一種利用參考爐次法確定lf精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用參考爐次法確定LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的方法。該方法包括精煉過程中控制轉(zhuǎn)爐下渣量，同鋼種爐次在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的合成渣加入量相同；（1）采集數(shù)據(jù)，利用計算機建立數(shù)據(jù)庫；（2）當數(shù)據(jù)庫中某個鋼種的采集數(shù)據(jù)累積至≥400爐次時，該數(shù)據(jù)庫即可用于該鋼種LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的確定。本發(fā)明提供采集操作數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫，用計算機處理數(shù)據(jù)快速準確，本發(fā)明的參考爐次法完全可替代目前憑人工確定造渣料加入量的造渣方式，解決人工判斷的不穩(wěn)定性，優(yōu)化精煉效果、穩(wěn)定精煉鋼水質(zhì)量、促進標準化作業(yè)。
【專利說明】一種利用參考爐次法確定LF精煉爐造渲料及脫氧合金加入量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用參考爐次法確定LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的方法，屬于煉鋼過程中的LF精煉【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]LF精煉過程的主要任務(wù)有脫氧、脫硫、去除夾雜以及調(diào)整鋼液溫度、化學成分。LF爐以其獨特的精煉功能，良好的精煉效果、簡單的操作工藝在冶煉過程中起著重要的作用，它能對鋼液進行調(diào)溫處理，并能長時間保溫鋼液，協(xié)調(diào)連鑄設(shè)備與煉鋼爐之間的生產(chǎn)節(jié)奏，提高鋼材質(zhì)量，擴大生產(chǎn)品種，LF精煉爐成為保證連鑄生產(chǎn)能夠順行不可缺少的設(shè)備。在LF精煉過程中精煉效果的好壞與精煉渣的用量密不可分。
[0003]CN101403021A公開了一種鋼渣利用方法，它是在LF鋼包精煉爐加入造渣料造渣并進行精煉，每噸鋼水加造渣料20KG~50KG/T，然后澆鑄的流程中，把澆鑄后的鋼包爐爐渣及剩余鋼水返回電爐內(nèi)進行冶煉，并在電爐中加入造渣料，每噸鋼水加造渣料50KG~70KG/T,電爐冶煉過程中減少造渣料石灰的加入量，并降低電爐的供電量。
[0004]目前，煉鋼廠精煉車間造渣過程主要是工人根據(jù)經(jīng)驗決定造渣料的加入量和加入方式。即，用定氧探頭測鋼水中的溶解氧含量，觀察爐渣顏色和粘度，以這些作為判定依據(jù)，然后根據(jù)經(jīng)驗決定造渣料的加入量，由于人員操作水平的參差不齊，從而導(dǎo)致精煉渣的成份范圍波動較大，難以避免的造成個別爐次爐渣偏稀、耐材侵蝕嚴重、連鑄過程出現(xiàn)水口堵塞、鋼中夾雜物含量不穩(wěn)定等問題。由于精煉過程中爐渣成份無法在線監(jiān)測，不能準確給出LF精煉爐的進站爐渣成份，這給`用計算機智能控制LF精煉爐造渣料的加入帶來很大的技術(shù)困難。精煉過程中爐渣成份主要有:CaO、Si02、Al203、Fe0、Mn0，對于其中的CaO、SiO2,Al2O3，可利用控制轉(zhuǎn)爐下渣量、轉(zhuǎn)爐出鋼過程中相同的鋼種有相同的合成渣加入量的方法來穩(wěn)定LF進站渣中的CaO、SiO2^Al2O3的含量。而其中的Fe0、Mn0的含量控制目前尚無行之有效的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種利用參考爐次法確定LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的方法，適用于鋁鎮(zhèn)靜類鋼種，實現(xiàn)標準化作業(yè)。
[0006]術(shù)語解釋:鋁鎮(zhèn)靜鋼種，即轉(zhuǎn)爐出鋼過程和LF精煉過程用鋁進行脫氧的鋼種。
[0007]本發(fā)明的算式中所有乘號均以表示，以避免與英文字母混淆。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種利用參考爐次法確定LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的方法，包括精煉過程中控制轉(zhuǎn)爐下渣量，同鋼種爐次在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的合成渣加入量相同；步驟如下:
