CN109423533A - 一种全量铁水转炉冶炼控制方法 - Google Patents

一种全量铁水转炉冶炼控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及转炉炼钢技术领域，尤其涉及一种全量铁水转炉冶炼控制方法。具体包括如下控制方法：倒渣作业，计算矿石与铁水总量，兑铁控制，供氧控制，造渣控制，温度控制，终点控制。本发明避免了全铁冶炼过程中的喷溅，能够避免喷溅引起的环境污染、金属料损失等各种弊端，实现冶炼过程平稳；提高了全铁冶炼终点碳温命中率，避免了终点高温过氧化带来的各种危害，保证质量，对于钢铁厂具有重要的意义。

Description

一种全量铁水转炉冶炼控制方法
技术领域
本发明涉及转炉炼钢技术领域，尤其涉及一种全量铁水转炉冶炼控制方法。
背景技术
转炉冶炼的主要金属料是铁水和废钢，废钢不仅提供金属料，还起到降温作用，平衡熔池富余热量。但是，生产中在下列特殊情况下只能采用全量铁水冶炼，一是铁水温度很低，热量不足，加不了废钢；二是加废钢吊车检修或者废钢资源紧张，采用全量铁水冶炼；三是由于品种质量和其它工艺需要。
全量铁水冶炼相对于铁水加废钢操作，属于非常规操作，热平衡及动力学规律发生变化，生产操作难度大，主要表现在：一是熔池温度变化规律与常规冶炼不同，由于没有废钢融化吸热，整个冶炼过程熔池的升温度速率非常快；二是动力条件不同，全量铁水冶炼时，转炉熔池没有废钢，金属液在内部了流动混匀时间明显比常规操作要短，加快了反应速率；三是由于升温快搅拌作用强，碳氧反应速度快，易发生爆发性喷溅，同时氧气利用率高，冶炼时间短，过程测试时机和终点控制不易把握。目前全量铁水冶炼过程喷溅频发，终点高温过氧化严重，既影响钢水质量，又容易引发事故。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种全量铁水转炉冶炼控制方法，避免了全量铁水转炉冶炼过程中的喷溅，避免了终点高温过氧化。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种全量铁水转炉冶炼控制方法，具体包括如下控制方法：
(1)倒渣作业：上炉溅完渣后，将炉渣倒净；
(2)计算矿石与铁水总量：根据铁水条件和钢种终点控制要求计算矿石加入总量；根据每3吨矿石折合成一吨铁水计算兑入铁水总量；
(3)兑铁控制：兑铁前，先加入矿石总量的55～70％，然后前后摇炉80～130°，将矿石铺开；兑入铁水总量的15％～25％，兑铁速度不超过80t/min，然后停止兑铁，前后摇炉10～40°，待反应平稳后，正常兑铁；
(4)供氧控制：整个冶炼过程采取恒压变枪操作；供氧强度3.0～3.4NM3/t·min，开吹枪位240～280cm，过程枪位220～260cm，拉碳枪位200～210cm，底吹流量0.05～0.15NM3/t·min供入氮气或氩气；
(5)造渣控制：碱度按3.0～3.5控制计算白灰加入量，渣中目标MgO按7～13％计算轻烧白云石加入量；吹氧枪打着火后加入白灰、轻烧总量的50～60％，矿石总量的10～15％，吹氧3～4.5min加入白灰总量的15～20％，余下的白灰、轻烧、矿石在吹氧6min以后加入，每批次不超过0.5t，保证吹氧10min前加完所有造渣材料和冷料；所述的吹氧3～4.5min，严禁加入矿石，有喷溅迹象可提高枪位20～50cm，同时加入0.5～1.5t渣料压渣；
(6)温度控制：吹氧12～13min进行副枪过程测试，升温速度控制在25～35℃/min；
(7)终点控制：副枪过程测试以后，升温速率控制在35～50℃/min，脱碳速率控制在0.30％～0.35％/min；
与现有方法相比，本发明的有益效果是：
1、避免了全铁冶炼过程中的喷溅，能够避免喷溅引起的环境污染、金属料损失等各种弊端，实现冶炼过程平稳；
2、提高了全铁冶炼终点碳温命中率，避免了终点高温过氧化带来的各种危害。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本发明的范围：
实施例1：
