CN109295279A - 钢的精炼装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢的精炼装置及其方法,包括:准备钢水的步骤;吹炼所述钢水的步骤;算出所述钢水的凝固温度的步骤;利用所述凝固温度来算出钢水的碳浓度的步骤;以及利用所算出的碳浓度来确定吹炼条件的步骤,通过在吹炼钢水的过程中实时执行钢水的成分分析,能够提高吹炼结束时钢水的`温度和碳浓度的命中率。
Description
技术领域
本发明涉及钢的精炼装置及其方法,更具体地,涉及能够提高精炼效率的钢的精炼装置及其方法。
背景技术
通常,不锈钢的制备工艺包括:电炉工艺,熔化不锈钢废铁和合金铁来制备不锈钢熔液;精炼炉工艺,去除不锈钢熔液的碳,升温并控制成分;以及利用不锈钢钢水来进行铸造的工艺。
氩氧脱碳(Argon Oxygen Decarburization,AOD)设备是用于这些工艺中的通过吹入氧气来实施脱碳、升温和成分控制的精炼炉工艺的典型设备。
AOD设备包括侧吹风口(tuyere)、上喷枪和副枪,侧吹风口是将氧气和惰性气体吹入不锈钢熔液中的装置,上喷枪是在反应容器上部吹入氧气的装置,副枪用于实施精炼过程中熔液的温度测量和成分分析用试料收集。
在这种AOD工艺中,在吹入氧气来去除碳时,伴有有价金属铬(Cr)的氧化,因此在结束脱碳后,经历将氧化力强的Fe-Si或Al等投入到反应容器内来将炉渣中的铬氧化物重新回收到钢水中的还原步骤。
另一方面,在AOD工艺中,根据钢水的成分进行脱碳之后确定钢水的目标碳浓度,由此算出吹炼条件来实施吹炼。然后,在吹炼过程中,利用副枪来采集钢水之后,在分析室测量钢水中的碳浓度,之后根据测量结果再次算出吹炼条件,并利用再次算出的吹炼条件来实施吹炼。但是,在吹炼过程中测量钢水的成分需要较长的时间,从而存在难以实施有效吹炼的问题。此外,分析钢水的成分并利用其来再次算出吹炼条件的期间可能发生吹炼过度。在此情况下,铬氧化物的产生会增加,由此还原剂的使用量会增加,精炼炉内钢水的停留时间增加,从而还存在耐火材料的损伤不可避免的问题。
现有技术文献
专利文献:
(专利文献1)KR2003-0052730 A
(专利文献2)KR1183836 B
发明内容
要解决的技术问题
本发明提供一种能够提高精炼效率的钢的精炼装置及其方法。
本发明提供一种能够提高耐火材料寿命的钢的精炼装置及其方法。
问题的解决方案
根据本发明实施方式的钢的精炼方法,可包括:准备钢水的步骤;吹炼所述钢水的步骤;算出所述钢水的凝固温度的步骤;利用所述凝固温度来算出钢水的碳浓度的步骤;以及利用所算出的碳浓度来确定吹炼条件的步骤。
在吹炼所述钢水的步骤之前,可执行:测量所述钢水的温度和碳浓度的步骤;以及根据所述钢水的温度和碳浓度来算出吹炼条件的步骤。
吹炼所述钢水的步骤可包括具有彼此不同的吹炼条件的至少一个以上的吹炼步骤。
准备所述钢水的步骤之前,可包括准备所述碳浓度数据的步骤,所述碳浓度数据包括以所述各吹炼条件吹炼钢水时预计的钢水的碳浓度。
算出所述钢水的凝固温度的步骤,可包括:采集所述钢水的步骤;以及
按时间测量所采集的钢水的温度的步骤,将在测量所采集的钢水的温度的步骤中所测量的温度在一段时间内保持不变的温度算出为所述凝固温度。
算出所述钢水的碳浓度的步骤可利用下述公式来执行。
公式)凝固温度=A×C+M
其中,A和M是根据钢水中Cr、Ni和碳浓度而定的常数,C是碳浓度。
在所述钢水包含16.5wt%以上且不到18.5wt%的Cr,包含7wt%以上且不到8.5wt%的Ni,并且所述碳浓度数据为0.4wt%以上的情况下,所述A可以是-57.006,所述M可以是1452.6。