[0010](I)采集以下數(shù)據(jù)，利用計算機建立數(shù)據(jù)庫:
[0011]a:冶煉的鋼種號；[0012]b:爐號；
[0013]c:鋼水重量,單位噸；記為C;
[0014]d:轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧,單位ppm ;記為D;
[0015]e:轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的含鋁合金加入量，單位kg，記為E;
[0016]e1:轉(zhuǎn)爐出鋼過程中鋁的加入量，單位kg，記為E1, E1為加入的鋁合金的含鋁量之和，計算公式為:Ε1=ΣΕ*鋁合金中的鋁的質(zhì)量百分數(shù)；
[0017]f:計算出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量，單位kg，記為F，
[0018]計算公式為=F=E1-ODW.125*0.001 ；
[0019]g:LF精煉爐進站鋼水中酸溶鋁的質(zhì)量百分含量，% ；
[0020]h: LF精煉爐進站鋼水中的溶解氧，單位ppm ；
[0021 ] 1: LF精煉爐進站鋼水溫度，V ；
[0022]g: LF精煉爐加鋁量，單位kg ；
[0023]k:LF精煉爐石灰加入量，單位kg ；`
[0024]1: LF精煉爐碳化鈣加入量，單位kg ；
[0025]m:LF精煉爐出站鋼水中的酸溶鋁的質(zhì)量百分含量，％。
[0026]n: LF精煉爐螢石加入量，單位kg ；
[0027](2)當數(shù)據(jù)庫中某個鋼種的采集數(shù)據(jù)累積至> 400爐次時，該數(shù)據(jù)庫即可用于該鋼種LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的確定，方法如下:
[0028]鋼包運入LF精煉爐后，采集鋼水的的鋼種號、轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧(ppm)、轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的含鋁合金加入量(kg)，按公式F=E1-ODq.125*0.001計算得到出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量(kg)，同時利用定氧探頭測定鋼水中的溶解氧含量(ppm)和酸溶招的質(zhì)量百分含量(％)；
[0029]然后打開數(shù)據(jù)庫，搜索能同時滿足鋼種號、轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧(ppm)、出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量(kg)、酸溶鋁的質(zhì)量百分含量(％)與該爐鋼水的數(shù)據(jù)偏差在±15%以內(nèi)的爐次；
[0030]將符合上述條件的的所有爐次中的LF精煉爐加鋁量(kg)、LF精煉爐石灰加入量(kg)、LF精煉爐螢石加入量(kg)、LF精煉爐碳化鈣加入量(kg)取算數(shù)平均值，即得本爐次的LF精煉爐造渣料及脫氧合金的加料量。
[0031]其中，石灰和螢石屬于LF精煉爐造渣料，碳化鈣和鋁屬于脫氧合金，本發(fā)明通過參考爐次法確定石灰和螢石碳的加量及碳化鈣和鋁的加量，即實現(xiàn)了 LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的確定。
[0032]根據(jù)本發(fā)明，步驟(l)e.中所述的含鋁合金是鋁錳鐵、鋁錳鈦、鋼芯鋁之一或組合。為提高脫氧效果，轉(zhuǎn)爐出鋼過程中一般用脫氧元素與鐵或錳的合金進行脫氧，例如鋁錳鐵、鋁錳鈦約含鋁55%，鋼芯鋁含鋁50%。
[0033]精煉完成后若本爐鋼水未出現(xiàn)質(zhì)量問題，則本爐的操作數(shù)據(jù)繼續(xù)錄入數(shù)據(jù)庫。
[0034]當數(shù)據(jù)庫里某個鋼種的采集數(shù)據(jù)累積至> 400爐次時，數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)量基本就可以滿足指導(dǎo)精煉生產(chǎn)要求。當然，集數(shù)據(jù)累積爐次越多越好。
