CN113862551B - 氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法 - Google Patents

氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法，属于不锈钢冶炼技术领域。该方法根据熔池碳含量将不锈钢冶炼过程分为高碳氧化期、低碳氧化期和还原期3个阶段，在高碳氧化期根据入炉铁水重量、铁水温度、铁水碳含量和铁水铬含量控制较大流量喷吹不锈钢除尘灰，使不锈钢除尘灰完全熔融还原，为钢液增铬；在低碳氧化期适当降低不锈钢除尘灰喷吹流量，使不锈钢除尘灰持续充分还原；在还原期根据熔池钢水重量、熔池铬含量、渣中氧化铬含量和冶炼终点铬含量要求值控制较小流量喷吹不锈钢除尘灰，调整钢液成分。本发明能够达到高效利用不锈钢除尘灰的目的，减少不锈钢冶炼所需铬铁合金消耗，从而降低不锈钢生产成本。

Description

氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法
技术领域
本发明涉及不锈钢冶炼技术领域，特别是指一种氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法。
背景技术
现有的不锈钢冶炼工艺中，冶炼过程基本是在氩氧精炼炉中进行，使用的原料大多为脱磷或低磷铁水加铬铁合金。铬铁合金根据合金中的碳含量主要分为三大类：高碳铬铁、中碳铬铁和微碳铬铁，由于生产需要，导致铬铁合金的市场需求量大大增加，相应的价格变得十分昂贵，特别是微碳铬铁。因此出于生产成本考虑，大多数不锈钢厂选择使用高碳铬铁作为生产原料。而不锈钢冶炼的本质就是“脱碳保铬”，高碳铬铁中带入的大量碳元素会增加不锈钢生产的脱碳任务，延长冶炼周期，同时脱碳过程会剧烈放热，使不锈钢冶炼炉长时间经受钢水高温侵蚀及冲刷侵蚀，缩短了炉体寿命。
不锈钢冶炼过程中会产生烟尘，经除尘后收集即得到不锈钢除尘灰。不锈钢除尘灰中Fe含量高达30%~47%，Cr含量为8%~10%，CaO及MgO的总含量达到25%~35%。对于不锈钢冶炼工艺来说，除尘灰是非常有价值的二次资源。目前关于不锈钢除尘灰的回收利用主要通过造球、压块之后再回炉利用，但是造球和压块的处理过程能耗高，且会造成二次污染，同时球状和块状的除尘灰进入炉内后反应动力学条件差，很难达到充分的熔解和还原，致使除尘灰的回收率较低。现有技术中公开了一种脱磷转炉底喷吹不锈钢除尘灰的系统及方法，但也只是通过将不锈钢除尘灰与石灰粉混合喷吹提高转炉脱磷，不锈钢除尘灰的利用率较低。现有技术中公开了一种利用电弧炉处理不锈钢除尘灰的方法，利用三层套管式喷枪将不锈钢除尘灰和碳粉混合喷入电弧炉熔池内，电弧炉熔池含碳量很低，该方法不锈钢除尘灰和碳粉很难快速发生熔融还原反应，冶炼效率低，且过程中喷枪同时进行吹氧操作，安全风险大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法，根据熔池碳含量将不锈钢冶炼过程分为高碳氧化期、低碳氧化期和还原期。在所述氧化期根据熔池金属液重量、熔池温度、碳含量、铬含量和渣中氧化铬含量动态调节不锈钢除尘灰喷吹流量，调控熔池碳-铬反应平衡，使不锈钢除尘灰完全熔融还原，达到为钢液增铬的目的；在所述还原期熔池钢水重量、熔池铬含量、渣中氧化铬含量和冶炼终点铬含量要求值控制不锈钢除尘灰喷吹流量，调整出钢前熔池成分，保证钢液成分合格。通过全过程动态控制不锈钢除尘灰喷吹流量，充分回收利用除尘灰，并减少不锈钢冶炼所需铬铁合金消耗，缩短冶炼周期，降低不锈钢生产成本。
该方法具体为：
根据熔池碳含量将不锈钢冶炼过程分为高碳氧化期、低碳氧化期和还原期3个阶段，在不同冶炼阶段不锈钢除尘灰喷吹流量的具体控制方法如下：
（1）高碳氧化期，熔池还原性较强，钢液中基本没有铬氧化烧损进入渣中形成氧化 铬，因此不需要考虑渣中氧化铬含量
Figure 895367DEST_PATH_IMAGE001
，仅考虑入炉铁水重量
Figure 140403DEST_PATH_IMAGE002
、铁水温度
Figure 654561DEST_PATH_IMAGE003
、 铁水碳含量
Figure 580929DEST_PATH_IMAGE004
和铁水铬含量
Figure 427925DEST_PATH_IMAGE005
