮气，分别占 47.2% 、 39.6% 和 7.8% 。

介质 单位 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 平均电耗 kwh/ t. s 28. 98 26. 31 21. 74 30. 23 31. 66 36. 52 29.24

氧气单耗 Nm3/ t. s 53. 80 52. 32 53. 26 53. 51 52. 96 52. 86 53.12 氩气单耗 Nm3/ t. s 0. 24 0. 14 0. 37 0. 65 0. 90 0. 82 0.52 氮气单耗 Nm3/ t. s 45. 80 40. 31 39. 54 35. 75 39. 62 53. 25 42.38 水单耗 kg/ t. s 274. 20 392. 75 338. 94 328. 19 326. 45 378. 72 339.87

宝钢转炉负能炼钢的实践

0

100

200

300

400

500

600

700

2004年 2005年 2006年 2007 年 2008年 2009年

钢产量，万吨

0

5

10

15

20

25

30

35

40

kg/t

.s电耗，

钢产量电耗

250t 转炉工序电耗与钢产量的关系

250t转炉工序电耗与钢产量关系相关性不强。

宝钢转炉负能炼钢的实践

0

100

200

300

400

500

600

700

2004年 2005年 2006年 2007 年 2008年 2009年

钢产量，万吨

50

52

54

56

58

60

m3/t

.s氧气单耗，

钢产量氧气单耗

250t 转炉工序氧气单耗与钢产量 250t 转炉工序氮气单耗与钢产量

0

100

200

300

400

500

600

700

2004年 2005年 2006年 2007 年 2008年 2009年钢产量，万吨

20

30

40

50

60

m3/t

.s氮气单耗，

钢产量氮气单耗

宝钢转炉负能炼钢的实践

影响能源消耗的因素影响能源消耗的因素11 、转炉、转炉 BRPBRP 工艺吹炼对电耗的影响工艺吹炼对电耗的影响

转炉转炉 BRPBRP 工艺吹炼时间及转炉间隙等待时间相对较长，对转炉工艺吹炼时间及转炉间隙等待时间相对较长，对转炉电耗带来很大的负面影响电耗带来很大的负面影响 ,, 转炉转炉 BRPBRP 工艺冶炼电耗为工艺冶炼电耗为 4872kwh/4872kwh/炉炉 ,, 而非而非 BRPBRP 吹炼电耗仅吹炼电耗仅 2592 kwh/2592 kwh/ 炉。增幅为炉。增幅为 87.987.9 ％。如％。如20042004 年平均每月年平均每月 BRPBRP 吹炼吹炼 3838 炉，电耗每月增加炉，电耗每月增加 8.668.66 万度。万度。

22 、转炉钢包烘烤对煤气的影响、转炉钢包烘烤对煤气的影响

自自 0404 年对钢包实施蓄热式烘烤改造以后，转炉焦炉煤气使用量年对钢包实施蓄热式烘烤改造以后，转炉焦炉煤气使用量呈下降趋势呈下降趋势 ,, 平均耗量下降了平均耗量下降了 40%40% 。。

33 、冷却水系统结构对转炉水耗的影响、冷却水系统结构对转炉水耗的影响

由于循环水系统在设计上采用串接使用结构，即高等级水系统的由于循环水系统在设计上采用串接使用结构，即高等级水系统的排污水作为低等级水系统的补充水。使转炉水耗大于实际消耗量排污水作为低等级水系统的补充水。使转炉水耗大于实际消耗量（转炉软水串接引用于（转炉软水串接引用于 RHRH 机械冷却水系统）。机械冷却水系统）。

宝钢转炉负能炼钢的实践

1#转炉 2#转炉 3#转炉改造前 2 2 2改造后 6 5 6改造前 500-650 500-650 500-650改造后 750-1100 750-1100 750-1100

