CN110438287B - 一种用于生产sphc钢种的转炉工序控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法，通过对铁水预处理、转炉底吹控制、转炉吹炼过程中氧枪枪位及氧气流量控制、转炉吹炼终点及出钢下渣、脱氧合金化等转炉工序内多个生产控制点的有效精准管控，有效避免了SPHC钢种的终点氧化性强、夹杂物高、钢水硅含量高、出钢下渣回磷回硅等问题，降低了脱氧用铝耗成本和生产成本，保证了SPHC钢种的钢水可浇性、提高了钢水质量。同时本发明不需要设备及工艺步骤的改造，在保持现有设备与工艺步骤不变的基础上，对转炉工序内多个关键生产控制点进行精准管控与工艺参数优化，采取重点优化与系统协同，最终实现了运行成本低，钢水质量影响小，具有操作简单、实用高效等特点。

Description

一种用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法
技术领域
本发明涉及转炉炼钢技术领域，具体涉及一种用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法。
背景技术
实际生产中，生产SPHC钢种存在以下主要问题：1).钢水成分较难控制，脱硫较难，钢水成品中酸熔铝偏析较大且容易增硅；2).钢水可浇性差，在连铸浇铸过程中容易产生结瘤絮流问题，对整个生产环节产生不利因素，导致生产事故；3).钢水质量要求比较严格，如果控制不当，钢水中夹杂物高，在轧制过程中会出现质量缺陷等诸多问题。
因此，如何系统地解决硫含量、吹炼及终点钢水质量、出钢及脱氧合金化等精准控制，提高钢水成分和温度的命中率，保证钢水质量和可浇性，提供一种使用高效的SPHC钢种的转炉工序的系统控制方法，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法。
为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法，包括以下依次进行的步骤：
1)将铁水进行KR预处理，然后扒渣；
2)往转炉内加入废钢以及兑入步骤1)中扒渣后制得的铁水，转炉底吹采用全程吹氩模式，底吹氩气流量采用中流量系列；
3)计算造渣料的添加量，转炉炉渣碱度按照R＝2.8～3.1控制；
4)吹炼前期氧枪枪位为1900mm～2000mm，氧气流量为29000m3/h，且加入造渣料；
5)吹炼中期氧枪枪位为1700mm～1800mm，氧气流量为28000m3/h；
6)吹炼后期氧枪枪位为1500mm～1700mm，氧气流量为30000m3/h；吹炼后期不补加造渣料及冷却剂；
7)终点拉碳时的氧枪枪位为1200mm～1400mm，氧气流量为33000m3/h；
8)控制吹炼终点时：钢水温度为1620℃～1630℃，终点钢水中碳含量为0.04wt％～0.06wt％，终点钢水中氧含量为450ppm～600ppm；
9)出钢前10秒钟时，打开钢包的底吹氩气，氩气流量为50～100NL/min；
10)开始出钢，出钢前期加入石灰颗粒进行渣洗精炼，出钢过程中采用先加铝锰合金再加铝块的先弱后强原则进行脱氧合金化，出钢接近结束时采用滑板挡渣以用于防止出钢下渣，控制出钢总时间为3～4min；
11)出钢结束后钢水运往精炼进行下一步处理。
优选的，步骤1)中，铁水KR预处理中脱硫后铁水目标含硫量≤0.015wt％；
控制扒渣后渣层面积不大于铁包的液面的1/5。
优选的，步骤2)中，底吹氩气流量为240～320m3/h。
优选的，步骤10)中，出钢前期加入4～7Kg石灰颗粒/吨钢。
本申请提供了一种用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法，通过对铁水预处理、转炉底吹控制、转炉吹炼过程中氧枪枪位及氧气流量控制、转炉吹炼终点及出钢下渣、脱氧合金化等转炉工序内多个生产控制点的有效精准管控，有效避免了SPHC钢种的终点氧化性强、夹杂物高、钢水硅含量高、出钢下渣回磷回硅等问题，降低了脱氧用铝耗成本和生产成本，保证了SPHC钢种的钢水可浇性、提高了钢水质量。同时本发明不需要设备及工艺步骤的改造，在保持现有设备与工艺步骤不变的基础上，对转炉工序内多个关键生产控制点进行精准管控与工艺参数优化，采取重点优化与系统协同，最终实现了运行成本低，钢水质量影响小，具有操作简单、实用高效等特点。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本申请提供了一种用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法，包括以下依次进行的步骤：
1)将铁水进行KR预处理，然后扒渣；
2)往转炉内加入废钢以及兑入步骤1)中扒渣后制得的铁水，转炉底吹采用全程吹氩模式，底吹氩气流量采用中流量系列；
3)计算确定造渣料，根据铁水成分及废钢情况计算造渣料的加入量，转炉炉渣碱度按照R＝2.8～3.1控制，保证炉渣脱除效果及去除夹杂能力；
4)吹炼前期氧枪枪位为1900mm～2000mm，氧气流量为29000m3/h，加入造渣料；
5)吹炼中期氧枪枪位为1700mm～1800mm，氧气流量为28000m3/h；
6)吹炼后期氧枪枪位为1500mm～1700mm，氧气流量为30000m3/h；吹炼后期不补加造渣料及冷却剂，以减少夹杂物带入及水分增氮、氢的影响；
7)终点拉碳时的氧枪枪位为1200mm～1400mm，氧气流量为33000m3/h，以均匀熔池成分及温度梯度，保证终点命中率；