，此阶段大流量喷吹除尘灰，使不锈钢除尘灰在 高碳条件下被快速还原，为钢液增铬，不锈钢除尘灰流量
Figure 578283DEST_PATH_IMAGE006
计算过程如下：
Figure 438792DEST_PATH_IMAGE007
其中，
Figure 168850DEST_PATH_IMAGE002
为入炉铁水重量，
Figure 368888DEST_PATH_IMAGE008
为高碳氧化期比例系数，
Figure 394875DEST_PATH_IMAGE009
为不锈钢除尘灰中氧化铬所占比例，
Figure 680363DEST_PATH_IMAGE010
为高碳氧化期设定冶炼时间，
Figure 948533DEST_PATH_IMAGE003
为铁水温度，
Figure 3076DEST_PATH_IMAGE004
为铁水碳含量，
Figure 167342DEST_PATH_IMAGE005
为铁水铬含量；
（2）低碳氧化期，随着氧化脱碳反应的进行，熔池碳含量逐渐减少，此阶段适当降低不锈钢除尘灰喷吹流量，使不锈钢除尘灰持续充分还原，钢液中的铬逐渐氧化损失，渣中氧化铬含量
Figure 940126DEST_PATH_IMAGE001
逐渐升高，此阶段需考虑熔池钢水重量
Figure 746408DEST_PATH_IMAGE011
、熔池温度
Figure 921037DEST_PATH_IMAGE012
、熔池碳含量
Figure 787362DEST_PATH_IMAGE013
、熔池铬含量
Figure 814486DEST_PATH_IMAGE014
和渣中氧化铬含量
Figure 627721DEST_PATH_IMAGE015
，不锈钢除尘灰喷吹流量
Figure 656857DEST_PATH_IMAGE016
计算过程如下：
Figure 225242DEST_PATH_IMAGE017
其中，
Figure 707038DEST_PATH_IMAGE011
为低碳氧化期熔池钢水重量，
Figure 120702DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 207607DEST_PATH_IMAGE019
为低碳氧化期比例系数，
Figure 681314DEST_PATH_IMAGE020
为低碳氧化期设定冶炼时间，
Figure 915986DEST_PATH_IMAGE012
为熔池温度，
Figure 867761DEST_PATH_IMAGE013
为熔池碳含量，
Figure 74752DEST_PATH_IMAGE014
为低碳氧化期熔池铬含量，
Figure 214965DEST_PATH_IMAGE015
为低碳氧化期渣中氧化铬含量；
（3）还原期，此阶段以较小流量喷吹不锈钢除尘灰，调整出钢前熔池成分，保证钢液成分合格，不锈钢除尘灰喷吹流量
Figure 936934DEST_PATH_IMAGE021
计算过程如下：
Figure 692400DEST_PATH_IMAGE022
其中，
Figure 488318DEST_PATH_IMAGE023
为还原期熔池钢水重量，
Figure 303827DEST_PATH_IMAGE024
为还原期比例系数，
Figure 513091DEST_PATH_IMAGE025
为还原期设定冶炼时 间，
Figure 72249DEST_PATH_IMAGE026
为冶炼终点铬含量要求值，
Figure 784990DEST_PATH_IMAGE027
为还原期熔池铬含量，
Figure 709083DEST_PATH_IMAGE028
为还原 期渣中氧化铬含量。
上述，所述高碳氧化期熔池碳含量
Figure 140065DEST_PATH_IMAGE029
，所述低碳氧化期熔池碳含量
Figure 4378DEST_PATH_IMAGE030
，所述还原期熔池碳含量
Figure 837205DEST_PATH_IMAGE031
。
上述比例系数
Figure 932200DEST_PATH_IMAGE032
取值为0.1~5.0，
Figure 850477DEST_PATH_IMAGE033
取值为1.0~15.0，
Figure 751437DEST_PATH_IMAGE034
取值为0.01~0.25，