≥ 1650Nm3/ h

BRP转炉 工艺投用前后底吹流量情况比较：项目名称

底吹风口控制线路

底吹流量Nm（ 3/ h）BRP转炉 脱磷处理时流量

44 、转炉、转炉 BRPBRP 工艺操作对底吹气体的影响工艺操作对底吹气体的影响 由于转炉由于转炉 BRPBRP 工艺操作采用双联法，工艺操作采用双联法， 0505 年‘年‘ 55 对对 4’4’ 以前，转以前，转

炉三炉三吹二模式由原来的冷备用转为热备用，转炉复吹风口气体流量由吹二模式由原来的冷备用转为热备用，转炉复吹风口气体流量由原来的二路控制改为原来的二路控制改为 66 路和路和 55 路分别控制路分别控制 ,, 底吹流量比转炉底吹流量比转炉 BRPBRP

改造改造前有较大增幅，导致前有较大增幅，导致 ArAr 、、 N2N2 耗量上升了耗量上升了 5050 ～～ 7070 ％。％。

宝钢转炉负能炼钢的实践

煤气回收标准：煤气回收标准： [CO]≥40[CO]≥40 ％（％（ [CO]≤35[CO]≤35 ％时停止回收）；％时停止回收）； [O[O22]] ＜＜ 11％ ％

转炉煤气回收及影响因素转炉煤气回收及影响因素

煤气产生机理：煤气产生机理：铁水中铁水中 4.54.5 ％左右的碳和高纯度的氧在转炉内％左右的碳和高纯度的氧在转炉内进行化学进行化学反应后产生大量一氧化碳气体，用未燃法回收。 反应后产生大量一氧化碳气体，用未燃法回收。

11 、、 20002000 年以前提高转炉煤气回收量的措年以前提高转炉煤气回收量的措施施

改善转炉炉修后操作水平和加强设备点检维护。通过试验，改变改善转炉炉修后操作水平和加强设备点检维护。通过试验，改变投产初期炉修后新开炉第投产初期炉修后新开炉第 11 炉不回收煤气的操作模式，达到炉炉炉不回收煤气的操作模式，达到炉炉回收，从而提高转炉煤气回收量。回收，从而提高转炉煤气回收量。

改进导压管和均压管的机械结构和管道结构，减少因积水而影响改进导压管和均压管的机械结构和管道结构，减少因积水而影响转炉煤气回收的现象发生。转炉煤气回收的现象发生。

改进供氧制度和造渣制度，减少炉口积渣，提高转炉煤气的品质改进供氧制度和造渣制度，减少炉口积渣，提高转炉煤气的品质和数量。和数量。

优化转炉煤气系统运行，采用合理的柜位控制方式，减少因柜位优化转炉煤气系统运行，采用合理的柜位控制方式，减少因柜位高而影响煤气回收。高而影响煤气回收。

宝钢转炉负能炼钢的实践

回收系统中气体分析仪是转炉煤气回收系统的关键设备，气体分回收系统中气体分析仪是转炉煤气回收系统的关键设备，气体分析仪主要分析析仪主要分析 COCO 、、 COCO22 和和 OO22 的含量，为自动回收系统提供依据。的含量，为自动回收系统提供依据。对气体分析仪勤吹扫勤更换和标定，提高除尘效果，减少因分析对气体分析仪勤吹扫勤更换和标定，提高除尘效果，减少因分析仪故障而造成煤气回收下降现象的发生。仪故障而造成煤气回收下降现象的发生。

