CN103290171B - 一种调铝工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及炼钢技术领域,公开了一种调铝工艺,包括:对到站后的炉后样进行粗调,将铝的含量控制在目标上限;在不同时间段对粗调后的炉后样进行调铝,并进行成分化验,得到不同时刻的铝含量和铝损值;选取不同时刻的铝损值中的最小铝损值;将得到的不同时刻中最后时刻的铝含量与目标铝成分进行比较,并基于最小铝损值根据比较结果进行调铝。本发明提高了钢水中铝成分的稳定性,从而提高了调铝的精度,满足了工业生产需求。

Description

一种调铝工艺
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域,主要适用于调铝工艺。
背景技术
由于品种开发,我厂需要冶炼一种铝成分的判定范围在30ppm以内的钢种(其他钢种的铝判定范围基本在200-400ppm左右),这对调铝精度要求很高。而由于传统的调铝工艺对精炼处理过程的循环铝损无法完全把控,对影响精炼铝损的机理也没有很好的理解和掌控,因此在精炼调铝的过程中,铝成分的波动很大,调铝精度较低,实际生产中的调铝精度在±50ppm范围。综上所述,传统的调铝工艺无法满足现在的冶炼生产要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种调铝工艺,它提高了调铝的精度。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种调铝工艺,包括:
对到站后的炉后样进行粗调,将铝的含量控制在目标上限;
在不同时间段对粗调后的炉后样进行调铝,并进行成分化验,得到不同时刻的铝含量和铝损值;
选取所述不同时刻的铝损值中的最小铝损值;
将得到的不同时刻中最后时刻的铝含量与目标铝成分进行比较,并基于所述最小铝损值根据比较结果进行调铝。
进一步地,所述对到站后的炉后样进行粗调,将铝的含量控制在目标上限,包括:选择纯度至少为99%的铝粒对所述到站后的炉后样进行粗调,将所述铝的含量控制在考虑浇铸铝损后的目标上限。
进一步地,所述在不同时间段对粗调后的炉后样进行调铝,并进行成分化验,得到不同时刻的铝含量和铝损值,包括:在所述粗调的7-8分钟后,对粗调后的炉后样进行所述成分化验,得到第一铝含量和第一氧化物含量;再根据所述第一铝含量进行二次调铝,对调铝得到的钢液取双样,并对调铝得到的钢液进行成分化验,得到第二铝含量和第二氧化物含量;对钢液再循环4分钟,并取样化验得到纯循环铝含量和纯循环氧化物含量;将所述第二铝含量减去第一铝含量再加上这段时间内加入的铝的含量,再除以得到第二铝含量的时间得到二次铝损值;对所述取得的双样中的铝含量取平均值,将所述平均值减去所述纯循环铝含量,再除以得到纯循环铝含量的时间得到纯循环铝损值。
进一步地,所述选取不同时刻的铝损值中的最小铝损值,包括:将所述二次铝损值和所述纯循环铝损值进行比较,将较小的铝损值记作所述最小铝损值;并记录下与最小铝损值对应的氧化物含量。
进一步地,所述将得到的不同时刻中最后时刻的铝含量与目标铝成分进行比较,并基于最小铝损值根据比较结果进行调铝,包括:将得到的所述最后时刻的铝含量与所述目标铝成分进行比较;若最后时刻的铝含量大于目标铝成分,则计算出铝成分差值;再基于所述最小铝损值和与最小铝损值对应的氧化物含量从铝损对照表中选择出可用铝损值,再根据所述可用铝损值和所述铝成分差值确定调铝的停止时刻;若最后时刻的铝含量小于目标铝成分,则计算出铝成分差值;再基于最小铝损值和与最小铝损值对应的氧化物含量从所述铝损对照表中选择出可用铝损值,再根据可用铝损值和铝成分差值选择加入铝的用量,并确定调铝的停止时刻;其中,可用铝损值为在得到所述纯循环铝含量和所述纯循环氧化物含量之后的钢液的铝损值;铝损对照表中存储的是最小铝损值、与最小铝损值对应的氧化物含量和可用铝损值之间的对照关系,具体为:
当最小铝损值小于或者等于1.5ppm/min,且对应的氧化物含量小于或者等于2%时,可用铝损值为1.15ppm/min;
当最小铝损值小于或者等于1.5ppm/min,且对应的氧化物含量大于2%时,可用铝损值为1.57ppm/min;
当最小铝损值大于1.5ppm/min且小于或者等于3.5ppm/min时,对应的氧化物含量小于或者等于2%时,可用铝损值为1.52ppm/min;