Figure 438770DEST_PATH_IMAGE035
取值为0.2~0.4。
所述高碳氧化期设定冶炼时间
Figure 766983DEST_PATH_IMAGE036
取值为20~40 min，所述低碳氧化期设定冶炼时间
Figure 641398DEST_PATH_IMAGE037
取值为30~50min，所述还原期设定冶炼时间
Figure 346049DEST_PATH_IMAGE038
取值为20~30min。
所述不锈钢除尘灰中氧化铬所占比例
Figure 654933DEST_PATH_IMAGE009
取值为0.01~1.0。
所述入炉铁水重量
Figure 154048DEST_PATH_IMAGE002
、铁水温度
Figure 984600DEST_PATH_IMAGE003
、铁水碳含量
Figure 227363DEST_PATH_IMAGE004
、铁水铬含量
Figure 623709DEST_PATH_IMAGE005
由炼钢控制系统中的原料采集系统获取，所述低碳氧化期熔池钢水重量
Figure 559304DEST_PATH_IMAGE011
、还原期熔池钢水重量
Figure 673891DEST_PATH_IMAGE023
、熔池温度
Figure 454765DEST_PATH_IMAGE012
、熔池碳含量
Figure 174459DEST_PATH_IMAGE013
、低碳氧化期熔池铬含量
Figure 15376DEST_PATH_IMAGE014
、还原期熔池铬含量
Figure 384303DEST_PATH_IMAGE027
、低碳氧化期渣中氧化铬含量
Figure 968868DEST_PATH_IMAGE015
和还原期渣中氧化铬含量
Figure 543069DEST_PATH_IMAGE028
由炼钢控制系统中的测温取样系统实时测取，所述冶炼终点铬含量要求值
Figure 554887DEST_PATH_IMAGE026
由目标参数数据库根据所炼钢种自动匹配，不锈钢除尘灰喷吹流量由炼钢控制系统中的数据计算系统计算的得出。
所述不锈钢除尘灰喷吹方式采用侧吹或者底吹，喷吹元件采用不锈钢双层套管式喷枪，所述喷枪内层管道喷吹载气-不锈钢除尘灰，所述喷枪外层管道喷吹保护性气体保护喷枪，减缓喷枪高温侵蚀。
所述喷枪内层管道喷吹的载气包括氮气、氩气、二氧化碳中任意一种气体或者任意两种及以上的混合气体，所述保护性气体选择氮气、氩气、二氧化碳或甲烷中任意一种气体或者任意两种及以上的混合气体。
该方法适用的冶炼炉包括TSR炉、AOD炉、VOD炉以及GOR炉，冶炼炉的容量为50~300t。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，在不锈钢冶炼过程中全程动态调控喷吹不锈钢除尘灰，根据熔池金属液和炉渣成分实时调节不锈钢除尘灰流量，使不锈钢除尘灰进入熔池后快速发生熔融还原，为钢液增铬，显著提高不锈钢除尘灰利用率。不锈钢除尘灰利用于不锈钢生产，可减少冶炼所需铬铁合金消耗，降低不锈钢生产成本，同时减轻冶炼脱碳任务，缩短冶炼周期，一定程度上延长不锈钢冶炼炉的寿命。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法。
该方法根据熔池碳含量将不锈钢冶炼过程分为高碳氧化期、低碳氧化期和还原期3个阶段，在不同冶炼阶段不锈钢除尘灰喷吹流量的具体控制方法如下：
（1）高碳氧化期，不锈钢除尘灰流量
Figure 644066DEST_PATH_IMAGE006
计算过程如下：
Figure 32322DEST_PATH_IMAGE007
其中，
Figure 461029DEST_PATH_IMAGE002
为入炉铁水重量，
Figure 643749DEST_PATH_IMAGE032
为高碳氧化期比例系数，
Figure 485803DEST_PATH_IMAGE009
为不锈钢除尘灰中氧化铬所占比例，
Figure 412171DEST_PATH_IMAGE010
为高碳氧化期设定冶炼时间，
Figure 695384DEST_PATH_IMAGE003
为铁水温度，
Figure 606928DEST_PATH_IMAGE004
为铁水碳含量，
Figure 608382DEST_PATH_IMAGE005
