CN102952917A - 转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，包括：首先将废钢加入转炉中，再向转炉中兑入铁水；用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，进行铁水脱磷处理，同时控制各时间段供氧强度，在脱磷处理结束前30秒，进行转炉烟道氮气吹扫90秒；脱磷处理结束后提氧枪，进行转炉快速倒渣操作；然后再进行铁水脱碳处理，处理结束后提氧枪，进行出钢操作。本发明通过PLC程序，设定氮气吹扫时间，并将转炉氧气流量阀开度设置为40%，将转炉氧枪的开氧点设置为13.73m，不仅能够解决开吹点火滞后问题，还能够避免脱磷阶段提枪后易形成爆炸性混合气体的问题。简单有效，成本低廉。

Description

转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法
技术领域
本发明属于转炉炼钢技术领域，特别涉及一种转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法。
背景技术
SGRP（Slag-less Generation Refining Process，少渣转炉冶炼工艺）是将转炉吹炼分为脱磷（包括脱硅）和脱碳两个阶段，在第一阶段脱磷处理结束后，倒炉将部分炉渣（30-70%）倒出，然后进行第二阶段的脱碳吹炼。
SGRP是一种低成本转炉冶炼工艺，特点是副原料消耗低、渣量小。为了更好的开展SGRP工艺冶炼，降低石灰消耗、减少转炉渣量和完成降成本任务，首钢迁钢二炼钢厂从2011年3月15日开始进行SGRP工艺试验，主要装备是210t转炉，配套装有干法除尘系统。2012年5月份SGRP工艺冶炼炉数比例达到78.27%。
申请号为200910243175.4的中国发明专利申请公开了一种转炉双渣操作的自动控制方法，当转炉入炉铁水Si高于0.60％时，采用转炉开吹前进行一次副原料加入量计算，然后按吹氧比例加料，并未提及冶炼过程中干法除尘系统泄爆问题。
SGRP冶炼工艺，吹炼4-7min，脱碳反应已开始，CO含量达到50%以上，脱磷阶段提枪后，易形成CO/O2爆炸性混合气体，二次下枪时易出现电除尘器内烟气爆燃现象。在转炉脱磷阶段开吹时，由于留渣操作，易出现点火滞后现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，它不仅能够解决开吹点火滞后问题，还能够避免脱磷阶段提枪后易形成爆炸性混合气体的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，包括：首先将废钢加入转炉中，再向转炉中兑入铁水；用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，进行铁水脱磷处理，同时控制所述脱磷处理过程中各时间段供氧强度，在所述脱磷处理结束前，进行烟管氮气吹扫；脱磷处理结束后提氧枪，进行转炉快速倒渣操作；再次用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，进行铁水脱碳处理，处理结束后提氧枪，进行出钢操作。
进一步地，所述脱磷阶段吹炼时间为4-7分钟；所述控制脱磷处理过程中各时间段供氧强度具体包括：1-3分钟的供氧强度为每吨铁3.3Nm3/min；3-4.5分钟的供氧强度为每吨铁3.01Nm3/min；4.5-7分钟的供氧强度为每吨铁1.7-3.7Nm3/min。
进一步地，所述脱磷阶段的副原料包括：石灰、轻烧白云石及球团；所述石灰加入量为每吨铁0-23kg，所述轻烧白云石加入量为每吨铁0-18kg，所述球团加入量为每吨铁0-23kg。
进一步地，所述搅拌气体为氮气或氩气；搅拌气体底吹强度为每吨铁0.025-0.2Nm3/min。
进一步地，本发明通过PLC程序，设定转炉烟道氮气吹扫时间，在所述脱磷处理结束前30秒，进行烟管氮气吹扫90秒。
进一步地，转炉氧气流量阀开度是40%。
进一步地，转炉氧枪的开氧点是13.73m。
进一步地，所述转炉公称容量为120-300吨；所述废钢添加量为每吨铁0.04-0.15吨。
本发明提供的一种转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，通过控制转炉脱磷处理过程中各时间段的供氧强度，将1-3分钟的供氧强度设置为每吨铁3.3Nm3/min，将3-4.5分钟的供氧强度设置为每吨铁3.01Nm3/min，将4.5-7分钟的供氧强度设置为每吨铁1.7-3.7Nm3/min，能够降低脱磷阶段提枪后炉气中CO含量。同时，通过PLC程序，设定氮气吹扫时间，在脱磷处理结束前30秒，进行烟管氮气吹扫90秒，并将转炉氧气流量阀开度设置为40%，将转炉氧枪的开氧点设置为13.73m，不仅能够解决开吹点火滞后的问题，还能够避免脱磷阶段提枪后易形成爆炸性混合气体的问题。简单有效，成本低廉。
具体实施方式
本发明提供的一种转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，包括：
步骤1：首先将废钢加入转炉中，在向转炉中兑入铁水；用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，点火正常后，向转炉中加入脱磷阶段副原料，吹炼获得钢液和炉渣。
优选地，脱磷阶段副原料包括石灰、轻烧白云石及球团。石灰加入量为每吨铁0-23kg,轻烧白云石加入量为每吨铁0-32kg，球团加入量为每吨铁0-32kg。
其中，废钢用于平衡转炉冶炼过程中的热量，添加量为每吨铁0.04-0.15吨。获得钢液和炉渣的结束温度为1350-1450℃。吹炼过程中，吹炼时间为4-7min，通过控制此段时间各时间段供氧强度可以降低脱磷阶段提枪后炉气中CO含量；具体包括1-3分钟的供氧强度为每吨铁3.3Nm3/min；3-4.5分钟的供氧强度为每吨铁3.01Nm3/min；4.5-7分钟的供氧强度为每吨铁1.7-3.7Nm3/min。优选地，底吹搅拌气体为氮气或氩气，底吹强度为每吨铁0.025-0.2Nm3/min。
步骤2：在铁水脱磷处理结束前30秒，进行烟管氮气吹扫90秒；脱磷处理结束后提氧枪，进行转炉快速倒渣操作。