0

20

40

60

80

100

120

85年 87年 89年 91年 93年 95年 97年 99年

Nm3/

t.s

煤气回收量，

300t 转炉煤气回收量从投产初期的 60.1 Nm3/t.s提高到 98

年 103.67 Nm3/t.s 。

宝钢转炉负能炼钢的实践

(Nm3/ t. s)煤气回收

103. 6

98. 697. 0

94. 3 95. 0

97. 7

90

94

98

102

106

110

01年 02年 03年 04年 05年 平均值

年 份 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 平均值

煤气回收 103. 57 98. 55 97. 04 94. 29 94. 96 97. 68

22 、、 20012001年年 -2005-2005 年转炉煤气回收实绩年转炉煤气回收实绩

右图：右图：自自 20012001 年以来，宝年以来，宝钢转炉吨钢煤气回收量呈逐钢转炉吨钢煤气回收量呈逐年下降势态，直至年下降势态，直至 0404 年，年，吨钢煤气回收仅吨钢煤气回收仅94.3Nm3/t.s94.3Nm3/t.s 。创造了历。创造了历史最低水平。 其中： 史最低水平。 其中： 300t300t 转炉为转炉为95.5Nm95.5Nm33/t.s 250t/t.s 250t 转炉转炉为为 93.0Nm93.0Nm33/t.s /t.s 双双走入双双走入低谷低谷。。

宝钢转炉负能炼钢的实践

33 、影响转炉煤气回收量因素、影响转炉煤气回收量因素 （（ 11 ）煤气柜柜满造成放散（占煤气放散比例的）煤气柜柜满造成放散（占煤气放散比例的 7575～～ 8585 ％％ ）） 原因：原因： a.a. 煤气柜容量相对较小，后续煤气用户煤气柜容量相对较小，后续煤气用户设计设计配置不合理： 配置不合理： 由于转炉炼钢的间歇式生产（吹炼）与转炉煤气用户连续性使用是由于转炉炼钢的间歇式生产（吹炼）与转炉煤气用户连续性使用是 一对矛盾，而转炉煤气柜的容积又十分有限，当炼钢吹炼时回收的一对矛盾，而转炉煤气柜的容积又十分有限，当炼钢吹炼时回收的 煤气量与用户使用的煤气量无法匹配时（回收大于消耗）就会造成煤气量与用户使用的煤气量无法匹配时（回收大于消耗）就会造成 转炉煤气柜满而无法继续回收。转炉煤气柜满而无法继续回收。 b.b. 转炉煤气热值相对较低，后续用户使用转炉煤气的积极性不高。转炉煤气热值相对较低，后续用户使用转炉煤气的积极性不高。 c.c. 转炉煤气含尘量有波动，用户烧嘴易堵而产生抵触情绪。 转炉煤气含尘量有波动，用户烧嘴易堵而产生抵触情绪。

（（ 22 ）气体检测仪故障造成煤气无法回收（占放散比例的）气体检测仪故障造成煤气无法回收（占放散比例的 77 ～～ 99 ％％ ）） 原因：原因： COCO 及及 OO22 检测仪、气体分析仪等故障，无法正确测试气体浓度而放弃检测仪、气体分析仪等故障，无法正确测试气体浓度而放弃 回收。（吹炼时回收。（吹炼时 COCO 浓度较高，更换浓度较高，更换 COCO 检测取样过滤器会造成煤气检测取样过滤器会造成煤气泄泄 漏和中毒，更换检测设备只能在吹炼结束后进行漏和中毒，更换检测设备只能在吹炼结束后进行 ) )

宝钢转炉负能炼钢的实践

（（ 33 ）转炉）转炉 BRPBRP 脱磷处理脱磷处理对煤气回收的影响对煤气回收的影响

项目名称项目名称 常规工艺操作常规工艺操作 BRPBRP 工艺操作工艺操作 比较比较铁水（半钢）铁水（半钢） [C][C] 4.00-4.504.00-4.50 ％％ 3.50-4.003.50-4.00 ％％ -0.50%-0.50%

吹炼时间吹炼时间 ≤≤1616 min min ≤≤2424 min min +8+8 min min回收时间回收时间 10-1310-13 min min 7-107-10 min min -3-3 min min