为铁水铬含量；
（2）低碳氧化期，不锈钢除尘灰喷吹流量
Figure 338440DEST_PATH_IMAGE016
计算过程如下：
Figure 538478DEST_PATH_IMAGE017
其中，
Figure 328579DEST_PATH_IMAGE011
为低碳氧化期熔池钢水重量，
Figure 817329DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 85500DEST_PATH_IMAGE019
为低碳氧化期比例系数，
Figure 405622DEST_PATH_IMAGE020
为低碳氧化期设定冶炼时间，
Figure 366625DEST_PATH_IMAGE012
为熔池温度，
Figure 375295DEST_PATH_IMAGE013
为熔池碳含量，
Figure 650418DEST_PATH_IMAGE014
为低碳氧化期熔池铬含量，
Figure 825048DEST_PATH_IMAGE015
为低碳氧化期渣中氧化铬含量；
（3）还原期，不锈钢除尘灰喷吹流量
Figure 956952DEST_PATH_IMAGE021
计算过程如下：
Figure 217032DEST_PATH_IMAGE022
其中，
Figure 827005DEST_PATH_IMAGE023
为还原期熔池钢水重量，
Figure 59403DEST_PATH_IMAGE024
为还原期比例系数，
Figure 96629DEST_PATH_IMAGE025
为还原期设定冶炼时 间，
Figure 109584DEST_PATH_IMAGE026
为冶炼终点铬含量要求值，
Figure 523248DEST_PATH_IMAGE027
为还原期熔池铬含量，
Figure 610153DEST_PATH_IMAGE028
为还原 期渣中氧化铬含量。
上述，高碳氧化期熔池碳含量
Figure 585324DEST_PATH_IMAGE029
，所述低碳氧化期熔池碳含量
Figure 554417DEST_PATH_IMAGE030
，所述还原期熔池碳含量
Figure 771772DEST_PATH_IMAGE031
。
比例系数
Figure 775500DEST_PATH_IMAGE008
取值为0.1~5.0，
Figure 357791DEST_PATH_IMAGE018
取值为1.0~15.0，
Figure 814180DEST_PATH_IMAGE019
取值为0.01~0.25，
Figure 835226DEST_PATH_IMAGE024
取值 为0.2~0.4。
高碳氧化期设定冶炼时间
Figure 693461DEST_PATH_IMAGE010
取值为20~40 min，所述低碳氧化期设定冶炼时间
Figure 508970DEST_PATH_IMAGE020
取值为30~50min，所述还原期设定冶炼时间
Figure 655917DEST_PATH_IMAGE025
取值为20~30min。
不锈钢除尘灰中氧化铬所占比例
Figure 450960DEST_PATH_IMAGE009
取值为0.01~1.0。
入炉铁水重量
Figure 429281DEST_PATH_IMAGE002
、铁水温度
Figure 415691DEST_PATH_IMAGE003
、铁水碳含量
Figure 49935DEST_PATH_IMAGE004
、铁水铬含量
Figure 147204DEST_PATH_IMAGE005
由炼钢控制系统中的原料采集系统获取，所述低碳氧化期熔池钢水重量
Figure 980031DEST_PATH_IMAGE011
、还原期熔池钢水重量
Figure 137343DEST_PATH_IMAGE023
、熔池温度
Figure 258882DEST_PATH_IMAGE012
、熔池碳含量
Figure 894263DEST_PATH_IMAGE013
、低碳氧化期熔池铬含量
Figure 847176DEST_PATH_IMAGE014
、还原期熔池铬含量
Figure 694432DEST_PATH_IMAGE027
、低碳氧化期渣中氧化铬含量
Figure 37688DEST_PATH_IMAGE015
和还原期渣中氧化铬含量
