CN114875195A - 一种提高精准控制降低合金消耗的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高精准控制降低合金消耗的方法，该方法适用于钢铁企业炼钢生产钢水合金化过程控制，具体应用于钢水窄成分合金化过程中的精准控制，通过钢种质量计划窄成分标准重新设计，设定钢水窄成分精准控制标准要求，通过现场合金化精准操作，最终实现钢水窄成分的精准控制，该发明的实施，能够实现钢水窄成分精准控制标准化作业，钢水窄成分精准化控制水平不断提升，不但降低了炼钢过程中合金的消耗量，还提高了钢材钢力学性能的稳定性，提高了某厂钢铁产品的市场竞争力。

Description

一种提高精准控制降低合金消耗的方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种提高精准控制降低合金消耗的方法。
背景技术
目前钢铁市场产能严重过剩，产品盈利能力差，降低钢铁生产本成为企业生存发展的必要手段之一。而合金消耗在整个钢水成本的中占比达到20％以上，近期由于原材料价格大幅上涨及多种不确定因素的影响，导致合金价格一路飙升，其在钢水成本中占比进一步增加，为了减少合金消耗，降低钢水成本，提升钢铁产品竞争力，遂发明一种提高钢水窄成分准控制水平降低合金消耗的控制方法。
一种提高钢水窄成分精准控制水平降低合金消耗的方法即通过以钢种质量计划中钢水内控标准成分为基础，通过钢水窄成分重新设计，以现场钢水合金化过程精准化控制为手段，实现钢水窄成分精准控制标准化作业，从而提高钢水窄成分精准控制水平，降低合金消耗，保证钢水成分的连续性和稳定性，稳定钢材力学性能的控制方法。具体为在钢种质量计划中成分设定内控标准的基础上，重新制定出钢水窄成分新精准要求(内控下线值～内控下线值+0.03或0.003％)，以其为标准在钢水合金化过程中通过过程控制实现钢水窄成分精准控制，随着钢水窄成分准控的实施，最终实现钢水窄成分精准控制标准化作业，从而提高钢水窄成分精准控制水平，降低合金消耗，保证钢水成分的连续性和稳定性，稳定了钢材力学性能，提高了某厂钢铁产品的市场竞争力。
例如某钢种成分锰(Mn)质量计划内控要求范围为0.20～0.30％，目标值为0.25％，则发明要求新制定的锰(Mn)窄成分精炼控制标准为下线值～下线值+0.03％即为0.20～0.23％，新目标值为0.21％。新成分控制标准明显收窄，在钢水合金化过程中要求现场通过精心操作实现窄成分精准控制，最终实现了该钢种锰(Mn)控制在0.20～0.23％范围内且控制达标率在85％以上，随着钢水窄成分精准控制标准化作业的推进，钢水窄成分精准控制水平的不断提高，钢水成分锰(Mn)的平均值控制水平由原来的0.25％下降到0.22％，该钢种成分锰(Mn)通过该发明的实施某钢种锰(Mn)控制平均值降低0.03％，实现了合金消耗的降低，钢水中的其它成分与钢水中的锰(Mn)相似，通过该专利发明的使用，实现钢水窄成分精准控制标准化作业，钢水窄成分精准化控制水平不断提升，从而减少合金消耗，降低钢水制造成本，同时由于成分波动小钢种力学性能也更为平稳。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高精准控制降低合金消耗的方法，该方法适用于钢铁企业炼钢生产钢水合金化过程控制，具体应用于钢水窄成分合金化过程中的精准控制，通过钢种质量计划窄成分标准重新设计，设定钢水窄成分精准控制标准要求，通过现场合金化精准操作，最终实现钢水窄成分的精准控制，不仅实现钢水窄成分精准控制标准化作业，钢水窄成分精准化控制水平不断提升，而且降低了炼钢过程中合金的消耗量，还提高了钢材钢力学性能的稳定性，提高了某厂钢铁产品的市场竞争力。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种提高精准控制降低合金消耗的方法，1)成分设计步骤：通过统计测算出现场各钢种钢水常规成分目前平均控制水平，根据统计结果结合现场控制情况制定出各钢种窄成分精准控制的标准要求；指导现场进行钢水合金化控制时，必须按照新增的钢水窄成分标准要求进行控制，并根据各常规元素精准控制的难易程度，制定出各常规元素窄成分精准控制合格率要求；