回收量（回收量（ NNmm33// 炉炉）） 30000-3300030000-33000 27000-27000-

3000030000 -3000-3000 转炉转炉 BRPBRP 工艺脱磷处理时，在氧化脱去铁水中的硅、锰、磷的同工艺脱磷处理时，在氧化脱去铁水中的硅、锰、磷的同时也使铁水中的碳参与了化学反应，由于此时碳－氧反应产生的时也使铁水中的碳参与了化学反应，由于此时碳－氧反应产生的[CO][CO] 较低，达不到煤气回收标准而只能放弃，而脱磷后的半钢铁水较低，达不到煤气回收标准而只能放弃，而脱磷后的半钢铁水碳含量比常规铁水低碳含量比常规铁水低 0.5-0.60.5-0.6 ％左右，造成在正常脱碳冶炼时煤气％左右，造成在正常脱碳冶炼时煤气回收量明显低于未经回收量明显低于未经 BRPBRP 脱磷工艺处理的常规冶炼。脱磷工艺处理的常规冶炼。 （（ 44 ）回炉钢对煤气回收的影响）回炉钢对煤气回收的影响 生产过程中由于成分不合格或设备故障造成不能正常浇铸而必须回生产过程中由于成分不合格或设备故障造成不能正常浇铸而必须回炉处理的钢水其含碳量已远低于常规铁水，因此，在回炼过程中煤气炉处理的钢水其含碳量已远低于常规铁水，因此，在回炼过程中煤气发生量也同样大大低于常规冶炼。发生量也同样大大低于常规冶炼。

宝钢转炉负能炼钢的实践

88

90

92

94

96

98

100

102

2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年

Nm3/

t.s

煤气回收量，

300t

250t

44 、、 20042004年年 -2009-2009 年转炉煤气回收实绩年转炉煤气回收实绩

通过解决影响转炉煤气回收的因素后，转炉煤气回收量稳定上升，目前转炉煤气回收量保持较高回收水平，稳定达到99Nm3/t.s以上（热值 2000Kcal/m3)。

宝钢转炉负能炼钢的实践

转炉蒸汽回收及影响因素转炉蒸汽回收及影响因素 ::

转炉蒸汽回收原理：转炉吹炼时发生的高温烟气（ 1800～ 1900℃ ）通过烟道内设置的二级余热锅炉后降温至 1000℃ 左右，并将锅炉内纯水加热气化成蒸汽。

转炉蒸汽回收标准：蒸汽压力≥ 32㎏ /㎝ 2 时开始回收―蓄热器―公司蒸汽管网。

1 、转炉蒸汽回收实绩 2001 年～ 2005 年宝钢转炉蒸汽回收情况：

年份年份 蒸汽回收 蒸汽回收 0101 年年 38.6638.66

0202 年年 38.5938.59

0303 年年 34.7134.71

0404 年年 36.7936.79

0505 年年 37.5637.56

平均平均 37.2637.26

转炉蒸汽回收

38. 7 38. 6

34. 7

36. 837. 6 37. 3

34

36

38

40

01年 02年 03年 04年 05年 平均

kg/t

.s

宝钢转炉负能炼钢的实践

22 、转炉、转炉 BRPBRP 工艺对转炉蒸汽回收的影响 工艺对转炉蒸汽回收的影响

项目名称项目名称 常规工艺操作常规工艺操作 BRPBRP 工艺操工艺操作作 比较比较

吹炼时间吹炼时间 ≤≤1616 min min ≤≤2424 min min +8+8 min min供氧流量（供氧流量（ NNmm33//hh

）） 6000060000 15000-15000-2300023000

-45000--45000-3700037000

蒸汽回收量蒸汽回收量 (( 吨吨 //炉炉 ))