Figure 742339DEST_PATH_IMAGE028
由炼钢控制系统中的测温取样系统实时测取，所述冶炼终点铬含量要求值
Figure 284179DEST_PATH_IMAGE026
由目标参数数据库根据所炼钢种自动匹配。
不锈钢除尘灰喷吹方式采用侧吹或者底吹，喷吹元件采用不锈钢双层套管式喷枪，所述喷枪内层管道喷吹载气-不锈钢除尘灰，所述喷枪外层管道喷吹保护性气体保护喷枪，减缓喷枪高温侵蚀。
喷枪内层管道喷吹的载气包括氮气、氩气、二氧化碳中任意一种气体或者任意两种及以上的混合气体，所述保护性气体选择氮气、氩气、二氧化碳或甲烷中任意一种气体或者任意两种及以上的混合气体。
该方法适用的冶炼炉包括TSR炉、AOD炉、VOD炉以及GOR炉，冶炼炉的容量为50~300t。
下面结合具体实施例予以说明。
实施例1
本发明应用于80 t TSR炉冶炼不锈钢，冶炼产品为410S不锈钢，冶炼终点铬含量 要求值
Figure 48873DEST_PATH_IMAGE026
为12.0%。比例系数
Figure 676163DEST_PATH_IMAGE008
取值为0.3，比例系数
Figure 856609DEST_PATH_IMAGE018
取值为14.0，比例系数
Figure 518534DEST_PATH_IMAGE019
取值为0.01，比例系数
Figure 454129DEST_PATH_IMAGE024
取值为0.25，高碳氧化期设定冶炼时间
Figure 568716DEST_PATH_IMAGE010
为30 min，低碳氧化期 设定冶炼时间
Figure 552852DEST_PATH_IMAGE020
为35 min，还原化期设定冶炼时间
Figure 570749DEST_PATH_IMAGE025
为20 min，除尘灰中不锈钢除尘灰中 氧化铬所占比例
Figure 677245DEST_PATH_IMAGE009
取值为0.132。具体冶炼步骤如下：
（1）由炼钢控制系统中的原料采集系统获取入炉铁水条件，如表1。
表1 入炉铁水条件
Figure 279128DEST_PATH_IMAGE040
（2）0~30 min，高碳氧化期，由数据计算系统根据（公式1）计算得出该阶段除尘灰喷吹流量为166.7 Kg/min。
（3）30~65 min，低碳氧化期，由测温取样系统实时测得熔池条件如表2。
表2 低碳氧化期钢液和炉渣条件
Figure 863693DEST_PATH_IMAGE042
（4）数据计算系统根据（公式2）计算得出低碳氧化期除尘灰喷吹流量为91.6 Kg/min。
（5）65~85 min，还原期，由测温取样系统实时测得熔池条件如表3。
表3 还原期钢液和炉渣条件
Figure 437894DEST_PATH_IMAGE044
（6）数据计算系统根据（公式3）计算得出还原期除尘灰喷吹流量为52.8 Kg/min。
采用本发明所述方法后，不锈钢除尘灰收得率达到99%以上，冶炼周期缩短2~3min，吨钢生产成本降低20~30元。
实施例2
本发明应用于200 t AOD炉冶炼不锈钢，冶炼产品为430不锈钢，冶炼终点铬含量 要求值
Figure 449712DEST_PATH_IMAGE026
为16.0%。比例系数
Figure 538891DEST_PATH_IMAGE008
取值为0.4，比例系数
Figure 927147DEST_PATH_IMAGE018
取值为11.0，比例系数
Figure 152592DEST_PATH_IMAGE019
取值为0.01，比例系数
Figure 538574DEST_PATH_IMAGE024
取值为0.22，高碳氧化期设定冶炼时间
Figure 616514DEST_PATH_IMAGE010
为35 min，低碳氧化期 设定冶炼时间
Figure 542881DEST_PATH_IMAGE020
为30 min，还原化期设定冶炼时间
Figure 622833DEST_PATH_IMAGE025
为25 min，除尘灰中不锈钢除尘灰中 氧化铬所占比例
Figure 507612DEST_PATH_IMAGE009
取值为0.15。具体冶炼步骤如下：
（1）由炼钢控制系统中的原料采集系统获取入炉铁水条件，如表1。
表1 入炉铁水条件
Figure 305804DEST_PATH_IMAGE046