[0035]本發(fā)明的技術(shù)特點及原理:精煉過程中爐渣成份主要有:CaO、SiO2, A1203、FeO、MnO，對于CaO、SiO2, Al2O3，利用控制轉(zhuǎn)爐下渣量、轉(zhuǎn)爐出鋼過程中“相同的鋼種有相同的合成渣加入量”的方法來穩(wěn)定LF進站渣中的Ca0、Si02、Al203的含量；對于FeO和MnO，采用參考爐次法來確定LF進站渣中的FeO、MnO的含量。
[0036]對于用鋁脫氧的鋼種，脫爐渣中的相關(guān)反應(yīng)式如下:
[0037]3Fe0+2Al=3Fe+Al203.......................①
[0038]3Μη0+2Α1=3Μη+Α1203..................②
[0039]從反應(yīng)式①、②可看出鋼水中鋁含量的變化量和變化速度是和爐渣中FeO+MnO的含量相關(guān)，可用鋼水中的鋁的變化情況來表征爐渣中FeO+MnO的含量。此為利用參考爐次法來確定LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的方法提供了科學依據(jù)，在兩爐鋼水的前期加造料量相同、且在相同的時間段內(nèi)的鋁含量和鋁的變化量相同的條件下，該兩爐鋼水爐渣中FeO的含量也相同，后期的脫氧劑的加入量、造渣料加入量也相同。本發(fā)明提供一種利用參考爐次法確定LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的方法，來確定用鋁脫氧的鋼種LF進站渣中的FeO、MnO的含量。
[0040]本發(fā)明的優(yōu)良效果:
[0041]本發(fā)明通過參考爐次法確定LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的方法，通過采集操作數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫，用計算機處理數(shù)據(jù)快速準確，完全可替代目前憑人工經(jīng)驗決定造渣料加入量的造渣方式，解決人工操作、判斷的不穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)優(yōu)化精煉效果、穩(wěn)定精煉鋼水質(zhì)量、推進標準化作業(yè)。
【具體實施方式】
[0042]下面以鋼種號為SPHC`的數(shù)據(jù)庫建立及應(yīng)用實施例為例，對本發(fā)明進一步說明。
[0043]一種利用參考爐次法確定LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的方法，包括精煉過程中控制轉(zhuǎn)爐下渣量，鋼種SPHC在400爐次的轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的合成渣加入量相同；步驟如下:
[0044](I)采集以下數(shù)據(jù)，利用計算機建立數(shù)據(jù)庫:
[0045]a:冶煉的鋼種號:SPHC ；
[0046]b:爐號；SPHC鋼種累積400爐次，分別輸入爐次編號；
[0047]以下是每一爐次的信息數(shù)據(jù)分別采集:
[0048]c:鋼水重量,單位噸；記為C;
[0049]d:轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧，單位ppm ;記為D;
[0050]e:轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的含鋁合金加入量，單位kg，記為E;該合金是鋁錳鐵；
[0051]e1:轉(zhuǎn)爐出鋼過程中鋁的加入量，單位kg，記為E1，數(shù)據(jù)E1為加入的鋁鐵合金的含鋁量之和，計算公式為=E1=E*鋁鐵合金中的鋁的質(zhì)量百分數(shù)；
[0052]f:計算出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量，單位kg，記為F;計算公式為=F=E1-C^l.125*0.001 ；
[0053]g:LF精煉爐進站鋼水中酸溶鋁的質(zhì)量百分含量，% ；
[0054]h: LF精煉爐進站鋼水中的溶解氧，單位ppm ；
[0055]1: LF精煉爐進站鋼水溫度，。C ;
[0056]g: LF精煉爐加鋁量，單位kg ；
[0057]k:LF精煉爐石灰加入量，單位kg ；[0058]1: LF精煉爐碳化鈣加入量,單位kg ；
[0059]m:LF精煉爐出站鋼水中的酸溶鋁的質(zhì)量百分含量，％。
[0060]n: LF精煉爐螢石加入量，單位kg ；