9-129-12 7-107-10 -2-2• BRPBRP 工艺处理造成每炉钢蒸汽回收量比常规处理少工艺处理造成每炉钢蒸汽回收量比常规处理少 22 吨。吨。

宝钢转炉负能炼钢的实践

0

10

20

30

40

50

60

70

80

2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年

kg/t

.s蒸汽回收量，

300t

250t

250t250t 转炉由于烟罩采用了汽化冷却，其蒸汽回收量明转炉由于烟罩采用了汽化冷却，其蒸汽回收量明显比显比 300t300t 转炉的高。转炉的高。

宝钢转炉负能炼钢的实践

33 、近几年转炉蒸汽回收情况 、近几年转炉蒸汽回收情况

1. 1. 炼钢钢包蓄热式烘烤技术改造炼钢钢包蓄热式烘烤技术改造

蓄热技术作为一项上世纪蓄热技术作为一项上世纪 9090 年代发展起来的节能新技术，宝钢年代发展起来的节能新技术，宝钢炼钢厂于炼钢厂于 20022002 年在一炼钢一座钢包烘烤器上进行改造研究，并在年在一炼钢一座钢包烘烤器上进行改造研究，并在随后随后 22 年内推广应用到年内推广应用到 1111 个钢包烘烤器上。钢包蓄热式烘烤改造个钢包烘烤器上。钢包蓄热式烘烤改造以后节能效率在以后节能效率在 40%40% 以上。据统计以上。据统计 ,, 改造前每台钢包烘烤装置使改造前每台钢包烘烤装置使用焦炉煤气用焦炉煤气 13.413.4 万 万 NmNm33// 月月 ,11,11 台钢包烘烤装置共可节约焦炉煤台钢包烘烤装置共可节约焦炉煤气气 707707 万万 NmNm33// 年年 ,, 折合生产成本折合生产成本 400400 多万元。多万元。

宝钢转炉节能降耗措施（改造项目）

宝钢转炉负能炼钢的实践

2. LT2. LT锅炉系统蒸汽冷凝水回收改造锅炉系统蒸汽冷凝水回收改造改造实施时间：改造实施时间： 20022002 年 （二炼钢）年 （二炼钢）改造效果：锅炉系统蒸汽冷凝水，改造前每月排放或降级使改造效果：锅炉系统蒸汽冷凝水，改造前每月排放或降级使

用用 1000010000 吨左右，这部分水除了水温较高以外吨左右，这部分水除了水温较高以外 , , 其水质基本接其水质基本接近宝钢纯水指标近宝钢纯水指标 ,, 目前已全部回收利用目前已全部回收利用 , , 减少了对周边环境的减少了对周边环境的热污染热污染 ,, 每年节约了纯水资源每年节约了纯水资源 110000 m110000 m33 ，降低生产成本，降低生产成本 300300 多多万元。万元。

33. OG. OG 集尘水系统补水用串接水替代改造集尘水系统补水用串接水替代改造改造实施时间：改造实施时间： 20052005 年 年 改造效果：年效益改造效果：年效益 220220 万元。万元。

宝钢转炉负能炼钢的实践

宝钢转炉节能降耗措施（改造项目）

-15

-10

-5

0

5

10

15

85年 87年 89年 91年 93年 95年 97年 99年 01年 03年 05年 07年 09年

kgce

/t.s

转炉工序能耗，

300t250t

转炉工序能耗走势

300t转炉 86年达到负能炼钢，从 91年开始一直保持负能炼钢，转炉工序能耗最低达到 -11.27 kgce/t.s ； 250t转炉 2000年开始实现负能炼钢，转炉工序能耗最低达到 -7.63kgce/t.s。

宝钢转炉负能炼钢的实践

内 容 提 纲

宝钢转炉炼钢简介宝钢转炉炼钢简介 宝钢转炉负能炼钢的实践宝钢转炉负能炼钢的实践 宝钢转炉炼钢资源利用与环保的实践 宝钢转炉炼钢节能与环保的展望宝钢转炉炼钢节能与环保的展望

宝钢炼钢资源回收与利用

废弃资源综合利用一直是可持续发展永恒的主题。炼钢系统产生的废弃资源种类多、数量大，因此，对这些废弃资源的综合利用一直是我们研究的课题。

宝钢炼钢厂产生的废弃资源主要包括钢渣、渣钢铁、 OG泥、 LT除尘粉、电炉 除尘粉、轻烧白云石除尘粉、石灰石和白云石泥饼及氧化铁皮等，通过有效的管理手段和合理的综合利用工艺，为废弃资源的综合利用创造了良好的前提条件，使宝钢炼钢厂废弃资源的综合利用率达到了较高的水平。