一种全量铁水转炉冶炼控制方法，具体包括如下控制方法：
1、倒渣作业
上炉溅完渣后，将炉渣倒净。
2、计算矿石与铁水总量
生产钢种SPHC，要求终点碳上限0.06％，目标温度1675℃，铁水温度1320℃，铁水硅0.42％。计算矿石量为13吨，铁水装入量为275吨。
3、兑铁控制
兑铁前，先加入矿石8吨。先向后摇炉至100度，再向前摇炉至100度，将矿石铺开，最后摇炉至30度，准备兑铁。
兑铁50吨，兑铁速度不超过80t/min，然后停止兑铁。炉内矿石与铁水开始反应，炉口产生大量火焰。缓慢向后摇炉至25度，然后再向前摇炉至30度，来回缓慢摇炉两次。1.5min后，炉内反应平稳，摇炉至30度，继续兑铁。
4、供氧控制
设定氧气流量53700NM3/H，整个冶炼过程采取恒压变枪操作。开吹打火枪位260cm，打着火以后加入头批料。2min时枪位240cm，3min时枪位220cm，5min30S时枪位240min，8min30S时枪位250min，10min时枪位265min。前7min底吹流量10m3/min，7min以后底吹流量11m3/min。
5、造渣控制
碱度按3.5控制，计算加入白灰9.5吨，轻烧4.5吨。
开吹氧枪打着火以后，加入白灰6吨，轻烧3吨，矿石3吨。吹氧3.5min，加入白灰1.5吨，轻烧1吨；6min加入白灰1吨，矿石0.5吨；7min加入轻烧0.5吨；8min加入矿石0.5吨；9min加入白灰1吨，矿石0.5吨；10min加入矿石0.5吨；10min前加完所有造渣材料和冷料。
6、温度控制
吹氧12.5min时，进行副枪过程测试，测试时氧气流量30000NM3/H，枪位290cm。测试数值：温度1624℃，碳：0.32％。测试完毕氧气流量恢复53700NM3/H，枪位260cm。
7、终点控制
副枪过程测试以后，继续吹氧20秒拉碳，拉碳枪位200cm。拉碳45秒后终点抬枪，进行副枪终点测试，温度：1679℃，氧值：0.0575％，碳：0.052％。测试满足钢水质量要求后，进行出钢作业。
实施例2：
1、倒渣作业
上炉溅完渣后，将炉渣倒净。
2、计算矿石与铁水总量
生产钢种B，要求终点碳上限0.10％，目标温度1675℃，铁水温度1292℃，，铁水硅0.46％。计算矿石量为11吨，铁水装入量为278吨。
3、兑铁控制
兑铁前，先加入矿石7吨。先向后摇炉至100度，再向前摇炉至100度，将矿石铺开，最后摇炉至30度，准备兑铁。
兑铁50吨，兑铁速度不超过80t/min，然后停止兑铁。炉内矿石与铁水开始反应，炉口产生大量火焰。缓慢向后摇炉至25度，然后再向前摇炉至30度，来回缓慢摇炉两次。1.5min后，炉内反应平稳，摇炉至30度，继续兑铁。
4、供氧控制
设定氧气流量53700NM3/H，整个冶炼过程采取恒压变枪操作。开吹打火枪位260cm，打着火以后加入头批料。2min时枪位240cm，2min 40S时枪位230cm，3min时枪位215cm，5min时枪位240min，10min时枪位260min。前7min底吹流量10m3/min，7min以后底吹流量13m3/min。
5、造渣控制
碱度按3.0控制，计算加入白灰10吨，轻烧4.5吨。
开吹氧枪打着火以后，加入白灰6吨，轻烧2.5吨，矿石2.5吨。吹氧3.5min，加入白灰1.5吨，轻烧1吨；6min加入白灰1.5吨，矿石0.5；7min加入轻烧1吨；8min加入矿石0.5吨；9min加入白灰1吨；10min加入矿石0.5吨；10min前加完所有造渣材料和冷料。
6、温度控制
吹氧13min时，进行副枪过程测试，测试时氧气流量30000NM3/H，枪位290cm。测试数值：温度1627℃，碳：0.44％。测试完毕氧气流量恢复53700NM3/H，枪位260cm。
7、终点控制
副枪过程测试以后，继续吹氧20秒拉碳，拉碳枪位200cm。拉碳40秒后终点抬枪，进行副枪终点测试，温度：1677℃，氧值：0.0433％，碳：0.082％。测试满足钢水质量要求后，进行出钢作业。
实施例3：
1、倒渣作业
上炉溅完渣后，将炉渣倒净。
2、计算矿石与铁水总量
