CN114752730B - 一种提高aod打火成功率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于炼钢领域，一种提高AOD打火成功率的方法，控制生产节奏降低前部工序至AOD兑钢的间隔时间，保证前部工序至AOD兑钢的间隔时间小于90分钟；侧枪吹流量开吹时相对于正常吹氧量增大30%；顶枪开吹前控制摇炉角度在‑3至‑5度之间，使裸露钢液面正对顶枪喷氧口；顶枪进入炉口后，降低顶枪枪位，相对于正常顶枪顶枪枪位降低15%，同时顶枪氧气流量相对于正常顶枪氧气流量增大10%，打火成功后，在3分钟内逐步恢复至正常水平。

Description

一种提高AOD打火成功率的方法
技术领域
本发明涉及炼钢领域。
背景技术
不锈钢生产时，在高碳区域内，主要脱碳的供氧方式为氧枪直接向熔池供氧，氧气流与高温金属液体接触时发生化学反应，产生大量火焰，俗称打火。随着不锈钢冶炼工艺的深入发展，使用高碳高硅的低成本原料，AOD增加合金料加入量逐渐成为国内主要不锈钢生产厂家降低成本、增加竞争力的主要手段。随着合金料加入量的逐步增加，不锈钢开吹时打火困难的问题日益凸显。
现有公布的专利中关于改善开吹打火的方法都是针对转炉工艺提出的，对不锈钢工艺适应性很差。公布的专利CN108774659 A中提到一种转炉留渣法提高钢液表面钢渣温度提高开吹打火成功率的方法，AOD冶炼不锈钢留渣操作难度大，同时大渣量阻隔氧气与钢水的接触，会加重打火困难情况；公布专利中CN110656215 A提出控制入炉渣量和炉内渣料，严格控制废钢规格，保证钢水的裸露面积来保证打火效果，不锈钢冶炼时，渣中Cr2O3是重要的回收合金，对预熔液进行扒渣会造成一定量的合金损失，同时AOD冶炼不锈钢部分工艺前部工艺不具备扒渣条件，不可避免的造成兑入炉渣量大，不锈钢生产多采用先兑钢后加合金的方法，因此此专利中的方法无法提高不锈钢生产的打火成功率；中国专利CN111139221和专利CN107164598中提出了一种加入焦炭的方法助燃的方法，提高打火成功率，但焦炭加入成本会上升，不锈钢干渣冶炼的模式不可避免的将焦炭裹入炉渣中，对后续脱碳操作带来困难；公布专利中CN110527776 A提出打火不成功，进行倒渣兑铁水，先使用氮气吹开钢液面的方法，由于预熔液温度低，此方法中的倒渣操作难以实现，同时会在倒渣过程中造成钢水流失，渣中贵重合金氧化物损失也会增加，大量气体的吹入会进一步降低预熔液的温度，使得打火更加困难，因此该方法也无法适应不锈钢生产。
适应于转炉的打火方法，无法解决不锈钢生产的问题。不锈钢生产侧枪的搅拌强度远大于转炉，可达到2Nm3/min.t(转炉仅为0.12Nm3/min.t）。
由于不锈钢预熔液渣中含有Cr2O3等贵重合金氧化物，无法像碳钢一样实现入前炉扒渣操作或者兑钢后再倒渣操作，同时合金加入量的不断增大，造成仅靠氧枪的吹炼来打火成功率下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何避开AOD炉容比小、生产母液及渣中合金成分高无法扒渣的不利因素，利用AOD等不锈钢精炼炉底吹（侧枪）搅拌强度大的特点，提高AOD开吹打火成功率。
本发明所采用的技术方案是：一种提高AOD打火成功率的方法，按如下步骤进行
步骤一、控制生产节奏降低前部工序至AOD兑钢的间隔时间，保证前部工序至AOD兑钢的间隔时间小于90分钟；保证母液的温度，防止低温渣结壳成块，漂浮在钢液表阻断氧气与钢液的接触。
步骤二、侧枪吹流量开吹时相对于正常吹氧量增大30%；充分利用AOD侧枪搅拌强的结构特点，确保钢液中心钢液裸露。
步骤三、顶枪开吹前控制摇炉角度在-3至-5度之间，使裸露钢液面正对顶枪喷氧口；顶枪喷氧口向裸露钢液面做垂线，垂足处于裸露钢液面上，确保底吹搅拌过程，顶枪喷氧对准裸露钢液面。
步骤四、顶枪进入炉口后，降低顶枪枪位，相对于正常顶枪顶枪枪位降低15%，同时顶枪氧气流量相对于正常顶枪氧气流量增大10%，打火成功后，在3分钟内逐步恢复至正常水平。降低顶枪枪位，增加了顶枪对钢液上的喷吹点的喷吹力度，有利于氧气与钢液面接触。顶枪氧气流量相对于正常顶枪氧气流量增大10%，在增加顶枪对钢液上的喷吹点的喷吹力度同时防止氧枪粘渣。