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

1 、钢渣的回收与利用

钢渣二次利用最便捷的重要途径是作为高炉、转炉原料，在钢铁厂自行循环使用。

此外，钢渣还可用于道路工程、建材原料、钢渣肥料及填坑造地等。

宝钢对钢渣多样化处理工艺方法，形成了不同钢渣的不同特性。经过近 20多年来的努力，宝钢不但扭转了建厂初期一度钢渣成灾的局面，还形成了强化分类回收、分类加工、分类管理的针对性利用等措施，从工艺、体制及制度上确保钢渣的源头管理和分类管理，为钢渣的综合利用创造良好的前提条件。

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

1.1 宝钢的渣处理工艺

宝钢炼钢厂采用的渣处理工艺主要有浅盘法、闷罐法及滚筒法。（ 1 ）浅盘法 ISC 工艺（ Instantaneous Slag Chill Process ）

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

浅盘法工艺特点： 浅盘法工艺的特点为：处理时间短，处理能力大；整个过程

采用喷水和水池浸泡，减少了粉尘污染；大大减少了渣中矿物组成和游离氧化钙以及氧化镁等所造成的体积膨胀，改善了渣的稳定性；处理后钢渣粒度小而均匀，可减少后段破碎筛分加工工序；采用分段水冷处理，蒸汽可自由扩散，操作安全；整个处理工序紧凑，采用遥控操作和监视系统，劳动条件好等。

但浅盘法工艺钢渣要经过 3 次水冷，蒸汽产生量较大，对厂房和设备有腐蚀作用，对起重机寿命有影响；另外，浅盘消耗量大，运行成本高。

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

板式输送机

成品渣

滚筒法冶金渣处理装置工艺流程示意图

水泵

渣罐

行车

烟道

烟囱

滚筒

风机水系统

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

（ 2 ）滚筒法（ BSSF ）工艺

滚筒法渣处理工艺的特点： 流程短，设备体积小，占地少，钢渣的冷却、破碎、处理一次完成。

处理后的钢渣粒度均匀、游离氧化钙含量低于国家标准 4 ％，不需要长期堆放陈化，粒渣性能稳定，可直接利用。

污染小，蒸汽集中排放，排放蒸汽的含尘量小于 100mg/m3 。 滚筒法渣处理可以省却与 I.S.C热泼法相匹配的粒铁回收车间以及如排渣车、水池等辅助设施，大大节约基建投资。

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

1.2 钢渣资源的综合利用 宝钢钢渣返回烧结利用开始于 1996年，烧结矿中配加钢渣代替熔剂，

不仅回收利用了钢渣中残钢、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰等有益成分，而且成了烧结矿的增强剂，提高了烧结矿的质量和产量。目前烧结矿中的钢渣配比为 1.2-1.5% 左右，使用量稳定在 20万吨 /年以上。

宝钢已经成功进行了转炉 D 渣、铸余渣及脱碳炉的钢渣返回转炉利用的试验。 2005 年 8 月开始，钢渣返回转炉利用率先在一炼钢全钢种推开， 2007年推广至二炼钢使用，每年可利用钢渣 8 万 t 左右，产生了良好的经济效益及社会效益。

宝钢钢渣除了少部分返回烧结和转炉利用之外，主要还是用于道路工程，如钢渣用于地基回填和软土地基加固、钢渣用作混凝土掺和料等，其次还用于做钢渣水泥以及用于做新型建筑材料，如人行道砖、人造大理石等人造建材以及用于耐海水腐蚀、防海藻附着的海岸混凝土砌块等。

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

0

20

40

60

80

100

120

99年 00年 01年 02年 03年 04年 05年 06年 07年 08年 09年

%利用率，

渣铁渣钢

在炼钢过程中，炼钢工艺大量采用铁水预处理工艺、铁水扒渣工艺、混铁车倒渣工艺、钢包留钢工艺，在上述工艺采用时，不可避免地产生大量的含铁资源，通过一定工艺对含铁资源进行分类回收，产生了大量的渣钢铁作为代替废钢的二次金属资源。