在所述钢水包含16.5wt%以上且不到18.5wt%的Cr,包含7wt%以上且不到8.5wt%的Ni,并且所述碳浓度数据为0.15wt%以下的情况下,所述A可以是-94.461,所述M可以是1467.8。
在所述钢水包含16.5wt%以上且不到18.5wt%的Cr,包含7wt%以上且不到8.5wt%的Ni,并且所述碳浓度数据超过0.15wt%且不到0.4wt%的情况下,所述A可以是-89.196,所述M可以是1467.3。
在所述钢水包含15.5wt%以上且不到16.5wt%的Cr,并且包含8.5wt%以上且不到11wt%的Ni的情况下,所述A可以是-73.132,所述M可以是1455.9。
确定所述吹炼条件的步骤可包括:将所述碳浓度数据和所算出的碳浓度进行比较的步骤;以及根据所述碳浓度数据和所算出的碳浓度的比较结果,确定吹炼条件的步骤。
确定所述吹炼条件的步骤,可在所算出的碳浓度和所述碳浓度数据的差值的绝对值不到所述碳浓度数据的3%的情况下,判断为吹炼正常执行,并且确定保持所算出的吹炼条件。
确定所述吹炼条件的步骤可包括下述步骤:在所算出的碳浓度和所述碳浓度数据的差值的绝对值为所述碳浓度数据的3%以上的情况下,确定改变所算出的吹炼条件,并且再次算出吹炼条件。
再次算出所述吹炼条件的步骤,可在所算出的碳浓度低于所述碳浓度数据的情况下,再次算出吹炼条件使得吹炼时间相比于在算出所述吹炼条件的步骤中所算出的吹炼时间缩短。
再次算出所述吹炼条件的步骤,可在所算出的碳浓度高于所述碳浓度数据的情况下,再次算出吹炼条件使得至少保持在算出所述吹炼条件的步骤中所算出的吹炼时间。
根据本发明的实施方式的钢的精炼装置,可包括:内部形成有能够容纳钢水的空间的精炼炉;集尘罩,设置在所述精炼炉的上部,用于收集为了脱碳和搅拌而吹入的气体以及投入的原料中产生的粉尘;上喷枪,用于在所述精炼炉的上部向钢水吹入气体;副枪,设置在所述上喷枪的一侧,用于采集钢水的样本并测量温度;原料投入机,投入用于目标成分的命中的原料;侧吹喷嘴,用于在所述精炼炉的下部侧面向钢水吹入气体;以及控制部,控制所述上喷枪、所述副枪、所述侧吹喷嘴和所述原料投入机的操作。
所述副枪可包括:能够存储所采集的钢水样本的腔室;以及探测器,包括能够测量所述腔室中存储的钢水样本的温度的温度测量计。
所述腔室可在内部设置涂层。
所述涂层可包括氧化铝。
所述控制部可包括钢水的碳浓度数据,利用所述副枪传输的测量结果来算出钢水的凝固温度,并且利用所算出的钢水的凝固温度来算出钢水的碳浓度,从而再次算出钢水的吹炼条件。
本发明的效果
根据本发明的实施方式,能够提高不锈钢的精炼效率。即,通过在吹炼钢水的步骤中实时执行钢水的成分分析,能够提高吹炼结束时钢水的温度和碳浓度的命中率。
此外,以最佳条件实施吹炼,从而能够缩短吹炼时间,并通过抑制由过度吹炼引起的铬氧化物的生成来减少还原剂的使用量。此外,通过缩短精炼炉内钢水的停留时间来抑制精炼炉耐火材料的磨损,能够延长耐火材料的寿命。
附图说明
图1是根据本发明实施例的钢的精炼装置的示意图。
图2是示出根据本发明实施例的钢的精炼方法的流程图。
图3是示出根据本发明实施例的钢的精炼方法中吹炼条件的一个示例的图。
图4是用于说明根据本发明实施例的钢的精炼方法中测量钢水中碳浓度的原理的图表。
图5是示出测量钢水的凝固温度和钢水中碳浓度的结果的曲线图。
图6是用于说明根据本发明实施例的钢的精炼方法的精炼时间缩短效果的图表。
图7是用于说明根据本发明实施例的钢的精炼方法的精炼炉耐火材料的寿命延长效果的图表。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明实施例进行详细说明。但是,本发明不限于以下公开的实施例,而是可以以彼此不同的多种形式实现,提供本实施例仅仅是为了使本发明的公开完整,并向本领域技术人员完整地告知本发明的范围。