（2）0~35 min，高碳氧化期，由数据计算系统根据（公式1）计算得出该阶段除尘灰喷吹流量为235.6 Kg/min。
（3）35~65 min，低碳氧化期，由测温取样系统实时测得熔池条件如表2。
表2 低碳氧化期钢液和炉渣条件
Figure 973546DEST_PATH_IMAGE048
（4）数据计算系统根据（公式2）计算得出低碳氧化期除尘灰喷吹流量为119.3 Kg/min。
（5）65~90 min，还原期，由测温取样系统实时测得熔池条件如表3。
表3 还原期钢液和炉渣条件
Figure 439162DEST_PATH_IMAGE050
（6）数据计算系统根据（公式3）计算得出还原期除尘灰喷吹流量为91.3 Kg/min。
采用本发明所述方法后，不锈钢除尘灰收得率达到99%以上，冶炼周期缩短2~3min，吨钢生产成本降低30~40元。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法，其特征在于，根据熔池碳含量将不锈钢冶炼过程分为高碳氧化期、低碳氧化期和还原期3个阶段，在不同冶炼阶段不锈钢除尘灰喷吹流量的具体控制方法如下：
（1）高碳氧化期，不锈钢除尘灰流量
Figure 645611DEST_PATH_IMAGE001
计算过程如下：
Figure 766014DEST_PATH_IMAGE003
其中，
Figure 76909DEST_PATH_IMAGE004
为入炉铁水重量，
Figure 613064DEST_PATH_IMAGE005
为高碳氧化期比例系数，
Figure 958595DEST_PATH_IMAGE006
为不锈钢除尘灰中氧化铬所占比例，
Figure 482855DEST_PATH_IMAGE007
为高碳氧化期设定冶炼时间，
Figure 890833DEST_PATH_IMAGE008
为铁水温度，
Figure 620892DEST_PATH_IMAGE009
为铁水碳含量，
Figure 493033DEST_PATH_IMAGE010
为铁水铬含量；
（2）低碳氧化期，不锈钢除尘灰喷吹流量
Figure 892922DEST_PATH_IMAGE011
计算过程如下：
Figure 178409DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure 557832DEST_PATH_IMAGE014
为低碳氧化期熔池钢水重量，
Figure 612375DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure 448744DEST_PATH_IMAGE016
为低碳氧化期比例系数，
Figure 221528DEST_PATH_IMAGE017
为低碳氧化期设定冶炼时间，
Figure 699914DEST_PATH_IMAGE018
为熔池温度，
Figure 749910DEST_PATH_IMAGE019
为熔池碳含量，
Figure 616234DEST_PATH_IMAGE020
为低碳氧化期熔池铬含量，
Figure 250216DEST_PATH_IMAGE021
为低碳氧化期渣中氧化铬含量；
（3）还原期，不锈钢除尘灰喷吹流量
Figure 594609DEST_PATH_IMAGE022
计算过程如下：
Figure 499112DEST_PATH_IMAGE024
其中，
Figure 801917DEST_PATH_IMAGE025
为还原期熔池钢水重量，
Figure 955818DEST_PATH_IMAGE026
为还原期比例系数，
Figure 244848DEST_PATH_IMAGE027
为还原期设定冶炼时间，
Figure 128490DEST_PATH_IMAGE028
为冶炼终点铬含量要求值，
Figure 713449DEST_PATH_IMAGE029
为还原期熔池铬含量，
Figure 682542DEST_PATH_IMAGE030
为还原期 渣中氧化铬含量；
所述高碳氧化期熔池碳含量
Figure 509683DEST_PATH_IMAGE031
所述低碳氧化期熔池碳含量
Figure 513411DEST_PATH_IMAGE032
，所述还原期熔池碳含量