生产钢种IF3，要求终点碳上限0.05％，目标温度1700℃，铁水温度1345℃，铁水硅0.41％。计算矿石量为11吨，铁水装入量为278吨。
3、兑铁控制
兑铁前，先加入矿石7吨。先向后摇炉至100度，再向前摇炉至100度，将矿石铺开，最后摇炉至30度，准备兑铁。
兑铁50吨，兑铁速度不超过80t/min，然后停止兑铁。炉内矿石与铁水开始反应，炉口产生大量火焰。缓慢向后摇炉至25度，然后再向前摇炉至30度，来回缓慢摇炉两次。1.5min后，炉内反应平稳，摇炉至30度，继续兑铁。
4、供氧控制
设定氧气流量53700NM3/H，整个冶炼过程采取恒压变枪操作。开吹打火枪位260cm，打着火以后加入头批料。2min时枪位240cm，2min 40S时枪位230cm，3min时枪位215cm，5min时枪位240min，10min时枪位260min。前7min底吹流量10m3/min，7min以后底吹流量13m3/min。
5、造渣控制
碱度按3.0控制，计算加入白灰11吨，轻烧5吨。
开吹氧枪打着火以后，加入白灰7吨，轻烧2.5吨，矿石2吨。吹氧3.5min，加入白灰1.5吨，轻烧1吨；6min加入白灰1.5吨，矿石0.5吨；7min加入轻烧1吨，矿石0.5吨；8min加入矿石0.5吨；9min加入白灰1吨，矿石0.5吨；10min加入矿石0.5吨；10min前加完所有造渣材料和冷料。
6、温度控制
吹氧13min时，进行副枪过程测试，测试时氧气流量30000NM3/H，枪位290cm。测试数值：温度1636℃，碳：0.42％。测试完毕氧气流量恢复53700NM3/H，枪位260cm。
7、终点控制
副枪过程测试以后，继续吹氧30秒拉碳，拉碳枪位200cm。拉碳40秒后终点抬枪，进行副枪终点测试，温度：1703℃，氧值：0.0599％，碳：0.048％。测试满足钢水质量要求后，进行出钢作业。
本发明避免了全铁冶炼过程中的喷溅，能够避免喷溅引起的环境污染、金属料损失等各种弊端，实现冶炼过程平稳；提高了全铁冶炼终点碳温命中率，避免了终点高温过氧化带来的各种危害，保证质量，对于钢铁厂具有重要的意义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种全量铁水转炉冶炼控制方法，其特征在于，具体包括如下控制方法：
(1)倒渣作业：上炉溅完渣后，将炉渣倒净；
(2)计算矿石与铁水总量：根据铁水条件和钢种终点控制要求计算矿石加入总量；根据每3吨矿石折合成一吨铁水计算兑入铁水总量；
(3)兑铁控制：兑铁前，先加入矿石总量的55～70％，然后前后摇炉80～130°，将矿石铺开；兑入铁水总量的15％～25％，兑铁速度不超过60t/min，然后停止兑铁，前后摇炉10～40°，待反应平稳后，正常兑铁；
(4)供氧控制：整个冶炼过程采取恒压变枪操作；
(5)造渣控制：碱度按3.0～3.5控制计算白灰加入量，渣中目标MgO按7～13％计算轻烧白云石加入量；吹氧枪打着火后加入白灰、轻烧总量的50～60％，矿石总量的10～15％，吹氧3～4.5min加入白灰总量的15～20％，余下的白灰、轻烧、矿石在吹氧6min以后加入，每批次不超过0.5t，保证吹氧10min前加完所有造渣材料和冷料；
(6)温度控制：吹氧12～13min进行副枪过程测试，升温速度控制在25～35℃/min；
(7)终点控制：副枪过程测试以后，升温速率控制在35～50℃/min，脱碳速率控制在0.30％～0.35％/min。
2.根据权利要求1所述的一种全量铁水转炉冶炼控制方法，其特征在于，所述步骤(4)所述的恒压变枪操作：供氧强度3.0～3.4NM3/t·min，开吹枪位240～280cm，过程枪位220～260cm，拉碳枪位200～210cm，底吹流量0.05～0.15NM3/t·min供入氮气或氩气。
3.根据权利要求1所述的一种全量铁水转炉冶炼控制方法，其特征在于，所述步骤(5)所述的吹氧3～4.5min，严禁加入矿石，有喷溅迹象可提高枪位20～50cm，同时加入0.5～1.5t渣料压渣。
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