以下,参照附图对本发明的优选实施例进行说明。
首先,对适用根据本发明的钢的精炼方法的精炼装置进行说明。
图1是根据本发明实施例的钢的精炼装置的示意图。
参照图1,钢的精炼装置可利用能够向钢水吹入氩(Ar)、氧(O2)和氮(N2)中的任一种气体的上喷枪300和侧吹喷嘴110来去除钢水中的碳成分。这样的精炼装置可被命名为氩氧脱碳(Argon Oxygen Decarburization,AOD)设备。
精炼装置可包括:内部形成有能够容纳钢水的空间的精炼炉100;集尘罩200,设置在精炼炉100的上部,用于收集为了脱碳和搅拌而吹入的气体以及投入的原料中产生的粉尘;上喷枪200,在精炼炉100的上部向钢水吹入气体(可以是氩(Ar)、氧(O2)和氮(N2)中的至少一种气体,以下称为气体);副枪400,设置在上喷枪200的一侧,用于采集钢水的样本并测量温度;原料投入机500,投入用于目标成分的命中的原料;侧吹喷嘴110,用于在精炼炉100的下部侧面向钢水吹入气体。
此外,可包括控制部600,控制部600利用钢水的成分、钢水的温度等来算出吹炼条件,并利用所算出的吹炼条件来控制上喷枪200、副枪400、侧吹喷嘴110和原料投入机500的操作。
通过这种结构,利用上喷枪200和侧吹喷嘴110向钢水吹入气体,在搅拌钢水的同时引起脱碳反应,从而能够去除钢水中的碳。并且,在此过程中产生的金属氧化物(例如铬氧化物)可通过原料投入机500与原料(例如硅(Si)、铝(Al)等)反应来被还原。
可在吹炼钢水的过程中利用副枪400采集钢水样本。副枪400可测量所采集的钢水的温度变化,所测量的结果被传输到控制部600。此时,副枪400可设有:能够存储所采集的钢水样本的腔室(未示出);以及探测器(未示出),包括能够测量腔室中存储的钢水样本的温度的温度测量计(未示出)。存储钢水样本的腔室可在内壁上设有由氧化铝等形成的涂层,以防止碳成分被收集到钢水中。
控制部600可存储有在进行之前的作业时所准备的碳浓度数据。碳浓度数据可包括吹炼前钢水的碳浓度以及随着进行吹炼而变化的钢水中碳浓度。
此外,控制部600可利用副枪400传输的测量结果来算出钢水的凝固温度,并利用算出的钢水的凝固温度来算出钢水中碳浓度。并且,控制部600可利用算出的碳浓度来再次算出钢水的吹炼条件,并根据再次算出的吹炼条件控制上喷枪200和侧吹喷嘴110的操作。与此相关的内容将会在后面进行详细说明。
通过这种结构,本发明能够实时算出吹炼中钢水的碳浓度来反映到作业中。因此,通过缩短在分析室中进行的钢水中碳分析时间,能够提高精炼效率,并且能够延长精炼炉的耐火材料的寿命。
下面,对根据本发明实施例的钢的精炼方法进行说明。
图2是示出根据本发明实施例的钢的精炼方法的流程图。图3是示出根据本发明实施例的钢的精炼方法中吹炼条件的一个示例的图。图4是用于说明根据本发明实施例的钢的精炼方法中测量钢水中碳浓度的原理的图表。图5是示出测量钢水的凝固温度和钢水中碳浓度的结果的曲线图。图6是用于说明根据本发明实施例的钢的精炼方法的精炼时间缩短效果的图表。图7是用于说明根据本发明实施例的钢的精炼方法的精炼炉耐火材料的寿命延长效果的图表。
根据本发明实施例的钢的精炼方法,可包括:准备钢水的步骤;吹炼钢水的步骤;算出钢水的凝固温度的步骤;利用凝固温度来算出钢水的碳浓度的步骤;以及利用所算出的碳浓度来确定吹炼条件的步骤。
此外,在吹炼钢水的步骤之前,可执行:测量钢水的温度和碳浓度的步骤;以及根据钢水的温度和碳浓度来算出吹炼条件的步骤。
吹炼钢水的步骤可包括具有彼此不同的吹炼条件的至少一个以上的吹炼步骤。
