CN115061522B - Lf温度的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LF温度的控制方法，涉及炼钢厂技术领域。方法包括：S1：进行转炉出钢合金化以及渣洗处理；S2：进行氩站测温，得出T_氩站；S3：进行LF精炼，包括：S31：进行LF进站测温，得出T_LF进站；S32：使用铁管垂直插入钢水包钢液面，测量铁管粘渣长度，得到渣层厚度d₀，在LF加入渣料使LF总渣层厚度达到d₁；S33：进行LF低档位化渣、预加热，其中，根据△T_{氩站到LF进站}确定预加热的电弧升温量；S34：铁管粘渣观色，确定吹氩温降；S4：切换高档位主加热送电，其中，根据吹氩温降和△T_{氩站到LF进站}确定主加热的电弧升温量。该方法在电弧加热环节进行温降补正，减少因温度失控带来的各种生产事故。

Description

LF温度的控制方法

技术领域

本发明涉及炼钢厂技术领域，具体而言，涉及一种LF温度的控制方法。

背景技术

现有钢包类别为A、B、C、D、E、F、G、H八个等级，包温在600～1200℃之间。

A级包判定标准：浇完钢至出钢﹤60分钟；

B级包判定标准：浇完钢至出钢60～90分钟；

C级包判定标准：浇完钢至出钢90～120分钟；

D级包判定标准：浇完钢至出钢120～180分钟；

E级包判定标准：浇完钢至出钢180～300分钟；

F级包判定标准：300分钟≤浇完钢至出钢时间≤960分钟；

G级包判定标准：中、小修包烘烤结束后的备用包(第1次使用)、浇完钢至出钢>960分钟；

H级包判定标准：大(全)修包烘烤时间结束后的备用包(第1次使用)。

精炼终渣渣系有高碱度渣系和低碱度渣系，渣量在1300～1900公斤；精炼时间在25～60分钟不等。因钢包热状态、精炼节奏不稳定，及员工操作水平差异，对钢包蓄热、钢液温降规律难于把握，容易出现连铸钢水低温回炉、异常终浇或中包过热度超标事故。

发明内容

要解决的技术问题：各类别钢包在生产作业过程，由于热状态、渣系、渣量、节奏不稳定，容易出现连铸钢水低温回炉、异常终浇或中包过热度超标事故。

为解决上述技术问题，本发明的实施例可以这样实现：

本发明提供一种LF温度的控制方法，LF温度的控制方法包括：

S1：进行转炉出钢合金化以及渣洗处理；

S2：进行氩站测温，得出T_氩站；

S3：进行LF精炼，包括：S31：进行LF进站测温，得出T_LF进站，得出△T_{氩站到LF进站}＝T_LF进站-T_氩站；S32：使用铁管垂直插入钢水包钢液面，测量铁管粘渣长度，得到渣层厚度d₀，在LF加入渣料使LF总渣层厚度达到d₁；S33：进行LF低档位化渣、预加热，其中，根据△T_{氩站到LF进站}确定预加热的电弧升温量；S34：铁管粘渣观色，确定吹氩温降；