开吹打火成功后，控制合金料加入速度，均2-3t/min，遵循重料先加，轻料在后；高碳高硅物料先加，低碳合金后加的原则；石灰根据吹氧量即入炉条件分步分多次加入，避免一次加入大量合金和造渣料。
本发明的有益效果是：本方法与已有技术相比较，利用了AOD结构特点充分发挥侧枪搅拌能力强的优势，克服了不锈钢母液含渣量大、温度低的特点，很好的做到了顶底枪配合，让钢液面与氧气能够充分接触，从而提高了AOD打火的成功率。同时控制AOD吹炼前后的合金的加入时机和方式，避免合金料浮在钢液表面，造成AOD打火成功率降低。
本发明充分利用AOD侧枪搅拌强于转炉的特点，控制合理的吹炼角度、侧枪及顶枪流量，保证钢液面与氧气充分接触，从而在高合金料比和不扒渣的前提下提高开吹打火成功率；通过对AOD开吹前后的物料控制，避开不利于打火的控制因素，提高打火成功率。
具体实施方式
在无法扒渣和合金料量大的不锈钢冶炼时，充分利用好AOD底吹搅拌强的特点，控制好AOD冶炼的入炉条件，确保在氧枪进入炉体打火前，熔池内钢液面裸露，氧气能够第一时间直接与钢液面接触，从而实现在不扒渣的前提下提高打火成功率。同时控制AOD吹炼前后的合金的加入时机和方式，避免合金料浮在钢液表面，造成AOD打火成功率降低。
实施例1
180吨AOD精炼炉，冶炼SUS304。
采用合金料比大于100%的高硅高碳工艺，入炉温度1365℃兑钢量107t，兑钢渣量2.4t,理论计算炉体内渣厚100mm；兑钢完成后摇炉至-3°，顶枪开吹前底枪提前1分钟开吹，开吹时氧气流量130Nm3/min,较正常吹炼90 Nm3/min增加30%，观察炉口出现烟尘，底吹氧气已经与钢水发生反应，顶枪开始下枪吹炼。下枪枪位1.7米,氧气流量320 Nm3/min，开氧点位于氧枪进入炉口后0.5米，打火枪位较正常枪位低0.2米，流量大12%。开吹后观察炉口脱碳反应，打火成功后碳氧反应剧烈，炉口火焰明亮、火光温度高，周围烟尘少。打火成功后，根据吹炼需要逐步提高氧枪枪位至正常吹炼位置，顶底枪流量逐步恢复至正常水平，开始加入石灰轻烧等造渣料；吹炼3-5分钟后，吹氧量达到1500Nm3时停止吹炼，加入料槽中50t合金料，根据上述打火步骤二次进行打火。打火正常后，分批次加入渣料及合金料，开始进入脱硅脱碳期。
实施例2
180t吨AOD不锈钢精炼炉，冶炼SUS316。
采用中频炉直兑工艺，冶炼特点为高硅高碳大合金料比冶炼，合金料比120%，兑钢碳3.62%，硅2.93%；兑钢量101t；兑钢完成后测温1395℃，摇炉至-5°开始吹炼；先开底吹开始吹炼，底吹氧气氮气流量为130/30Nm3/min，吹炼一分钟后炉口气体量明显增加，说明底吹已经将钢液面渣层吹开钢液已经裸露，顶枪开始下枪吹炼，打火吹炼采用低枪位大流量吹炼。吹炼枪位采用低枪位的1.65米，氧气流量320 Nm3/min，吹炼开关氧气点均设在炉口下0.5米，开吹后观察炉口碳氧反应，打火成功后炉口火焰明亮、火焰温度升高，烟罩外无外溢的烟尘。打火成功后，逐步恢复氧枪枪位至1.9米，顶枪、底枪流量恢复至正常流量，根据需要加入适量石灰等造渣材料，吹炼3-5分钟后吹氧量大于1500 Nm3，熔池温度上升后，加入53t料槽合金料，再次执行打火操作，打火成功后，分批次加入渣料及合金料，进入脱硅脱碳期。
以上两个示例通过该方法利用了AOD侧枪吹炼强度大的特点，在入炉温度低，预熔液未扒渣的情况下打火成功，充分说明本专利的打火的高效。

Claims (1)

1.一种提高AOD打火成功率的方法，其特征在于：按如下步骤进行
步骤一、控制生产节奏降低前部工序至AOD兑钢的间隔时间，保证前部工序至AOD兑钢的间隔时间小于90分钟；
步骤二、侧枪吹流量开吹时相对于正常吹氧量增大30%；
步骤三、顶枪开吹前控制摇炉角度在-3至-5度之间，使裸露钢液面正对顶枪喷氧口；
步骤四、顶枪进入炉口后，降低顶枪枪位，相对于正常顶枪枪位降低15%，同时顶枪氧气流量相对于正常顶枪氧气流量增大10%，打火成功后，在3分钟内逐步恢复至正常水平。
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