8)控制吹炼终点时：钢水温度为1620℃～1630℃，终点钢水中碳含量为0.04wt％～0.06wt％，终点钢水中氧含量为450ppm～600ppm，以避免钢水过氧化、脱氧不彻底、脱氧产物上浮不充分；
9)出钢前10秒钟时，打开钢包的底吹氩气，氩气流量为50～100NL/min，以置换钢包内的空气，减少钢水氧化及增氮；
10)保证所用钢包干净、出钢口状况良好，钢包内严禁有残渣、钢包口清理干净；开始出钢，出钢前期加入石灰颗粒进行渣洗精炼，出钢过程中采用先加铝锰合金再加铝块的先弱后强原则进行脱氧合金化，出钢接近结束时采用滑板挡渣以用于防止出钢下渣，减少下渣带来的回硅、回磷及夹杂物升高，控制出钢总时间为3～4min；
11)出钢结束后钢水运往精炼进行下一步处理。
在本申请的一个实施例中，步骤1)中，铁水KR预处理中脱硫后铁水目标含硫量≤0.015wt％；
控制扒渣后渣层面积不大于铁包的液面的1/5。
在本申请的一个实施例中，步骤2)中，底吹氩气流量为240～320m3/h。
在本申请的一个实施例中，步骤10)中，出钢前期加入4～7Kg石灰颗粒/吨钢。
本申请中，SPHC钢种本身就是一个钢种，而不是个系列，其有具体的成分。
本申请解决上述技术问题的工作原理：
1)通过铁水KR预处理，彻底扒渣，可有效减轻转炉脱硫压力，保证终点硫含量达标；
2)转炉底吹模式、流量系列和枪位、氧气流量的选择可促进熔池流场平稳均匀，提高反应速率和效率，提高终点命中率；
3)吹炼前期采用高枪位、中低流量保证前期快速开渣、化渣；吹炼中期采用中枪位、低流量保证过程吹炼平稳；吹炼后期采用低枪位、高流量目的是强化熔池搅拌，进一步促进吹炼终点脱碳反应和碳氧平衡；
4)钢包和出钢口的要求以及开钢包氩气、渣洗等措施，则是为了减少钢水污染和二次氧化，保证钢水质量。
本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
一种用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法，包括以下依次进行的步骤：
1)生产计划SPHC钢种的炉次，铁水温度1372℃，初始含硫量≤0.026wt％，加入4.5kg/吨钢水的脱硫剂进行KR预处理，降下搅拌头进行搅拌，取样化验脱硫后铁水含硫量≤0.011wt％，然后扒渣彻底，扒渣后渣层面积不大于铁包的液面的1/5；
2)往转炉内加入废钢20吨、兑入步骤1)制得的铁水130吨，转炉底吹采用全程吹氩模式，底吹氩气流量采用中流量系列，降下氧枪打开氧气进行吹炼，底吹氩气流量为280m3/h；
3)按照炉渣碱度R＝2.8-3.1目标计算出加入造渣料：石灰4500kg、轻烧白云石800kg；
4)吹炼前期氧枪枪位为2000mm，氧气流量为29000m3/h，且加入造渣料；
5)吹炼中期氧枪枪位为1800mm，氧气流量为28000m3/h；
6)吹炼后期氧枪枪位为1600mm，氧气流量为30000m3/h；吹炼后期不补加造渣料及冷却剂；
7)终点拉碳时的氧枪枪位为1300mm，氧气流量为33000m3/h；
8)吹炼结束后测量终点钢水温度1630℃，终点钢水中碳含量为0.042wt％，终点钢水中氧含量为590ppm，吹炼终点一次命中成功；
9)出钢前10秒钟时，打开钢包的底吹氩气，底吹氩气流量为50-100NL/min；
10)开始出钢，出钢前期加入600Kg石灰颗粒进行渣洗精炼，出钢过程中加入铝锰合金及铝块进行脱氧合金化，出钢接近结束时采用滑板挡渣，控制出钢总时间为3～4min；
11)出钢结束后钢水运往精炼进行下一步处理。
本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：
1)将铁水进行KR预处理，然后扒渣；
2)往转炉内加入废钢以及兑入步骤1)中扒渣后制得的铁水，转炉底吹采用全程吹氩模式，底吹氩气流量采用中流量系列；
步骤2)中，底吹氩气流量为240～320m3/h；
3)计算造渣料的添加量，转炉炉渣碱度按照R＝2.8～3.1控制；
4)吹炼前期氧枪枪位为1900mm～2000mm，氧气流量为29000m3/h，且加入造渣料；
5)吹炼中期氧枪枪位为1700mm～1800mm，氧气流量为28000m3/h；
6)吹炼后期氧枪枪位为1500mm～1700mm，氧气流量为30000m3/h；吹炼后期不补加造渣料及冷却剂；
7)终点拉碳时的氧枪枪位为1200mm～1400mm，氧气流量为33000m3/h；
8)控制吹炼终点时：钢水温度为1620℃～1630℃，终点钢水中碳含量为0.04wt％～0.06wt％，终点钢水中氧含量为450ppm～600ppm；
9)出钢前10秒钟时，打开钢包的底吹氩气，氩气流量为50～100NL/min；
10)开始出钢，出钢前期加入石灰颗粒进行渣洗精炼，出钢过程中采用先加铝锰合金再加铝块的先弱后强原则进行脱氧合金化，出钢接近结束时采用滑板挡渣以用于防止出钢下渣，控制出钢总时间为3～4min；
11)出钢结束后钢水运往精炼进行下一步处理。
2.根据权利要求1所述的用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法，其特征在于，步骤1)中，铁水KR预处理中脱硫后铁水目标含硫量≤0.015wt％；
控制扒渣后渣层面积不大于铁包的液面的1/5。
3.根据权利要求1-2中的任意一项所述的用于生产SPHC钢种的转炉工序控制方法，其特征在于，步骤10)中，出钢前期加入4～7Kg石灰颗粒/吨钢。
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