准备钢水的步骤之前,可包括准备碳浓度数据的步骤,碳浓度数据包括以各吹炼条件吹炼钢水时预计的钢水的碳浓度。
算出钢水的凝固温度的步骤可包括:采集钢水的步骤以及按时间测量所采集的钢水的温度的步骤,将在测量所采集的钢水的温度的步骤中所测量的温度在一段时间内保持不变的温度算出为凝固温度。
下面,参照附图对根据本发明的一个实施例的钢的精炼方法进行具体说明。
参照图2,可包括:准备钢水的步骤S100;测量钢水的温度和碳浓度的步骤S102;预测吹炼时钢水的碳浓度变化来算出吹炼条件的步骤S104;以所算出的吹炼条件进行吹炼的步骤S106;采集钢水样本来分析钢水的温度从而测量凝固温度的步骤S108;利用所测量的凝固温度来算出钢水的碳浓度的步骤S110;将已存储的碳浓度数据CE与所算出的碳浓度CC进行比较的步骤S112;以及根据比较碳浓度数据CE与所算出的碳浓度CC的结果确定吹炼条件的步骤。
钢水可在电炉中被制备,可以是包含Cr和Ni的不锈钢钢水。
电炉中制备的钢水可被装在钢水包中运送到精炼场所,从而被装入精炼炉100中。
在将钢水装入精炼炉100之前或者之后采集钢水来测量钢水的温度和成分。此时,钢水的成分可包括钢水中碳浓度CM。
然后,根据所测量的钢水的温度和成分来算出吹炼条件使得吹炼中和吹炼后钢水具有目标成分。此时,吹炼条件可考虑吹炼后预计的碳浓度来算出。此时,预计的碳浓度可以是每个吹炼步骤作为目标的碳浓度,或者可以是利用之前的作业中累积的数据来准备的碳浓度数据。下面,将预计的碳浓度称为碳浓度数据CE。
钢水的吹炼可包括具有彼此不同的吹炼条件的至少一个以上的步骤。例如,钢水的吹炼如图3所示可由例如5个步骤组成,但是由于各步骤中作为目标的碳浓度不同,因此吹炼条件也可能不同。因此,可考虑各步骤中钢水的碳浓度数据CE来算出吹炼条件使得各步骤具有彼此不同的吹炼条件。
在算出吹炼条件之后,可利用上喷枪300和侧吹喷嘴110中的至少一个来吹入气体的同时实施吹炼。
吹炼中,可利用副枪400上设置的探测器来采集钢水样本。钢水样本的采集可在步骤1至步骤5中至少一个步骤中被执行,例如可在每当各步骤结束时执行。
采集的钢水样本在探测器内冷却并发生温度变化。探测器可按时间持续测量钢水样本的温度来向控制部600传送测量结果。
在控制部600中,可对从探测器传送的钢水样本的温度进行分析,从而测量钢水的凝固温度。参考图4的(a),凝固温度随着钢水中碳浓度的降低而减小。此外,根据钢水中碳浓度,凝固温度不同。可利用这种特征通过钢水的温度测量来算出采集的钢水样本的凝固温度。参考图4的(b),当存在物质从液态相变到固态时温度不变而恒定地保持一段时间的区间时,可以将在该区间中的温度算出为凝固温度。
另一方面,在精炼过程中,不锈钢具有1600~1750℃左右的温度,凝固温度为1450℃左右。因此,为了快速测量凝固温度,也可以通过提高探测器的冷却能力来对采集的钢水样本进行强制冷却。
在算出采集的钢水样本的凝固温度之后,可以在控制部600中利用算出的凝固温度来算出钢水样本的碳浓度CC。控制部600可以通过监视器等显示装置将吹炼中测量到的钢水温度和凝固温度以数值和图表提供给操作者,并将利用凝固温度算出的碳浓度CC等以数值提供给操作者。
在钢水中Cr和Ni浓度高的情况下,根据钢的种类,Cr和Ni浓度的变化幅度大,因此需要考虑根据Cr和Ni浓度的碳浓度CC的变化。因此,在制备各种各样的不锈钢时,为了准确地测量碳浓度,需要适用不同的用于测量每个钢种类或根据Cr和Ni浓度的碳浓度CC的公式。
可以通过下述公式1算出钢水样本的碳浓度CC。
公式1)凝固温度=A×CC+M
其中,A和M是根据钢水中Cr、Ni和碳浓度数据CE而定的常数,CC是碳浓度。
根据Cr、Ni和碳浓度数据CE对所述公式1进行区分,则可以表示为下述公式2至公式5。