S4：切换高档位主加热送电，其中，根据吹氩温降和△T_{氩站到LF进站}确定主加热的电弧升温量。

在可选的实施例中，在S1中，转炉出钢温度按钢种液相线温度增加105℃～135℃控制，渣洗处理包括加入2.4～4kg石灰/吨钢、0～3.2kg铝矾土/吨钢。

在可选的实施例中，在LF加入渣料使LF总渣层厚度达到d₁的步骤包括：

在LF加入渣料的量为：1.6～6.4kg石灰/吨钢、0～1.6kg萤石/吨钢、0～4kg合成渣/吨钢。

在可选的实施例中，S32包括：

计算出转炉出钢渣洗渣量G与渣层厚度d₀的比值，确定每吨钢渣量中每加入多少渣料增加多少渣层厚度；

确定在LF加入渣料的量，使LF总渣层厚度达到d₁。

在可选的实施例中，在S33中，采用低档位化渣，预加热5～8min，升温速度为2～4℃/min。

在可选的实施例中，预加热的电弧升温量＝预加热档位升温速度*预加热时间-渣料或合金温降值+B～H类别钢包氩站到LF进站温降补正参数。

在可选的实施例中，B～H类别钢包氩站到LF进站温降补正参数△t_{(B～H类别-A类别，氩站到LF进站)}＝△T_{(B～H类别，氩站到LF进站)}-△T_{(A类别，氩站到LF进站)}，△T_{(B～H类别，氩站到LF进站)}与△T_{(A类别，氩站到LF进站)}可根据△T_{氩站到LF进站}的计算公式得出。

在可选的实施例中，预加热时间＝(目标升温量/档位升温速度)+(A级与B～H级温降差异值/档位升温速度)。

在可选的实施例中，在S4中，主加热的电弧升温量＝LF工艺目标出站温度+合金温降值+B～H类别钢包LF进站到预加热温降补正参数+主加热后吹氩温降，其中，主加热后吹氩温降＝吹氩温降，B～H类别钢包LF进站到预加热温降补正参数根据△T_{氩站到LF进站}确定。

在可选的实施例中，吹氩降温△T_吹氩＝吹氩降温系数k₀*单位时间t_吹氩*钢液面裸露面积S₂*渣样横截面厚度系数k₁。

本发明实施例提供的LF温度的控制方法的有益效果包括：

通过B～H类别钢包前后两次(或多次)测温得出温降值，与A类别钢包温降值形成分析对比，从而掌握钢包本体热状态不同所带来的温降趋势，并在电弧加热环节进行合理的温降补正，同时利用渣样横截面厚度系数、炉渣渣层厚度系数、钢液面裸露面积与吹氩的关系，掌握钢液辐射散热规律。在上述系列方法中，大大减少了因温度失控带来的各种生产事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的LF温度的控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1，本实施例提供了一种LF温度的控制方法，LF温度的控制方法包括以下步骤：

S1：进行转炉出钢合金化以及渣洗处理。

转炉出钢温度按钢种液相线温度增加105℃～135℃控制，优选为钢种液相线温度增加120℃控制，使合金及渣洗料有足够温度熔化干净。渣洗处理包括加入2.4～4kg石灰/吨钢、0～3.2kg铝矾土/吨钢，优选为4kg石灰/吨钢、3.2kg铝矾土/吨钢，得出转炉出钢渣洗渣量G。

S2：进行氩站测温，得出T_氩站。

S3：进行LF精炼，包括以下步骤：

S31：进行LF进站测温，得出T_LF进站，得出△T_{氩站到LF进站}＝T_LF进站-T_氩站。

在生产实践中发现：钢液实际温降有两方面引起：1、钢包本体热状态；2、钢热辐射散热。A类别钢包包温在1200℃以上，热状态为最好，冶炼过程中钢包本体不蓄热，在电极埋弧平稳时，其各档位升温速度可达到理论值。B～H类别钢包包温逐级下降、由1100℃下降到600℃，热状态逐级变差，钢包本体蓄热量不同，致使各档位升温速度无法达到理论值。

在相同条件下，以A类别钢包温降为正常基准，作固定量。B～H类别钢包温降大于A类别钢包温降，得出：△t_{(B～H类别-A类别，氩站到LF进站)}＝△T_{(B～H类别，氩站到LF进站)}-△T_{(A类别，氩站到LF进站)}，△T_{(B～H类别，氩站到LF进站)}与△T_{(A类别，氩站到LF进站)}可根据△T_{氩站到LF进站}的计算公式得出。需要说明的是：△t_{(B～H类别-A类别，氩站到LF进站)}为B～H类别钢包多出A类别钢包的正常温降值，在以下步骤的电弧升温量中均作温降补正参数。