当最小铝损值大于1.5ppm/min且小于或者等于3.5ppm/min时,对应的氧化物含量大于2%时,可用铝损值为1.83ppm/min;
当最小铝损值大于3.5ppm/min时,可用铝损值为2.07ppm/min。
进一步地,在所述对到站后的炉后样进行粗调之前,对出钢后的顶渣进行脱氧改质。
进一步地,所述对出钢后的顶渣进行脱氧改质,包括:使用改质剂对所述顶渣进行改质,使用缓释脱氧剂对改质后的顶渣进行脱渣中氧。
进一步地,所述使用改质剂对顶渣进行改质,使用缓释脱氧剂对改质后的顶渣进行脱渣中氧,包括:当出钢1/5时,使用500kg的铝矾土对所述顶渣进行改质;出钢完全后,使用150kg的高铝缓释脱氧剂对改质后的顶渣进行脱渣中氧。
进一步地,在所述对出钢后的顶渣进行脱氧改质之前,对RH真空室和浸渍管进行去氧化操作。
进一步地,所述对RH真空室和浸渍管进行去氧化操作,包括:使用脱氧钢水对所述RH真空室和所述浸渍管进行去氧化操作。
本发明的有益效果在于:
本发明提供的调铝工艺通过多次调铝,并得到不同时刻的铝含量和铝损值,确定最小铝损值;再基于最小铝损值进行调铝,从而提高了钢水中铝成分的稳定性,进而提高了调铝的精度,满足了工业生产需求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的调铝工艺的流程图。
图2为通过minitab软件分析得到的可用铝损值与最小铝损值、顶渣TFe值所对应的散点图。
具体实施方式
为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的调铝工艺的具体实施方式及工作原理进行详细说明。
由图1可知,本发明实施例提供的调铝工艺包括:
使用脱氧钢水对RH真空室和浸渍管进行去氧化操作。具体的,使用低碳铝镇静钢对RH真空室和浸渍管进行涮洗,且不允许顶枪对涮洗后的真空室进行烘烤。要求至少对每个工位涮洗2炉,且涮洗时间至少为20分钟。
对出钢后的顶渣进行脱氧改质,尽量降低顶渣中的氧化物含量,使顶渣中氧化物的含量小于或者等于2%,Al2O3在32-38%,碱度R<1。具体的,根据转炉终点氧进行脱氧合金化来脱除钢液中的氧;当出钢1/5时,使用改质剂对顶渣进行改质;出钢完全后,使用缓释脱氧剂对改质后的顶渣进行脱渣中氧。在本实施例中,改质剂为铝矾土,加入量为500kg;缓释脱氧剂为高铝缓释脱氧剂,加入量为150kg。
对到站后的炉后样进行粗调,将铝的含量控制在目标上限;具体的,选择纯度至少为99%的铝粒对到站后的炉后样进行粗调,将铝的含量控制在考虑浇铸铝损后的目标上限。在本实施例中,铝粒的纯度为99.6%,浇铸铝损为30ppm。
在不同时间段对粗调后的炉后样进行调铝,并对钢液进行成分化验,得到不同时刻的铝含量和铝损值;具体过程包括:在粗调的7-8分钟后,对粗调后的炉后样进行成分化验,得到第一铝含量和第一氧化物含量;再根据第一铝含量进行二次调铝,对调铝得到的钢液取双样,并对调铝得到的钢液进行成分化验,得到第二铝含量和第二氧化物含量;对钢液再循环4分钟,并取样化验得到纯循环铝含量和纯循环氧化物含量;将第二铝含量减去第一铝含量再加上这段时间内加入的铝的含量,再除以得到第二铝含量的时间得到二次铝损值;对取得的双样中的铝含量取平均值,将平均值减去纯循环铝含量,再除以得到纯循环铝含量的时间得到纯循环铝损值。需要说明的是,在本实施例中,氧化物含量也可以称作顶渣TFe值。
选取不同时刻的铝损值中的最小铝损值;具体的,将二次铝损值和纯循环铝损值进行比较,将较小的铝损值记作最小铝损值;并记录下与最小铝损值对应的氧化物含量。
将得到的不同时刻中最后时刻的铝含量与目标铝成分进行比较,并基于最小铝损值根据比较结果进行调铝。具体的,将得到的最后时刻的铝含量与目标铝成分进行比较;若最后时刻的铝含量大于目标铝成分,则计算出铝成分差值;再基于最小铝损值和与最小铝损值对应的氧化物含量从铝损对照表中选择出可用铝损值;再根据可用铝损值和铝成分差值确定调铝的停止时刻;若最后时刻的铝含量小于目标铝成分,则计算出铝成分差值;再基于最小铝损值和与最小铝损值对应的氧化物含量从铝损对照表中选择出可用铝损值;再根据可用铝损值和铝成分差值选择加入铝的用量,并确定调铝的停止时刻;若最后时刻的铝含量等于目标铝成分,则说明钢水中的铝含量已达到工业生产的要求,无需再进行调铝。其中,可用铝损值为在得到纯循环铝含量和纯循环氧化物含量之后的钢液的铝损值;铝损对照表中存储的是最小铝损值、与最小铝损值对应的氧化物含量和可用铝损值之间的对照关系,具体为:
当最小铝损值小于或者等于1.5ppm/min,且对应的氧化物含量小于或者等于2%时,可用铝损值为1.15ppm/min;
当最小铝损值小于或者等于1.5ppm/min,且对应的氧化物含量大于2%时,可用铝损值为1.57ppm/min;
当最小铝损值大于1.5ppm/min且小于或者等于3.5ppm/min时,对应的氧化物含量小于或者等于2%时,可用铝损值为1.52ppm/min;
当最小铝损值大于1.5ppm/min且小于或者等于3.5ppm/min时,对应的氧化物含量大于2%时,可用铝损值为1.83ppm/min;
当最小铝损值大于3.5ppm/min时,可用铝损值为2.07ppm/min。
需要说明的是,铝损对照关系是基于minitab软件分析总结出来的。参见图2,当最小铝损值在1.5和3.5处时,可用铝损值分布的差异情况较明显,故以最小铝损值的1.5处和3.5处做分界线。两条分界线将铝损区域分为3块,将各区域的数据分别计算平均值可得到对应的可用铝损值。计算如下:
当最小铝损值≤1.5ppm/min时,计算与TFe≤2%对应的可用铝损值,再对计算得到的可用铝损值进行平均值计算得到的最终的可用铝损值;
当最小铝损值≤1.5ppm/min时,计算与TFe>2%对应的可用铝损值,再对计算得到的可用铝损值进行平均值计算得到的最终的可用铝损值;
当3.5ppm/min≥最小铝损值>1.5ppm/min时,计算与TFe≤2%对应的可用铝损值,再对计算得到的可用铝损值进行平均值计算得到最终的可用铝损值;
当3.5ppm/min≥最小铝损值>1.5ppm/min时,计算与TFe>2%对应的可用铝损值,再对计算得到的可用铝损值进行平均值计算得到最终的可用铝损值;
当二次铝损>3.5ppm/min,计算图中对应区域内的可用铝损值,再对计算得到的可用铝损值进行平均值计算得到最终的可用铝损值;
计算值如下表所示
最小铝损值 Tfe 可用铝损值
≤1.5ppm/min ≤2% 1.15
≤1.5ppm/min >2% 1.57
1.5<最小铝损值≤3.5 ≤2% 1.52
1.5<最小铝损值≤3.5 >2% 1.83
>3.5ppm/min —— 2.07
通过本发明实施例提供的调铝工艺进行调铝,首先使用低碳铝镇静钢对RH真空室和浸渍管进行涮洗,且不允许顶枪对涮洗后的真空室进行烘烤。对每个工位涮洗2炉,且涮洗时间为20分钟。当出钢1/5时,使用500kg的铝矾土进行改质;出钢完全后,使用150kg的高铝缓释脱氧剂进行脱渣中氧,脱氧后取转炉炉后双样化验。出钢钢液的重量为217吨。将钢液吊到精炼工位后,先取到站渣样送化验室进行成分化验,得到到站渣样中铝的成分为0.0148%。而钢种铝的判定范围为0.0165-0.0195%。假设铝粒的吸收率为100%,且铝粒的纯度为99.6%。将22kg的铝粒加入钢液进行一次粗调。在循环4min后,对钢液取样化验成分,得到此时钢液中铝的成分为0.0199%,此时总调铝的时间为7分钟。而包含浇铸铝损的目标上限为0.0205%,故需要再向钢液中加入12kg的铝粒进行二次调铝。再对钢液取双样,并对调铝得到的钢液进行成分化验,得到此时的铝成分为0.0215%,双样的平均铝成分为0.0215%,此时总调铝的时间为26分钟。再循环4min后,对钢液取样化验成分,得到样品的铝成分为0.0206%,顶渣TFe值为1.7%,此时总调铝的时间为30分钟。计算二次铝损值为2.05ppm/min,纯循环铝损值为2.25ppm/min。由于二次铝损值小于纯循环铝损值,故最小铝损值为2.05ppm/min,结合顶渣TFe≤2%,可用铝损值为1.52ppm/min。根据双样的平均铝成分,选择加入5kg的铝粒进行终调,终调的时间为18分钟。实际调完后取样进行成分化验,得到铝含量为0.0198%,上板坯浇注铝损为0.0017%,成品铝为0.0181%,达到了工业生产的要求。