[0061](2)當數(shù)據(jù)庫中某個鋼種的采集數(shù)據(jù)累積至> 400爐次時，該數(shù)據(jù)庫即可用于該鋼種LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的確定，方法如下:
[0062]鋼包運入LF精煉爐后，采集鋼水的的鋼種號、轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧(ppm)、轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的含鋁合金加入量(kg)，按公式=F=E1-ODW.125*0.001計算得到出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量(kg)，同時利用定氧探頭測定鋼水中的溶解氧含量(ppm)和酸溶鋁的質(zhì)量百分含量(％);然后打開數(shù)據(jù)庫，搜索能同時滿足鋼種號、轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧(ppm)、出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量(kg)、酸溶鋁的質(zhì)量百分含量(％)與該爐鋼水的數(shù)據(jù)偏差在±15%以內(nèi)的爐次，將符合上述條件的的所有爐次中的LF精煉爐加鋁量(kg)、LF精煉爐石灰加入量(kg)、LF精煉爐螢石加入量(kg)、LF精煉爐碳化鈣加入量(kg)取算數(shù)平均值，即得本爐次的LF精煉爐造渣料及脫氧合金的加料量。
[0063]以下實施例中的百分含量％均為質(zhì)量百分比。
[0064]實施例1:
[0065]爐號2-4479鋼包運入LF精煉爐后，采集數(shù)據(jù):鋼種號為SPHC、轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧為883ppm、鋼水重130.9噸、轉(zhuǎn)爐出鋼過程中鋁錳鐵的加入量400kg，鋁錳鐵中含鋁55%，經(jīng)計算F=400*55%-130.9*883*1.125*0.001得:出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量90.0kgo
[0066]利用定氧探頭測LF進站鋼水中的溶解氧含量8 (ppm)和酸溶鋁的質(zhì)量百分含量
`0.005 (%)，調(diào)用數(shù)據(jù)庫后，尋找到爐號3-3683和爐號3-8311的2爐合適鋼水作為參考爐次，這兩爐鋼的轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧(ppm)、出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量(kg)、LF進站鋼水酸溶鋁的質(zhì)量百分含量(％)與這爐鋼水采集的數(shù)據(jù)偏差同時在±15%以內(nèi)，對這兩爐鋼的LF精煉爐加鋁量(kg)、LF精煉爐石灰加入量(kg)、LF精煉爐碳化鈣加入量(kg)取算數(shù)平均值為:LF精煉爐碳化鈣105kg、LF精煉爐加鋁量87.5kg,LF精煉爐加石灰量:500kg。
[0067]爐號2-4479的鋼水LF精煉過程中分批加入碳化鈣105kg、鋁87.5kg、石灰500kg，精煉完成后，鋼水質(zhì)量合格。
[0068]表1:實施例1及參考爐次加料數(shù)據(jù)
[0069]
爐號轉(zhuǎn)爐鋼水重轉(zhuǎn)爐脫完溶I LF進I LF進I LF進 LF出站 LF LF爐 LF終點量(噸)加鋁解氧后站氧站溫站鋁量鋁量爐加加鋁爐加氧錳鐵剩余鋁 (PPffi) 度 (％) (%) ^化量 石灰(ppm) 量量(kg) (O) 興量(kg)量____(kg)_______(kg)___(kg)
3-3683 987 119,574 | 400— 87.2 7 1607 0.005 0.038 130 84 4003-8311 970 131.3 | 430 93,2 7 1577 0.00.5 0,0335 80 91 6002-4479 883 130.9 | 400 90.0 8 1605 0.005 0.02571 105 87.5 500