S32：使用铁管垂直插入钢水包钢液面，测量铁管粘渣长度，得到渣层厚度d₀，在LF加入渣料使LF总渣层厚度达到d₁。

计算出转炉出钢渣洗渣量G与渣层厚度d₀的比值，确定每吨钢渣量中每加入多少渣料增加多少渣层厚度。例如，转炉出钢渣洗渣量7.2kg/渣层厚度9cm＝0.8，即每吨钢渣量中每加入0.8kg渣料增加1cm渣层厚度。

在LF加入渣料的量为：1.6～6.4kg石灰/吨钢、0～1.6kg萤石/吨钢、0～4kg合成渣/吨钢；其中，萤石可以根据钢水流动性进一步调整；优选为6.4kg石灰/吨钢、1.6kg萤石/吨钢，0kg合成渣/吨钢。

S1与在LF加入渣料的量中，渣料的总量为4～10.4kg石灰/吨钢、0～3.2kg铝矾土/吨钢、0kg～1.6kg萤石/吨钢、0～4kg合成渣/吨钢；优选为10.4kg石灰/吨钢、1.6kg萤石/吨钢、3.2kg铝矾土/吨钢、0kg合成渣/吨钢。

对于常规LF工艺冶炼，LF总渣层厚度设为d₁，一般控制在12～19cm，优选为16cm，目的在于提高炉渣埋弧效果、减少钢液辐射散热。钢液辐射散热与渣层厚度系数有关。渣层厚度越大，在同等氩气流量下，气流穿透渣层阻力大，钢液面裸露直径变小，辐射散热变慢；反之，渣层厚度越小，同等氩气流量下，气流穿透渣层阻力小，钢液面裸露直径变大，辐射散热变快。

S33：进行LF低档位化渣、预加热。

具体的，低档位(8～11档)化渣、优选为8档，预加热5～8min，优选为8min，升温速度为2～4℃/min，优选为升温速度为4℃/min。具体的，A级8档电压加热5分钟升温20℃，B～H级8档电压加热5分钟升温19～12℃，那么体现出包体吸热是不一样的。B～H级超出正常温降1～8℃。后面升温过程中将利用这些温降进行补正。加热时长根据温降差异值做出调整，加热速度快时，单位时间内升温量变大。越高温度对钢包蓄热越有利，也是一种减少温降的手段之一。

预加热电弧升温量为预加热预设温度加B～H类别钢包氩站到LF进站温降补正参数。换算成公式为：预加热的电弧升温量(℃)＝预加热档位升温速度(℃/min)*预加热时间(min)-渣料或合金温降值(℃)+B～H类别钢包氩站到LF进站温降补正参数(℃)。这里的B～H类别钢包氩站到LF进站温降补正参数等于B～H类别钢包的△t_{(B～H类别-A类别，氩站到LF进站)}，加上B～H类别钢包氩站到LF进站温降补正参数的目的在于对B～H类别钢本体蓄热量的补偿。温降补正参数作为温降趋势。温降补正参数越大，说明温降越大，需后续温度控制中及时补偿。

其中，渣料或合金温降值(℃)为生产实践经验值。在120吨LF炉中，100kg渣料或合金一般降温2℃。用于脱氧的合金不降温，因其氧化放热，放热量很小，可以忽略不计。