经过近几年的实践，目前已经实现了渣钢、渣铁全量回收利用。

2 、渣钢铁的回收及利用

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

3 、 LT 除尘粉、电炉除尘粉和 OG泥的回收及利用 宝钢在建设初期就大量采用除尘设备来解决环保问题，从而也回收了大量的除尘粉， LT除尘粉、电炉 除尘粉及OG泥均是宝钢炼钢厂除尘设备回收的含铁资源， T.Fe含量在 60～ 70％。 该类除尘粉的最佳利用途径是全量返回烧结使用，但含锌量较高。由于锌容易在高炉产生结瘤现象，影响高炉正常冶炼，目前，只有部分 OG泥返回烧结使用，废弃量较大。

名称 发生量，万吨 /年

OG粗粒 2.5

OG泥 12

LT 除尘粉 10.5

电炉除尘粉 4

部分 LT除尘粉经冷压加工后返回炼钢使用，也是由于含锌量较高的原因不能全量返回炼钢使用，造成宝钢大量铁资源流失。 基于该类含铁除尘粉含锌量高而不能全量返回炼钢或炼铁使用，宝钢准备着手筹建转底炉，采用转底炉工艺脱除或降低其中的锌含量，以期全量回收利用该类含铁除尘粉。

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

4 、其它废弃资源的利用

轻烧白云石除尘粉是炼钢厂焙烧分厂除尘系统回收的，轻烧白云石除尘粉的成分除硫含量比轻烧白云石高以外， CaO与MgO的含量与轻烧白云石基本相当，经冷压加工后可等同轻烧白云石使用。由于硫含量的不同，针对不同钢种硫含量的不同，白云石压球在不同钢种的使用量上也有区别。轻烧白云石除尘粉年发生量约 2.5 万吨，全部返回炼钢使用，年经济效益达千万元。

石灰石泥饼及白云石泥饼年发生量约 50000吨，全部返烧结利用。

炼钢厂氧化铁皮的年发生量约 35000吨，作为含铁原料全部用于配矿。

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

工艺路径 1 ：

TPC脱磷脱硫（补充脱硅）

二次精炼

高炉脱硅铁水 钢水浇注

工艺路径 2 ：

BRP脱磷炉

BRP脱碳炉少渣吹炼脱硫铁水 钢水浇注二次

精炼

转炉少渣吹炼

5 、转炉少渣炼钢的实践

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

31

11.4

20

6.3

0.03 1.03 0 0.90

7

14

21

28

35

辅料单耗

, kg/

t.s

生石灰 轻烧白云石 萤石 软硅石

常规吹炼

少渣吹炼

转炉少渣炼钢与常规炼钢辅料消耗对比

50.7

48.9

44

46

48

50

52

氧气单耗

, m3/

t.s

常规吹炼 少渣吹炼

转炉少渣炼钢与常规炼钢氧气单耗对比

转炉少渣炼钢与常规炼钢消耗对比

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

19

6.3

0

5

10

15

20

25

渣中铁损

, kg/

t.s

常规吹炼 少渣吹炼

90

30

0

20

40

60

80

100

转炉渣量

, kg/

t.s

常规吹炼 少渣吹炼

转炉少渣炼钢与常规炼钢渣中铁损对比

转炉少渣炼钢与常规炼钢转炉渣量对比

转炉少渣炼钢与常规炼钢消耗对比

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

6、环保设施的改造

2008-2009 年在一炼钢增设了厂房气楼除尘系统，同时对转炉二次除尘系统、铁水除尘系统、精炼除尘系统进行了大规模改造，增加了各除尘系统的能力， 2009 年 6月底改造完成。

2008 年在二炼钢也增设了厂房气楼除尘系统，同时把转炉二次除尘风机由 2台增加到 3台，风量由 200 万 m3/h提高到 300 万 m3/h， 2008 年底改造完成。