其中，通过PLC程序，设定氮气吹扫时间，解决了脱磷阶段提枪后易形成爆炸性混合气体的问题。
步骤3：用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，点火正常后，向转炉中加入脱碳阶段副原料，进行铁水脱碳处理。脱碳处理结束后进行吹氮处理，然后提氧枪，最终进行出钢操作。
优选地，脱碳阶段副原料包括石灰、轻烧白云石、生白云石、球团加入量及萤石。其中，石灰加入量为每吨铁0-23kg,轻烧白云石加入量为每吨铁0-18kg，生白云石加入量为每吨铁0-23kg，球团加入量为每吨铁0-23kg，萤石加入量为每吨铁0-5kg。
优选地，铁水脱碳处理过程中，吹炼时间为11-13分钟，供氧强度为每吨铁1.7-3.7Nm3/min，底吹搅拌气体为氮气或氩气，底吹强度为每吨铁0.025-0.2Nm3/min。
本发明提供的一种转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法中，优选地，将转炉氧气流量阀开度由20%，调整为40%，可以解决开吹点火滞后的问题；将转炉氧枪的开氧点由15.5m，调整为13.73m，可以降低脱磷阶段提枪后炉气中O2含量。同时，在提氧枪前通过PLC程序，设定氮气吹扫时间，进行转炉烟道氮气吹扫，可以解决提氧枪后易形成爆炸性混合气体的问题。
试验在210吨顶底复吹转炉中进行，铁水、废钢、副原料加入量如表1所示，转炉脱磷阶段炉渣成分如表2所示。首先向转炉中装入钢水和铁水，开始吹炼，并控制吹炼过程中各时间段供氧强度，然后向转炉内加入脱磷阶段副原料；脱磷阶段结束后进行吹氮处理，然后提氧枪，倒掉炉渣；之后向转炉内加入脱碳阶段副原料进行吹炼；吹炼到转炉冶炼终点，提氧枪，进行出钢操作。
表1脱磷阶段原料加入量情况表
实例 炉次号 铁水t 废钢t 石灰kg 轻烧kg 球团kg
1 12404066 218.6 22.00 2271 1588 699
2 12404069 216.9 24.90 4384 1492 443
3 12404070 216.2 24.92 3778 1599 2326
表2转炉脱磷阶段炉渣成分
实例 炉次号 CaO SiO2 MgO TFe R P2O5 Al2O3 MnO
1 12404066 24.84 19.61 4.09 20.84 1.266 1.517 1.056 7.74
2 12404069 34.19 17.23 5.76 30.09 1.985 1.717 1.373 3.96
3 12404070 31.30 18.91 8.95 23.48 1.655 3.399 1.760 6.23
表3转炉脱磷阶段供氧量
时间 0-4.0min 4.0-4.5min
供氧 700Nm3/min 633Nm3/min
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，其特征在于：
将废钢加入转炉中，再向转炉中兑入铁水；
用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，进行铁水脱磷处理，同时控制所述脱磷处理过程中各时间段供氧强度，在所述脱磷处理结束前，进行转炉烟道氮气吹扫；脱磷处理结束后提氧枪，进行转炉快速倒渣操作；
再次用氧枪从顶部向铁水液面供给氧气，从底部向铁水内部供给搅拌气体，进行铁水脱碳处理，处理结束后提氧枪，进行出钢操作。
2.根据权利要求1所述转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，其特征在于：所述脱磷阶段吹炼时间为4-7分钟；所述控制脱磷处理过程中各时间段供氧强度具体包括：
1-3分钟的供氧强度为每吨铁3.3Nm3/min；
3-4.5分钟的供氧强度为每吨铁3.01Nm3/min；
4.5-7分钟的供氧强度为每吨铁1.7-3.7Nm3/min。
3.根据权利要求2所述转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，其特征在于，所述脱磷阶段的副原料包括：
石灰、轻烧白云石及球团；
所述石灰加入量为每吨铁0-23kg，所述轻烧白云石加入量为每吨铁0-18kg，所述球团加入量为每吨铁0-23kg。
4.根据权利要求1-3任一项所述转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，其特征在于：所述搅拌气体为氮气或氩气；搅拌气体底吹强度为每吨铁0.025-0.2Nm3/min。
5.根据权利要求4所述转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，其特征在于：所述转炉烟管氮气吹扫的吹扫时间通过PLC程序设定，在脱磷处理结束前30秒，进行转炉烟道氮气吹扫90秒。
6.根据权利要求5所述转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，其特征在于：所述转炉的氧气流量阀开度是40%。
7.根据权利要求6所述转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，其特征在于：所述转炉的氧枪开氧点是13.73m。
8.根据权利要求7所述转炉冶炼过程中防止干法除尘系统泄爆的控制方法，其特征在于：
所述转炉公称容量为120-300吨；所述废钢添加量为每吨铁0.04-0.15吨。
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Applicant after: Beijing Shougang Co., Ltd.

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Applicant before: Hebei Shougang Qian'an Steel Co., Ltd.

Applicant before: Capital Iron & Steel General Company

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