预加热时间＝(目标升温量/档位升温速度)+(A级与B～H级温降差异值/档位升温速度)。当温降差异值为零时，即B～H级吸热饱和，温降回归正常，与A级相同。

8min后测温，得出T_预加热。进一步，得出△T_{(LF进站到预加热)}＝T_预加热-T_LF进站。

S34：铁管粘渣观色，确定吹氩温降。

通常渣样横截面厚度一般在1～3mm。碎片玻璃状渣横截面厚度约1mm、薄片状玻璃渣或白渣横截面厚度约2mm、偏厚状白渣横截面厚度约3mm，分别代表三种形态的渣样：稀、正常、稠。炉渣越稀，炉渣表面张力越大，同等吹氩流量下钢液面裸露直径变大，辐射散热变快；反之，炉渣越稠、炉渣表面张力越小，同等吹氩流量下钢液面裸露直径变小，辐射散热变慢。在生产实践中发现：在同等氩气流量下(钢液面裸露直径20～10000cm²，优选500cm²)，钢液面裸露面积500cm²时，渣样横截面厚度1mm时，每吹氩1min钢液降温2.1℃；渣样横截面厚度2mm时，每吹氩1min钢液降温2℃；渣样横截面厚度3mm时，每吹氩1min钢液降温1.9℃。

设横截面厚度2mm为正常渣样，可以得出：吹氩降温系数k₀＝2/500＝0.004，即正常渣样(横截面厚度2mm渣样)每通入1cm²钢液面裸露面积的氩气1min可使钢液降温0.004℃。再得出，正常渣样(横截面厚度2mm渣样)吹氩降温的计算公式：钢液吹氩降温△T_吹氩＝0.004*单位时间t_吹氩*钢液面裸露面积S₂。三种形态(稀、正常、稠)的渣样横截面厚度比例(系数)为1.05：1：0.95。设三种形态(稀、正常、稠)的渣样横截面厚度系数为k₁，得出不同横截面厚度渣样的吹氩降温的计算公式：△T_吹氩＝吹氩降温系数k₀*单位时间t_吹氩*钢液面裸露面积S₂*渣样横截面厚度系数k₁，k₁＝0.95、1或1.05，渣样横截面厚度有三种：3mm(渣稠)、2mm(正常、适中)、1mm(渣稀)，设2mm为系数1，那么三种情形的比值3：2：1转化为系数比值1.05：1：0.95，根据渣样形态设定补偿系数k₁。

在S32中，优选16cm渣层厚度。设渣层厚度16mm为基数，在S34中导入：正常渣样(横截面厚度2mm渣样)每通入500m²钢液面裸露的氩气可使渣层厚度为16cm的钢液降温2℃。不同渣层厚度温降系数k₂＝16(cm)/d₁(cm)，d₁为LF渣料加转炉渣洗渣料所产生的厚度，d₁＝12～19，但不限于12～19，渣层厚度越大，钢液温降越小；渣层厚度越小，钢液温降越大。

在生产实践中发现，钢包本体热状态随着精炼时间的延长，蓄热量饱和时，B～H类别钢包与A类别钢包的热状态完全相同，在埋弧平稳、不同吹氩条件下电弧升温速度几乎完全一样，这点可以验证。所以，钢液的辐射散热体现在氩气吹开钢液表面的热辐射。

S4：切换高档位主加热送电。

具体的，切换成高档位(4档)升温，升温速度为6℃/min。

在生产节奏进度中，主加热后一般进入纯吹氩工艺时间，包含强搅拌、弱搅拌、软吹氩。软吹氩完，钢水精炼结束，吊连铸浇注。

在S34中已说明，纯吹氩时带来钢液的辐射散热。因此，在最后一次主加热升温量中，需考虑后续吹氩带来的温度损失。

主加热的电弧升温量＝主加热预设温度+B～H类别钢包LF进站到预加热温降补正参数+吹氩。具体的，换算成公式为：主加热的电弧升温量(℃)＝LF工艺目标出站温度+合金温降值(℃)+B～H类别钢包LF进站到预加热温降补正参数(℃)+主加热后吹氩温降(℃)，所述主加热后吹氩温降＝吹氩温降△T_吹氩。这里的B～H类别钢包LF进站到预加热温降补正参数等于B～H类别钢包的△T_{氩站到LF进站}，公式中加上B～H类别钢包LF进站到预加热温降补正参数，目的在于继续对B～H类别钢包本体蓄热量的补偿。温降补正参数仍作为温降趋势。温降补正参数越大，说明温降越大，反之，温降补正参数越小，则温降越小。若温降补正参数为零时，说明钢包本体热状态良好，B～H类别钢包与A类别钢包热状态相同。