在利用包含16.5wt%以上且不到18.5wt%的Cr并且包含7wt%以上且不到8.5wt%的Ni的钢水的情况下,可以利用公式2至公式4来算出碳浓度CC。此时,碳浓度数据是指采集钢水样本的时刻的碳浓度数据CE。例如,碳浓度数据CE可以指以初始算出的吹炼条件完成步骤1吹炼时预计的钢水中碳浓度。
并且,在利用包含15.5wt%以上且不到16.5wt%的Cr并且包含8.5wt%以上且不到11wt%的Ni的钢水的情况下,可以利用所述公式4来算出碳浓度CC。
公式2)凝固温度=-57.006×CC+1452.6(碳浓度数据CE为0.4wt%以上的情况下)
公式3)凝固温度=-94.461×CC+1467.8(碳浓度数据CE为0.15wt%以下的情况下)
公式4)凝固温度=-89.196×CC+1467.3(碳浓度数据CE为0.15wt%以上且不到0.4wt%的情况下)
公式5)凝固温度=-73.132×CC+1455.9
其中,所述公式2至公式4是利用图5所示的发射光谱(Optical EmissionSpectroscopy,OES)分析结果导出的。碳浓度与凝固温度可以大致具有比例关系而变化。但是,碳浓度与凝固温度并不是完全成比例关系,因此,为了算出更准确的碳浓度CC,根据碳浓度数据CE,区分为a、b和c区间,并且在各个区间导出了用于算出碳浓度CC的公式。
如此算出采集的钢水样本的碳浓度CC之后,将算出的碳浓度CC与碳浓度数据CE进行比较。其中,碳浓度CC可以指钢水样本采集时钢水的碳浓度。将算出的碳浓度CC与碳浓度数据CE进行比较是指根据下述公式6)所记载的算出的碳浓度CC与碳浓度数据CE之间的差或者偏差。
公式6)CC-CE=ΔC
将算出的碳浓度CC与碳浓度数据进行比较的结果为算出的碳浓度CC与碳浓度数据CE的偏差或差值的绝对值|ΔC|为碳浓度数据CE的3%以上的情况下,可以再次算出吹炼条件(S114)之后以再次算出的吹炼条件实施吹炼(S116)。
反之,将算出的碳浓度CC与碳浓度数据进行比较的结果为算出的碳浓度CC与碳浓度数据CE的偏差或差值的绝对值|ΔC|不到碳浓度数据CE的3%的情况下,可以保持初始算出的吹炼条件不变而执行吹炼。
在下面的表1中示出了将算出的碳浓度CC与碳浓度数据CE进行比较的例子。其中,实验例1至实验例3是利用包含16.5wt%以上且不到18.5wt%的Cr并且包含7wt%以上且不到8.5wt%的Ni的钢水执行的。
【表1】
实验例1至实验例3在钢水采集时刻的碳浓度数据CE为4wt%以上,因此在计算碳浓度CC时适用了所述公式1。
参考所述表1,在实验例1的情况下,测量到的钢水样本的凝固温度为1430℃,将测量到的凝固温度代入公式2的结果,算出的钢水样本的碳浓度CC为0.3964wt%。此时,可以看出,在计算吹炼条件时,钢水样本采集时刻的碳浓度数据CE为0.410wt%,比吹炼中采集到的钢水样本的算出的碳浓度CC高。此外,算出的碳浓度CC比碳浓度数据CE更高。此时,算出的碳浓度CC与碳浓度数据CE的差值为碳浓度数据CE的大约3.3%左右。这意味着吹炼效率高,从而钢水中的碳比目标量被去除的更多。此时,可以保持初始算出的吹炼条件而实施吹炼,但是如果保持吹炼时间不变,则存在可能发生过度吹炼的问题。因此,可以再次算出吹炼条件,使得即便气体吹入条件保持不变,吹炼时间也要缩短。
