CN109423533B - 一种全量铁水转炉冶炼控制方法 - Google Patents
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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
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 (2)
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;
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;
(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(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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