CN113151631A - 一种转炉合金成分精准冶炼控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转炉合金成分精准冶炼控制方法，包括以下步骤：保证铁水和废钢的准确计量，保证稳定的装入量；在转炉吹炼时根据铁水条件，动态调整铁水装入量；吹炼，当铁水硅大于0.7％，铁水硫大于0.055％时，采取应急操作模式，稳定出钢量；规范转炉出钢过程氮或氩气搅拌操作，确保化学成分均匀、稳定；补加合金必须进行称量，稳定成分控制；吹炼前期早化渣，过程渣化透，终渣做粘，提高终点碳合格率；根据出钢口使用情况维护内口，保证内口平滑规则的喇叭口；通过挡渣出钢尽量减少转炉出钢时的下渣量。本发明具备可以严格控制锰，硅元素的含量波动范围，使冶炼生产出来的合金钢，各化学组成元素比例更加精准的优点。
Description
技术领域
本发明涉及转炉合金成分控制技术领域，具体为一种转炉合金成分精准冶炼控制方法。
背景技术
当前中国钢产量已突破9亿吨，钢材数量早已不单单是市场需求的主要问题，而钢材品种结构不合理在钢材市场需求形成的尖锐的矛盾。当前钢铁行业的主要任务是努力提高产品的市场竞争力，站在可持发展的新起点上，把大力开发低合金钢列入发展战略的重要内容。许多钢铁企业已经意识到低合金钢生产是提高产品技术含量和附加值的关键。
国外通常控制在转炉中控制合金成分的投入量并配合控制技术达到转炉炼钢合金成分的控制，但在控制稳定出钢以及降低钢水氧化技术上尚未成熟。
转炉炼钢是将铁水和少量的废钢通过吹氧冶炼成合格钢水的过程，其中根据钢种制造标准的不同，需要在转炉装料时和或在出钢时在炉中和或在钢包中加入适量的合金。由于合金种类繁多，价格昂贵，在转炉冶炼钢水的过程中加入适量的合金配比一直是炼钢厂关心的问题，这一合金配比要求加入的合金种类和重量适量，使得本炉添加合金的总成本最小。在出钢时，钢水中不可避免的含有一定的游离氧，在加合金前如果不将钢水中的游离氧先脱掉，加入钢水中的部分合金将被钢水中存在的游离氧氧化，合金收得率降低，造成合金料的浪费。所以，在添加合金前，往往需要通过加入适量的脱氧剂将钢水中的游离氧先脱掉，然后再加入需要加的合金。在实际生产中，在进行合金添加计算时，尚未进行钢水游离氧测量，游离氧数据缺失，通常也是通过人工经验进行设定。首先测定每炉钢水的实际含氧量，然后准确计算脱氧及合金化所需要的合金量，再将粒度适中的合金通过喷吹管及惰性气体输送到钢包的钢水中。合金是通过喷吹管吹入钢水，合金最小粒度有要求，合金加入量计算采用重量和含量公式直接计算，同时具有测量误差，并且无法保证投入方案为最优解。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转炉合金成分精准冶炼控制方法，具备可以严格控制锰，硅元素的含量波动范围，使冶炼生产出来的合金钢，各化学组成元素比例更加精准，而精确的对合金元素的添加的优点，解决了由于合金种类繁多，价格昂贵，在转炉冶炼钢水的过程中加入适量的合金配比一直是炼钢厂关心的问题，这一合金配比要求加入的合金种类和重量适量，使得本炉添加合金的总成本最小。在出钢时，钢水中不可避免的含有一定的游离氧，在加合金前如果不将钢水中的游离氧先脱掉，加入钢水中的部分合金将被钢水中存在的游离氧氧化，合金收得率降低，造成合金料的浪费。所以，在添加合金前，往往需要通过加入适量的脱氧剂将钢水中的游离氧先脱掉，然后再加入需要加的合金。在实际生产中，在进行合金添加计算时，尚未进行钢水游离氧测量，游离氧数据缺失，通常也是通过人工经验进行设定。首先测定每炉钢水的实际含氧量，然后准确计算脱氧及合金化所需要的合金量，再将粒度适中的合金通过喷吹管及惰性气体输送到钢包的钢水中。合金是通过喷吹管吹入钢水，合金最小粒度有要求，合金加入量计算采用重量和含量公式直接计算，同时具有测量误差，并且无法保证投入方案为最优解的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种转炉合金成分精准冶炼控制方法，包括以下步骤：
S1、保证铁水和废钢的准确计量，使得上下两炉的装入量相差不超过1t，保证稳定的装入量；
S2、在转炉吹炼操作上，要求其根据铁水条件，动态调整铁水装入量；
S3、吹炼，当铁水硅大于0.7％，铁水硫大于0.055％时，采取应急操作模式，降低装入量，杜绝喷溅和减少溢渣的发生，稳定出钢量；
S4、规范转炉出钢过程氮或氩气搅拌操作，严格控制氮气搅拌流量和搅拌时间≥3min，确保化学成分均匀、稳定；
S5、补加合金必须进行称量，保证合金加入量精准，稳定成分控制；
S6、吹炼前期早化渣，过程渣化透，终渣做粘，保证压枪时间大于15秒，提高终点碳合格率，保证终点碳控制在0.07％以上；
S7、根据出钢口使用情况，当出现出钢时间短、出钢散流状况时，炉长采用手投大面料维护好内口，保证内口平滑规则的喇叭口；
S8、通过挡渣出钢尽量减少转炉出钢时的下渣量。