并且,在实验例2的情况下,测量到的钢水样本的凝固温度为1428℃,将测量到的凝固温度代入公式2的结果,算出的钢水样本的碳浓度为0.4315wt%。此时,可以看出,在计算吹炼条件时,钢水样本采集时刻的碳浓度数据CE为0.418wt%,比吹炼中采集到的钢水样本的碳浓度CC低。此外,算出的碳浓度CC与碳浓度数据CE的差值为碳浓度数据CE的大约3.2%左右。这意味着吹炼效率低,从而钢水中的碳比目标量被去除的更少。此时,可以再次算出初始算出的吹炼条件,以提高吹炼效率。即,可以改变被吹入钢水的气体的流量或流速等来再次算出吹炼条件。此时,可以再次算出吹炼条件,使得可至少保持初始算出的吹炼条件下算出的所确定的吹炼时间。这是因为,当吹炼时间变长时,钢水中Cr的氧化不可避免,容纳钢水的精炼炉耐火材料可能会磨损。
此外,在实验例3的情况下,测量到的钢水样本的凝固温度为1425.8℃,将测量到的凝固温度代入公式2的结果,算出的钢水样本的碳浓度CC为0.4701wt%。此时,可以看出,在计算吹炼条件时,钢水样本采集时刻的碳浓度数据CE为0.470wt%,比吹炼中采集到的钢水样本的碳浓度CC低。此外,可以看出,算出的碳浓度与碳浓度数据几乎一致。这可以意味着吹炼正在以初始算出的吹炼条件顺利执行。此时,可以保持初始算出的吹炼条件不变而执行吹炼。
这样执行吹炼之后,可以通过原料投入机500投入硅、铝等还原剂等原料来使吹炼中产生的Cr氧化物还原,调整钢水的成分(S118)。
并且,可以在以算出的吹炼条件或再次算出的吹炼条件实施吹炼之后,分析钢水的成分(S120),并根据分析结果结束吹炼或执行进一步的吹炼。
重复这样的方法来精炼钢水的结果,测量吹炼中钢水的凝固温度,并利用该凝固温度来算出钢水中碳浓度,实时适用于作业,从而能够缩短整个精炼时间。如图6所示,设利用现有方法精炼钢水时所需的时间为100%,在适用本发明的情况下,能够缩短大约10%左右的精炼时间。
并且,随着这样缩短精炼时间,钢水停留在精炼炉中的时间缩短,因此,如图7所示,能够将精炼炉耐火材料的寿命提高48%左右。
如此,在本发明的说明书中对具体实施例进行了说明,但是显而易见的是,在不脱离本发明的范围的前提下,可进行各种变形。因此,本发明的范围不应局限于所说明的实施例而确定,而应该由下述的权利要求书及其权利要求的等同物来确定。
附图标记说明:
100:精炼炉 200:罩
300:上喷枪 400:副枪
500:原料投入机 600:控制部。
Claims (20)
1.一种钢的精炼方法,包括:
准备钢水的步骤;
吹炼所述钢水的步骤;
算出所述钢水的凝固温度的步骤;
利用所述凝固温度来算出钢水的碳浓度的步骤;以及
利用所算出的碳浓度来确定吹炼条件的步骤。
2.根据权利要求1所述的钢的精炼方法,其中,
在吹炼所述钢水的步骤之前,执行:
测量所述钢水的温度和碳浓度的步骤;以及
根据所述钢水的温度和碳浓度来算出吹炼条件的步骤。
3.根据权利要求2所述的钢的精炼方法,其中,
吹炼所述钢水的步骤包括具有彼此不同的吹炼条件的至少一个以上的吹炼步骤。
4.根据权利要求3所述的钢的精炼方法,其中,
在准备所述钢水的步骤之前,包括准备碳浓度数据的步骤,
所述碳浓度数据包括以所述各吹炼条件吹炼钢水时预计的钢水的碳浓度。
5.根据权利要求4所述的钢的精炼方法,其中,
算出所述钢水的凝固温度的步骤包括:
采集所述钢水的步骤;以及
按时间测量所采集的钢水的温度的步骤,
将在测量所采集的钢水的温度的步骤中所测量的温度在一段时间内保持不变的温度算出为所述凝固温度。
6.根据权利要求5所述的钢的精炼方法,其中,
算出所述钢水的碳浓度的步骤是利用下述公式来执行的,
公式)凝固温度=A×C+M
其中,A和M是根据钢水中Cr、Ni和碳浓度而定的常数,C是碳浓度。
7.根据权利要求6所述的钢的精炼方法,其中,
在所述钢水包含16.5wt%以上且不到18.5wt%的Cr,包含7wt%以上且不到8.5wt%的Ni,并且所述碳浓度数据为0.4wt%以上的情况下,所述A是-57.006,所述M是1452.6。