2)合金准备步骤：将检测合格的合金总量的3/4由皮带送入精炼工序合金料仓，合金必须分仓储存严禁混料，料仓合金用于现场精炼工序钢水初步合金化使用，同时将剩余的1/4合金分为3、7、10kg装入手投袋中，放置于精炼操作平台合金柜中，用于精炼工序钢水最终合金化的精准控制；
3)合金化控制步骤：经转炉工序进行初步脱氧后的钢水送至精炼工序后，由精炼工序铝系脱氧造白渣脱硫，成渣的速度必须快且保持时间≥10分钟，化渣时“亮圈”直径不超过钢包直径的1/3；钢水的脱氧合金化要求在精炼工序完成，具体操作为依据转炉工序过钢成分按精准控制标准成分要求下限由料仓配加合金，当钢水成分接近窄成分标准要求下限时，改用小袋手投的操作方式完成最终合金化精准控制，钢水合金化精准控制处理完成后再进行钙处理，软吹时间保证≥5分钟，软吹时渣面以保持轻微波动的状态为准；
4)后序步骤：铸机、保温、加热、轧制工序按照质量计划工艺标准要求执行即可。
进一步的，步骤3)中转炉工序终点碳含量控制高于0.05％，炼钢终点温度按1610～1650℃控制，减少钢水氧化性，便于提高窄成分精准控制水平，减少合金消耗。
进一步的，步骤3)中转炉工序出钢过程采用铝系脱氧，根据转炉吹炼终点氧含量加入铝块；按30kg铝块平衡钢水中0.010％氧的量加入铝块，即：铝块加入量＝终点氧含量×0.3；铝块加入时间：出钢开始→出钢30秒加造渣料→出钢至1/3加合金和铝块→出钢结束，保证出钢完成后钢液Als含量0.030～0.050％，减少粗钢氧化性，便于提高窄成分精准控制水平。
进一步的，步骤3)中在满足杂质上浮要求和温度需求前提下要尽量减少通电加热时间，减少局部高温造成对合金元素的影响。
进一步的，步骤3)转炉工序出钢完毕后必须取钢水成分样，成分化验结果必须在钢水就位到精炼工序前传输精炼工序，为精炼工序钢水合金化提供参考依据，便于实现钢水窄成分精准控制，提高窄成分精准控制水平。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明以钢种质量计划中钢水成分内控标准为基础，通过钢水窄成分重新设计，现场合金化过程中通过合金分批次、小批量加入的操作模式，实现钢水窄成分的精准控制，最终实现钢水窄成分精准控制标准化作业，从而提高钢水窄成分精准控制水平，保证钢水成分的连续性和稳定性，不但降低了冶炼过程中合金的消耗量，还提高了钢材钢力学性能的稳定性，为产品提质增效打下坚实的基础，进一步提高了某厂钢铁产品的市场竞争力。
根据本发明的使用，实现了钢水窄成分精准控制标准化作业，使某厂钢水窄成分精准控制水平不断提高，合金消耗逐步降低，某厂钢水平均合金单本由原来的148元/吨钢，降低到目前的144元/吨钢，同时钢水成分控制偏差减小，使钢水成分在一个窄的范围内波动，保证钢水成分的连续性和稳定性，从而也使钢材钢力学性能更加稳定。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为根据本发明的一个优化后某钢厂钢种质量计划试例；
图2为根据本发明的的一个关于合金窄成分控制管理办法试例；
图3为根据本发明实施后某钢厂钢水成分精准控制水平情况图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
本发明公开了一种以钢种质量计划中钢水内控成分为基础，通过钢水窄成分重新设计，以现场钢水成分精准控制为手段，实现钢水成分精准控制标准化作业，从而提高钢水窄成分精准控制水平，降低合金消耗，保证钢水成分的连续性和稳定性，稳定钢材力学性能为最终目的的控制方法。
本发明的一种提高钢水窄成分精准控制水平降低合金消耗的方法方法的具体步骤如下：
1)成分设计步骤：通过统计测算出的现场各钢种钢水常规成分(Si、Mn、Nb、V、Cr、Mo、Ni)目前平均控制水平，根据统计结果结合现场控制情况制定出各钢种窄成分精准控制的标准要求，例如某钢厂确定为成分内控下限～下限+0.03％(0.003％)为钢水窄成分精准控制标准要求，对钢种的质量计划进行修改，在其中增加钢水窄成分精准控制标准要求，指导现场进行钢水合金化控制时，必须按照新增的钢水窄成分标准要求进行控制，并根据各常规元素精准控制的难易程度，制定出各常规元素窄成分精准控制合格率要求。