优选的，S1中铁水和废钢在称量前，要求铁水车称与废钢称，每班进行校称，保证准确计量。
优选的，S2中当铁水硅大于0.60％时，铁水减一吨装入量，废钢加一吨。
优选的，S3中应急操作模式为提高枪位50mm，增加3kg/t石灰用量，增加2kg/t红石子用量。
优选的，S5中补加合金为硅锰合金或硅铁合金，使锰含量精准控制在下限+0.044％以内，硅含量精准控制在下限+0.035％以内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：依据钢水碳氧平衡原理，转炉终点碳高，钢水氧含量就低，因此提高转炉终点碳对降低钢水氧化性有积极作用，通过管控转炉钢水终点碳的合格率，使终点碳控制在0.88％以上的技术手段降低转炉钢水的氧化性，从而避免出现二次补加合金元素的情况发生，且在转炉钢水出钢和精炼的过程中，利用氩气惰性，不与钢水中各成分发生化学反应的特点，使用适当流量的氩气进行搅拌，使钢水中化学成分均匀分布，保障产品质量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供的一种转炉合金成分精准冶炼控制方法的技术方案
一种转炉合金成分精准冶炼控制方法，包括以下步骤：
S1、保证铁水和废钢的准确计量，使得上下两炉的装入量相差不超过1t，保证稳定的装入量，铁水和废钢在称量前，要求铁水车称与废钢称，每班进行校称，保证准确计量；
S2、在转炉吹炼操作上，要求其根据铁水条件，动态调整铁水装入量，当铁水硅大于0.60％时，铁水减一吨装入量，废钢加一吨；
S3、吹炼，当铁水硅大于0.7％，铁水硫大于0.055％时，采取应急操作模式，降低装入量，杜绝喷溅和减少溢渣的发生，稳定出钢量，应急操作模式为提高枪位50mm，增加3kg/t石灰用量，增加2kg/t红石子用量；
S4、规范转炉出钢过程氮或氩气搅拌操作，严格控制氮气搅拌流量和搅拌时间≥3min，确保化学成分均匀、稳定，利用氩气惰性，不与钢水中各成分发生化学反应的特点，使用适当流量的氩气进行搅拌，使钢水中化学成分均匀分布，保障产品质量；
S5、补加合金必须进行称量，保证合金加入量精准，稳定成分控制，补加合金为硅锰合金或硅铁合金，使锰含量精准控制在下限+0.044％以内，硅含量精准控制在下限+0.035％以内；
S6、吹炼前期早化渣，过程渣化透，终渣做粘，保证压枪时间大于15秒，提高终点碳合格率，保证终点碳控制在0.07％以上，依据钢水碳氧平衡原理，转炉终点碳高，钢水氧含量就低，因此提高转炉终点碳对降低钢水氧化性有积极作用，通过管控转炉钢水终点碳的合格率，使终点碳控制在0.88％以上的技术手段降低转炉钢水的氧化性，从而避免出现二次补加合金元素的情况发生；
S7、根据出钢口使用情况，当出现出钢时间短、出钢散流状况时，炉长采用手投大面料维护好内口，保证内口平滑规则的喇叭口；
S8、通过挡渣出钢尽量减少转炉出钢时的下渣量。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (5)
1.一种转炉合金成分精准冶炼控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、保证铁水和废钢的准确计量，使得上下两炉的装入量相差不超过1t，保证稳定的装入量；
S2、在转炉吹炼操作上，要求其根据铁水条件，动态调整铁水装入量；
S3、吹炼，当铁水硅大于0.7％，铁水硫大于0.055％时，采取应急操作模式，降低装入量，杜绝喷溅和减少溢渣的发生，稳定出钢量；
S4、规范转炉出钢过程氮或氩气搅拌操作，严格控制氮气搅拌流量和搅拌时间≥3min，确保化学成分均匀、稳定；
S5、补加合金必须进行称量，保证合金加入量精准，稳定成分控制；
S6、吹炼前期早化渣，过程渣化透，终渣做粘，保证压枪时间大于15秒，提高终点碳合格率，保证终点碳控制在0.07％以上；
S7、根据出钢口使用情况，当出现出钢时间短、出钢散流状况时，炉长采用手投大面料维护好内口，保证内口平滑规则的喇叭口；
S8、通过挡渣出钢减少转炉出钢时的下渣量。
2.根据权利要求1所述的一种转炉合金成分精准冶炼控制方法，其特征在于：S1中铁水和废钢在称量前，要求铁水车称与废钢称，每班进行校称，保证准确计量。
3.根据权利要求1所述的一种转炉合金成分精准冶炼控制方法，其特征在于：S2中当铁水硅大于0.60％时，铁水减一吨装入量，废钢加一吨。
4.根据权利要求1所述的一种转炉合金成分精准冶炼控制方法，其特征在于：S3中应急操作模式为提高枪位50mm，增加3kg/t石灰用量，增加2kg/t红石子用量。
5.根据权利要求1所述的一种转炉合金成分精准冶炼控制方法，其特征在于：S5中补加合金为硅锰合金或硅铁合金，使锰含量精准控制在下限+0.044％以内，硅含量精准控制在下限+0.035％以内。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210723 |