8.根据权利要求6所述的钢的精炼方法,其中,
在所述钢水包含16.5wt%以上且不到18.5wt%的Cr,包含7wt%以上且不到8.5wt%的Ni,并且所述碳浓度数据为0.15wt%以下的情况下,所述A是-94.461,所述M是1467.8。
9.根据权利要求6所述的钢的精炼方法,其中,
在所述钢水包含16.5wt%以上且不到18.5wt%的Cr,包含7wt%以上且不到8.5wt%的Ni,并且所述碳浓度数据超过0.15wt%且不到0.4wt%的情况下,所述A是-89.196,所述M是1467.3。
10.根据权利要求6所述的钢的精炼方法,其中,
在所述钢水包含15.5wt%以上且不到16.5wt%的Cr,并且包含8.5wt%以上且不到11wt%的Ni的情况下,所述A是-73.132,所述M是1455.9。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的钢的精炼方法,其中,
确定所述吹炼条件的步骤包括:
将所述碳浓度数据和所算出的碳浓度进行比较的步骤;以及
根据所述碳浓度数据和所算出的碳浓度的比较结果,确定吹炼条件的步骤。
12.根据权利要求11所述的钢的精炼方法,其中,
确定所述吹炼条件的步骤包括:
在所算出的碳浓度和所述碳浓度数据的差值的绝对值不到所述碳浓度数据的3%的情况下,判断为吹炼正常执行,并且确定保持所算出的吹炼条件。
13.根据权利要求11所述的钢的精炼方法,其中,
确定所述吹炼条件的步骤包括:
在所算出的碳浓度和所述碳浓度数据的差值的绝对值为所述碳浓度数据的3%以上的情况下,确定改变所算出的吹炼条件,并且再次算出吹炼条件。
14.根据权利要求13所述的钢的精炼方法,其中,
在再次算出所述吹炼条件的步骤中,
在所算出的碳浓度低于所述碳浓度数据的情况下,再次算出吹炼条件使得吹炼时间相比于在算出所述吹炼条件的步骤中所算出的吹炼时间缩短。
15.根据权利要求13所述的钢的精炼方法,其中,
在再次算出所述吹炼条件的步骤中,
在所算出的碳浓度高于所述碳浓度数据的情况下,再次算出吹炼条件使得至少保持在算出所述吹炼条件的步骤中所算出的吹炼时间。
16.一种钢的精炼装置,包括:
内部形成有能够容纳钢水的空间的精炼炉;
集尘罩,设置在所述精炼炉的上部,用于收集为了脱碳和搅拌而吹入的气体以及投入的原料中产生的粉尘;
上喷枪,用于在所述精炼炉的上部向钢水吹入气体;
副枪,设置在所述上喷枪的一侧,用于采集钢水的样本并测量温度;
原料投入机,投入用于目标成分的命中的原料;
侧吹喷嘴,用于在所述精炼炉的下部侧面向钢水吹入气体;以及
控制部,控制所述上喷枪、所述副枪、所述侧吹喷嘴和所述原料投入机的操作。
17.根据权利要求16所述的钢的精炼装置,其中,
所述副枪包括:
能够存储所采集的钢水样本的腔室;以及
探测器,包括能够测量所述腔室中存储的钢水样本的温度的温度测量计。
18.根据权利要求17所述的钢的精炼装置,其中,
所述腔室在内部设有涂层。
19.根据权利要求18所述的钢的精炼装置,其中,
所述涂层包括氧化铝。
20.根据权利要求16所述的钢的精炼装置,其中,
所述控制部包括钢水的碳浓度数据,
利用所述副枪传输的测量结果来算出钢水的凝固温度,并且利用所算出的钢水的凝固温度来算出钢水的碳浓度,从而再次算出钢水的吹炼条件。
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---|---|---|---|---|
JPH0257629A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-27 | Nkk Corp | 転炉溶鋼炭素推定方法 |