Figure 33386DEST_PATH_IMAGE033
。
2.根据权利要求1所述的氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法， 其特征在于，所述比例系数
Figure 489775DEST_PATH_IMAGE034
取值为0.1~5.0，
Figure 120607DEST_PATH_IMAGE015
取值为1.0~15.0，
Figure 713263DEST_PATH_IMAGE016
取值为0.01~0.25，
Figure 699411DEST_PATH_IMAGE026
取值为0.2~0.4。
3.根据权利要求1所述的氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法，其特征在于，所述高碳氧化期设定冶炼时间
Figure 518462DEST_PATH_IMAGE035
取值为20~40 min，所述低碳氧化期设定冶炼时间
Figure 77620DEST_PATH_IMAGE036
取值为30~50min，所述还原期设定冶炼时间
Figure 665727DEST_PATH_IMAGE027
取值为20~30min。
4.根据权利要求1所述的氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法，其特征在于，所述不锈钢除尘灰中氧化铬所占比例
Figure 386558DEST_PATH_IMAGE006
取值为0.01~1.0。
5.根据权利要求1所述的氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法，其特征在于，所述入炉铁水重量
Figure 692906DEST_PATH_IMAGE037
、铁水温度
Figure 790175DEST_PATH_IMAGE038
、铁水碳含量
Figure 745972DEST_PATH_IMAGE039
、铁水铬含量
Figure DEST_PATH_IMAGE040
由炼钢控制系统中的原料采集系统获取，所述低碳氧化期熔池钢水重量
Figure 44230DEST_PATH_IMAGE014
、还原期熔池钢水重量
Figure 962507DEST_PATH_IMAGE025
、熔池温度
Figure 738833DEST_PATH_IMAGE018
、熔池碳含量
Figure 832691DEST_PATH_IMAGE019
、低碳氧化期熔池铬含量
Figure 160904DEST_PATH_IMAGE020
、还原期熔池铬含量
Figure 674800DEST_PATH_IMAGE029
、低碳氧化期渣中氧化铬含量
Figure 379451DEST_PATH_IMAGE021
和还原期渣中氧化铬含量
Figure 796657DEST_PATH_IMAGE030
由炼钢控制系统中的测温取样系统实时测取，所述冶炼终点铬含量要求值
Figure 295771DEST_PATH_IMAGE028
由目标参数数据库根据所炼钢种自动匹配。
6.根据权利要求1所述的氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法，其特征在于，所述不锈钢除尘灰喷吹方式采用侧吹或者底吹，喷吹元件采用不锈钢双层套管式喷枪，所述喷枪内层管道喷吹载气-不锈钢除尘灰，所述喷枪外层管道喷吹保护性气体保护喷枪，减缓喷枪高温侵蚀。
7.根据权利要求6所述的氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法，其特征在于，所述喷枪内层管道喷吹的载气包括氮气、氩气、二氧化碳中任意一种气体或者任意两种及以上的混合气体，所述保护性气体选择氮气、氩气、二氧化碳或甲烷中任意一种气体或者任意两种及以上的混合气体。
8.根据权利要求1所述的氩氧精炼炉喷吹不锈钢除尘灰冶炼不锈钢的工艺控制方法，其特征在于，该方法适用的冶炼炉包括TSR炉、AOD炉、VOD炉以及GOR炉，冶炼炉的容量为50~300 t。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5769923A (en) * 1995-07-27 1998-06-23 Kawasaki Steel Corporation Decarburization refining process for chromium-containing molten metal and associated top blowing lance