效果：改善了厂房内的环境，同时也减少了厂房冒黄烟的现象，进一步提高了周边的空气质量，为世博会在上海的召开作好了准备。

宝钢炼钢资源利用与环保的实践

内 容 提 纲

宝钢转炉炼钢简介宝钢转炉炼钢简介 宝钢转炉负能炼钢的实践宝钢转炉负能炼钢的实践 宝钢转炉炼钢资源利用与环保的实践宝钢转炉炼钢资源利用与环保的实践 宝钢转炉炼钢节能与环保的展望

11 、转炉烟气热能的进一步回收利用、转炉烟气热能的进一步回收利用 宝钢转炉在吹炼过程中，产生近宝钢转炉在吹炼过程中，产生近 118800℃00℃ 的高温烟气经的高温烟气经烟道内设置的二级锅炉，由纯水带走一部分热量以后，在一烟道内设置的二级锅炉，由纯水带走一部分热量以后，在一文喉口处仍保持文喉口处仍保持 1000℃1000℃ 左右的高温左右的高温 , , 然后直接用冷却水洗然后直接用冷却水洗涤除尘、降温。造成烟气热能的大量浪费。目前，宝钢相关涤除尘、降温。造成烟气热能的大量浪费。目前，宝钢相关部门针对此问题正在做调研工作，力求最大程度地回收转炉部门针对此问题正在做调研工作，力求最大程度地回收转炉烟气热能。烟气热能。

宝钢转炉煤宝钢转炉煤气回收装置气回收装置

宝钢转炉炼钢节能与环保的展望

22 、、 300t300t 转炉转炉 OGOG 系统改造系统改造

宝钢转炉炼钢节能与环保的展望

020406080

100120

不锈钢 罗泾 梅钢

98 102.7

70.2

蒸汽回收量，

kg/t

.s

宝钢 300t 转炉 OG系统已经运行 25年，该系统是第三代 OG系统，设计烟气含尘量小于 100mg/m3 （在建厂初期属于先进水平），已经不能满足环保的要求，计划 2011 年 6月先改造 1座转炉，预计 2012 年底 3座转炉 OG系统全部改造完毕，新 OG系统烟尘排放量小于 30mg/m3 。

同时把目前上、下烟罩冷却用的密闭水系统改造为汽化系统，蒸汽回收量可大于 70kg/t.s。

33 、转炉煤气系统设备的优化配置及用户开发、转炉煤气系统设备的优化配置及用户开发 （（ 11 ）采用强力分散剂，确保煤气洗涤水喷嘴畅通，进一步 ）采用强力分散剂，确保煤气洗涤水喷嘴畅通，进一步

提高转炉煤气的除尘效率，降低煤气含尘量。 提高转炉煤气的除尘效率，降低煤气含尘量。 （（ 22 ）结合蓄热式烘烤技术，开发冶金高温设备烘烤对转炉）结合蓄热式烘烤技术，开发冶金高温设备烘烤对转炉

煤气的有效应用。煤气的有效应用。 （（ 33 ）优化完善煤气检测系统，避免煤气意外放散。）优化完善煤气检测系统，避免煤气意外放散。44 、优化炼钢生产组织，提高转炉效率，以达到节能目的。、优化炼钢生产组织，提高转炉效率，以达到节能目的。55 、研究、研究 OGOG 泥、泥、 LTLT 除尘粉等含铁资源返生产利用技术，提高除尘粉等含铁资源返生产利用技术，提高 OGOG泥、泥、 LTLT 除尘粉等含铁资源的返生产利用率。除尘粉等含铁资源的返生产利用率。

66 、优化转炉造渣制度，减少辅料消耗，减少转炉渣量，实施少、优化转炉造渣制度，减少辅料消耗，减少转炉渣量，实施少渣炼钢操作。渣炼钢操作。

77 、优化转炉辅料的投入工艺，减少转炉冒黄烟现象。、优化转炉辅料的投入工艺，减少转炉冒黄烟现象。

宝钢转炉炼钢节能与环保的展望