JPH05156339A (ja) * | 1991-12-05 | 1993-06-22 | Nkk Corp | 転炉精錬における溶鋼炭素濃度の推定方法 |
JPH05339617A (ja) * | 1992-06-04 | 1993-12-21 | Nkk Corp | 転炉吹錬方法 |
CN102344986A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-02-08 | 田陆 | 转炉炼钢终点控制的方法、装置和系统 |
KR20130054532A (ko) * | 2011-11-17 | 2013-05-27 | 주식회사 포스코 | 스테인리스강의 에이오디 정련방법 |
CN103194574A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-07-10 | 西安电子科技大学 | 一种vod精炼终点碳含量预报模型的动态调整方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0841522A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-13 | Nippon Steel Corp | 含クロム鋼の精錬方法及び該方法に使用するクロムセンサー |
KR100554143B1 (ko) | 2001-12-21 | 2006-02-20 | 주식회사 포스코 | 크롬산화를 억제하는 에이오디 조업방법 |
JP4677955B2 (ja) * | 2006-06-08 | 2011-04-27 | 住友金属工業株式会社 | 転炉吹錬制御方法、転炉吹錬制御装置及びコンピュータプログラム |
KR101183836B1 (ko) | 2010-09-29 | 2012-09-18 | 우진 일렉트로나이트(주) | 고과열도 용융금속용 프로브 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0257629A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-27 | Nkk Corp | 転炉溶鋼炭素推定方法 |
JPH05156339A (ja) * | 1991-12-05 | 1993-06-22 | Nkk Corp | 転炉精錬における溶鋼炭素濃度の推定方法 |
JPH05339617A (ja) * | 1992-06-04 | 1993-12-21 | Nkk Corp | 転炉吹錬方法 |
CN102344986A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-02-08 | 田陆 | 转炉炼钢终点控制的方法、装置和系统 |
KR20130054532A (ko) * | 2011-11-17 | 2013-05-27 | 주식회사 포스코 | 스테인리스강의 에이오디 정련방법 |
CN103194574A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-07-10 | 西安电子科技大学 | 一种vod精炼终点碳含量预报模型的动态调整方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
扇田忠明 等: "中低碳锰铁生产过程中硅的快速测定", 《铁合金》 * |
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