主加热完，后续步奏按常规操作进行。

本实施例提供的LF温度的控制方法的有益效果包括：

通过B～H类别钢包前后两次(或多次)测温得出温降值，与A类别钢包温降值形成分析对比，从而掌握钢包本体热状态不同所带来的温降趋势，并在电弧加热环节进行合理的温降补正。同时利用渣样横截面厚度系数、炉渣渣层厚度系数、钢液面裸露面积与吹氩的关系，掌握钢液辐射散热规律。在上述系列方法中，大大减少了因温度失控带来的各种生产事故。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种LF温度的控制方法，其特征在于，所述LF温度的控制方法包括：

S1：进行转炉出钢合金化以及渣洗处理；

S2：进行氩站测温，得出T_氩站；

S3：进行LF精炼，包括：S31：进行LF进站测温，得出T_LF进站，得出△T_{氩站到LF进站}=T_LF进站-T_氩站，B~H类别钢包氩站到LF进站温降补正参数△t_{（B~H类别-A类别，氩站到LF进站）}=△T_{（B~H类别，氩站到LF进站）}-△T_{（A类别，氩站到LF进站）}，B~H类别钢包温降△T_{（B~H类别，氩站到LF进站）}与A类别钢包温降△T_{（A类别，氩站到LF进站）}可根据LF进站温度△T_{氩站到LF进站}的计算公式得出；S32：使用铁管垂直插入钢水包钢液面，测量铁管粘渣长度，得到渣层厚度d₀，在LF加入渣料使LF总渣层厚度达到d₁；S33：进行LF低档位化渣、预加热，其中，根据△T_{氩站到LF进站}确定预加热的电弧升温量，预加热的电弧升温量=预加热档位升温速度*预加热时间-渣料或合金温降值+B~H类别钢包氩站到LF进站温降补正参数，预加热时间＝（目标升温量／档位升温速度）＋（A级与B~H级温降差异值／档位升温速度）；S34：铁管粘渣观色，确定吹氩温降；

S4：切换高档位主加热送电，其中，根据所述吹氩温降和△T_{氩站到LF进站}确定主加热的电弧升温量，主加热的电弧升温量=LF工艺目标出站温度+合金温降值+B~H类别钢包LF进站到预加热温降补正参数+主加热后吹氩温降，其中，所述主加热后吹氩温降=所述吹氩温降，B~H类别钢包LF进站到预加热温降补正参数根据△T_{氩站到LF进站}确定，吹氩降温△T_吹氩＝吹氩降温系数k₀*单位时间t_吹氩*钢液面裸露面积S₂*渣样横截面厚度系数k₁。

2.根据权利要求1所述的LF温度的控制方法，其特征在于，在S1中，转炉出钢温度按钢种液相线温度增加105℃~135℃控制，渣洗处理包括加入2.4~4kg石灰/吨钢、0~3.2kg铝矾土/吨钢。

3.根据权利要求1所述的LF温度的控制方法，其特征在于，所述在LF加入渣料使LF总渣层厚度达到d₁的步骤包括：

在LF加入渣料的量为：1.6~6.4kg石灰/吨钢、0~1.6kg萤石/吨钢、0~4kg合成渣/吨钢。

4.根据权利要求1所述的LF温度的控制方法，其特征在于，S32包括：

计算出转炉出钢渣洗渣量G与渣层厚度d₀的比值，确定每吨钢渣量中每加入多少渣料增加多少渣层厚度；

确定在LF加入渣料的量，使LF总渣层厚度达到d₁。

5.根据权利要求1所述的LF温度的控制方法，其特征在于，在S33中，采用低档位化渣，预加热5~8min，升温速度为2~4℃/min。