2)合金准备步骤：将检测合格的合金总量的3/4由皮带送入精炼工序合金料仓，合金必须分仓储存严禁混料，料仓合金用于现场精炼工序钢水初步合金化使用，同时将剩余的1/4合金分为3、7、10kg装入手投袋中，放置于精炼操作平台合金柜中，用于精炼工序钢水最终合金化的精准控制。
3)合金化控制步骤：经转炉工序进行初步脱氧后的钢水送至精炼工序后，由精炼工序铝系脱氧造白渣脱硫，成渣的速度必须快且保持时间≥10分钟，化渣时“亮圈”(钢液裸露区)直径不超过钢包直径的1/3；钢水的脱氧合金化要求在精炼工序完成，具体操作为依据转炉工序过钢成分按精准控制标准成分要求下限由料仓配加合金，当钢水成分接近窄成分标准要求下限时，改用小袋手投的操作方式完成最终合金化精准控制，钢水合金化精准控制处理完成后再进行钙(Ca)处理，软吹时间保证≥5分钟，软吹时渣面以保持轻微波动的状态为准。
4)后序步骤：铸机、保温、加热、轧制等工序按照质量计划工艺标准要求执行即可。
具体实施结果：应用本发明方法，实现了钢水窄成分精准控制标准化作业，使某厂钢水窄成分精准控制水平不断提高，合金消耗逐步降低，某厂钢水平均合金单本由原来的148元/吨钢，降低到目前的144元/吨钢，同时钢水成分控制偏差减小，使钢水成分在一个窄的范围内波动，保证钢水成分的连续性和稳定性，从而也使钢材钢力学性能更加稳定，为产品提质增效打下坚实的基础，进一步提高了某厂钢铁产品的市场竞争力。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种提高精准控制降低合金消耗的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)成分设计步骤：通过统计测算出现场各钢种钢水常规成分目前平均控制水平，根据统计结果结合现场控制情况制定出各钢种窄成分精准控制的标准要求；指导现场进行钢水合金化控制时，必须按照新增的钢水窄成分标准要求进行控制，并根据各常规元素精准控制的难易程度，制定出各常规元素窄成分精准控制合格率要求；
2)合金准备步骤：将检测合格的合金总量的3/4由皮带送入精炼工序合金料仓，合金必须分仓储存严禁混料，料仓合金用于现场精炼工序钢水初步合金化使用，同时将剩余的1/4合金分为3、7、10kg装入手投袋中，放置于精炼操作平台合金柜中，用于精炼工序钢水最终合金化的精准控制；
3)合金化控制步骤：经转炉工序进行初步脱氧后的钢水送至精炼工序后，由精炼工序铝系脱氧造白渣脱硫，成渣的速度必须快且保持时间≥10分钟，化渣时“亮圈”直径不超过钢包直径的1/3；钢水的脱氧合金化要求在精炼工序完成，具体操作为依据转炉工序过钢成分按精准控制标准成分要求下限由料仓配加合金，当钢水成分接近窄成分标准要求下限时，改用小袋手投的操作方式完成最终合金化精准控制，钢水合金化精准控制处理完成后再进行钙处理，软吹时间保证≥5分钟，软吹时渣面以保持轻微波动的状态为准；
4)后序步骤：铸机、保温、加热、轧制工序按照质量计划工艺标准要求执行即可。
2.根据权利要求1所述的提高精准控制降低合金消耗的方法，其特征在于：所述步骤3)中转炉工序终点碳含量控制高于0.05％，炼钢终点温度按1610～1650℃控制，减少钢水氧化性，便于提高窄成分精准控制水平，减少合金消耗。
3.根据权利要求1所述的提高精准控制降低合金消耗的方法，其特征在于：所述步骤3)中转炉工序出钢过程采用铝系脱氧，根据转炉吹炼终点氧含量加入铝块；按30kg铝块平衡钢水中0.010％氧的量加入铝块。
4.根据权利要求3所述的提高精准控制降低合金消耗的方法，其特征在于：铝块加入量＝终点氧含量×0.3；铝块加入时间：出钢开始→出钢30秒加造渣料→出钢至1/3加合金和铝块→出钢结束，保证出钢完成后钢液Als含量0.030～0.050％，减少粗钢氧化性，便于提高窄成分精准控制水平。
5.根据权利要求1所述的提高精准控制降低合金消耗的方法，其特征在于：所述步骤3)中在满足杂质上浮要求和温度需求前提下要尽量减少通电加热时间，减少局部高温造成对合金元素的影响。
6.根据权利要求1所述的提高精准控制降低合金消耗的方法，其特征在于：所述步骤3)转炉工序出钢完毕后必须取钢水成分样，成分化验结果必须在钢水就位到精炼工序前传输精炼工序，为精炼工序钢水合金化提供参考依据，便于实现钢水窄成分精准控制，提高窄成分精准控制水平。
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