CN101457272A (zh) * 2009-01-08 2009-06-17 山东泰山钢铁集团有限公司 二步法不锈钢冶炼方法
CN103290227A (zh) * 2013-06-20 2013-09-11 嘉峪关大友企业公司 不锈钢除尘灰为原料的镍铬生铁制备方法
CN104212975A (zh) * 2014-08-21 2014-12-17 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 利用不锈钢除尘灰复合喷吹脱磷回收铬的冶炼工艺
CN105063266A (zh) * 2015-08-31 2015-11-18 山东钢铁股份有限公司 一种转炉炼钢方法
CN106435090A (zh) * 2016-07-11 2017-02-22 宝钢不锈钢有限公司 一种以不锈钢除尘灰为原料的电炉用氧化剂及其使用方法
CN111363885A (zh) * 2020-04-09 2020-07-03 苏州大学 一种利用电弧炉处理不锈钢除尘灰的方法
CN113584253A (zh) * 2021-06-21 2021-11-02 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种利用不锈钢除尘灰生产含铬高碳钢的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5769923A (en) * 1995-07-27 1998-06-23 Kawasaki Steel Corporation Decarburization refining process for chromium-containing molten metal and associated top blowing lance
CN101457272A (zh) * 2009-01-08 2009-06-17 山东泰山钢铁集团有限公司 二步法不锈钢冶炼方法
CN103290227A (zh) * 2013-06-20 2013-09-11 嘉峪关大友企业公司 不锈钢除尘灰为原料的镍铬生铁制备方法
CN104212975A (zh) * 2014-08-21 2014-12-17 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 利用不锈钢除尘灰复合喷吹脱磷回收铬的冶炼工艺
CN105063266A (zh) * 2015-08-31 2015-11-18 山东钢铁股份有限公司 一种转炉炼钢方法
CN106435090A (zh) * 2016-07-11 2017-02-22 宝钢不锈钢有限公司 一种以不锈钢除尘灰为原料的电炉用氧化剂及其使用方法
CN111363885A (zh) * 2020-04-09 2020-07-03 苏州大学 一种利用电弧炉处理不锈钢除尘灰的方法
CN113584253A (zh) * 2021-06-21 2021-11-02 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种利用不锈钢除尘灰生产含铬高碳钢的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AOD精炼不锈钢工艺发展;郭家祺,刘明生;《炼钢》;20020430;第18卷(第2期);52-58 *
Gudim YA ; Fokin IV.Ways of Improving Stainless Steel Production Indices.《METALLURGIST》.2015,第58卷11-12. *
酒钢冶炼工序除尘灰高效利用研究;王彩虹,杨云虎等;《矿冶工程》;20150630;第35卷(第3期);103-110 *
酒钢除尘灰性质分析及利用技术;王彩虹， 蒋心泰;《中国冶金》;20190331;第29卷(第3期);57-62 *

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