本发明实施例提供的调铝工艺先对RH真空室和浸渍管进行去氧化操作,减少氧化作用,提高了RH处理过程中铝损的稳定性;再对出钢后的顶渣进行脱氧改质,降低了顶渣的氧化性对钢液铝损的影响,进一步保证了精炼到站的铝成分的稳定性;再得到不同时刻的铝含量和铝损值,并确定最小铝损值;基于最小铝损值根据铝损对照关系进行调铝,从而提高了钢水中铝成分的稳定性,进而提高了调铝的精度。另外,本发明在调铝过程中,加入的铝粒的纯度至少为99%,进一步保证了铝成分的稳定性。本发明还通过提桶取样器对顶渣进行取样,能有效的减少成分误差,提高了数据分析的准确性,从而保证了调铝的精度。
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 (6)

1.一种调铝工艺,其特征在于,包括:
对到站后的炉后样进行粗调,将铝的含量控制在目标上限;具体地,选择纯度至少为99%的铝粒对所述到站后的炉后样进行粗调,将所述铝的含量控制在考虑浇铸铝损后的目标上限;
在不同时间段对粗调后的炉后样进行调铝,并进行成分化验,得到不同时刻的铝含量和铝损值;具体地,在所述粗调的7-8分钟后,对粗调后的炉后样进行所述成分化验,得到第一铝含量和第一氧化物含量;再根据所述第一铝含量进行二次调铝,对调铝得到的钢液取双样,并对调铝得到的钢液进行成分化验,得到第二铝含量和第二氧化物含量;对钢液再循环4分钟,并取样化验得到纯循环铝含量和纯循环氧化物含量;将所述第二铝含量减去第一铝含量再加上这段时间内加入的铝的含量,再除以得到第二铝含量的时间得到二次铝损值;对所述取得的双样中的铝含量取平均值,将所述平均值减去所述纯循环铝含量,再除以得到纯循环铝含量的时间得到纯循环铝损值;
选取所述不同时刻的铝损值中的最小铝损值;具体地,将所述二次铝损值和所述纯循环铝损值进行比较,将较小的铝损值记作所述最小铝损值;并记录下与最小铝损值对应的氧化物含量;
将得到的不同时刻中最后时刻的铝含量与目标铝成分进行比较,并基于所述最小铝损值根据比较结果进行调铝;具体地,将得到的所述最后时刻的铝含量与所述目标铝成分进行比较;若最后时刻的铝含量大于目标铝成分,则计算出铝成分差值;再基于所述最小铝损值和与最小铝损值对应的氧化物含量从铝损对照表中选择出可用铝损值,再根据所述可用铝损值和所述铝成分差值确定调铝的停止时刻;若最后时刻的铝含量小于目标铝成分,则计算出铝成分差值;再基于最小铝损值和与最小铝损值对应的氧化物含量从所述铝损对照表中选择出可用铝损值,再根据可用铝损值和铝成分差值选择加入铝的用量,并确定调铝的停止时刻;其中,可用铝损值为在得到所述纯循环铝含量和所述纯循环氧化物含量之后的钢液的铝损值;所述铝损对照表中存储的是最小铝损值、与最小铝损值对应的氧化物含量和可用铝损值之间的对照关系,具体为:
当最小铝损值小于或者等于1.5ppm/min,且对应的氧化物含量小于或者等于2%时,可用铝损值为1.15ppm/min;
当最小铝损值小于或者等于1.5ppm/min,且对应的氧化物含量大于2%时,可用铝损值为1.57ppm/min;
当最小铝损值大于1.5ppm/min且小于或者等于3.5ppm/min时,对应的氧化物含量小于或者等于2%时,可用铝损值为1.52ppm/min;
当最小铝损值大于1.5ppm/min且小于或者等于3.5ppm/min时,对应的氧化物含量大于2%时,可用铝损值为1.83ppm/min;
当最小铝损值大于3.5ppm/min时,可用铝损值为2.07ppm/min。
2.如权利要求1所述的调铝工艺,其特征在于,在所述对到站后的炉后样进行粗调之前,对出钢后的顶渣进行脱氧改质。
3.如权利要求2所述的调铝工艺,其特征在于,所述对出钢后的顶渣进行脱氧改质,包括:使用改质剂对所述顶渣进行改质,使用缓释脱氧剂对改质后的顶渣进行脱渣中氧。
4.如权利要求3所述的调铝工艺,其特征在于,所述使用改质剂对顶渣进行改质,使用缓释脱氧剂对改质后的顶渣进行脱渣中氧,包括:当出钢1/5时,使用500kg的铝矾土对所述顶渣进行改质;出钢完全后,使用150kg的高铝缓释脱氧剂对改质后的顶渣进行脱渣中氧。
5.如权利要求4所述的调铝工艺,其特征在于,在所述对出钢后的顶渣进行脱氧改质之前,对RH真空室和浸渍管进行去氧化操作。
6.如权利要求5所述的调铝工艺,其特征在于,所述对RH真空室和浸渍管进行去氧化操作,包括:使用脱氧钢水对所述RH真空室和所述浸渍管进行去氧化操作。
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