[0070]實施例2:[0071]爐號3-8218鋼包運入LF精煉爐后，采集數(shù)據(jù):鋼種號為SPHC、轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧為528ppm、鋼水重133.6噸、轉(zhuǎn)爐出鋼過程中鋁錳鐵的加入量450kg，鋁錳鐵中含鋁55%，經(jīng)計算(450*55%-133.6*528*1.125*0.001)得:出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量168.1kg ;利用定氧探頭測LF進站鋼水中的溶解氧含量IOppm和酸溶鋁的質(zhì)量百分含量0.005 (%)，調(diào)用數(shù)據(jù)庫后，尋找到爐號3-8328和爐號3-8327的2爐鋼作為參考爐次，這兩爐鋼的轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧(ppm)、出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量(kg)、LF進站鋼水酸溶鋁的質(zhì)量百分含量(％)與這爐鋼水采集的數(shù)據(jù)偏差同時在±15%以內(nèi)，對這兩爐鋼的LF精煉爐加鋁量(kg)、LF精煉爐石灰加入量(kg)、LF精煉爐碳化鈣加入量(kg)取算數(shù)平均值為:LF精煉爐碳化鈣90kg、LF精煉爐加鋁量113.75kg、LF精煉爐加石灰量:975kg。爐號3-8218的鋼水LF精煉過程中分批加入碳化鈣90kg、鋁113.75kg、石灰975kg，精煉完成后，鋼水質(zhì)量合格。
[0072]表2:實施例2及參考爐次加料數(shù)據(jù)
[0073]
【權(quán)利要求】
1.一種利用參考爐次法確定LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的方法，包括精煉過程中控制轉(zhuǎn)爐下渣量，同鋼種爐次在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的合成渣加入量相同；步驟如下: (1)采集以下數(shù)據(jù)，利用計算機建立數(shù)據(jù)庫: a:冶煉的鋼種號； b:爐號； c:鋼水重量,單位噸；記為C; d:轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧，單位ppm ;記為D; e:轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的含鋁合金加入量，單位kg，記為E; θι:轉(zhuǎn)爐出鋼過程中鋁的加入量，單位kg，記為E1, E1為加入的鋁合金的含鋁量之和，計算公式為=E1= ΣΕ*鋁合金中的鋁的質(zhì)量百分數(shù)； f:計算出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量，單位kg，記為F， 計算公式為:F=E1-C*D*1.125*0.001 ； g:LF精煉爐進站鋼水中酸溶鋁的質(zhì)量百分含量，% ； h: LF精煉爐進站鋼水中的溶解氧，單位ppm ； i: LF精煉爐進站鋼水溫度，V ； g:LF精煉爐加鋁量，單位`kg ； k:LF精煉爐石灰加入量，單位kg ； I: LF精煉爐碳化韓加入量,單位kg ； m:LF精煉爐出站鋼水中的酸溶鋁的質(zhì)量百分含量，％。 n: LF精煉爐螢石加入量，單位kg ； (2)當數(shù)據(jù)庫中某個鋼種的采集數(shù)據(jù)累積至>400爐次時，該數(shù)據(jù)庫即可用于該鋼種LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的確定，方法如下: 鋼包運入LF精煉爐后，采集鋼水的的鋼種號、轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧(ppm)、轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的含鋁合金加入量(kg)，按公式F=E1-ODW.125*0.001計算得到出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量(kg)，同時利用定氧探頭測定鋼水中的溶解氧含量(ppm)和酸溶鋁的質(zhì)量百分含量(％)； 然后打開數(shù)據(jù)庫，搜索能同時滿足鋼種號、轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中的溶解氧(ppm)、出鋼過程中脫完鋼水中溶解氧后剩余的鋁含量(kg)、酸溶鋁的質(zhì)量百分含量(％)與該爐鋼水的數(shù)據(jù)偏差在±15%以內(nèi)的爐次， 將符合上述條件的的所有爐次中的LF精煉爐加鋁量(kg)、LF精煉爐石灰加入量(kg)、LF精煉爐螢石加入量(kg)、LF精煉爐碳化鈣加入量(kg)取算數(shù)平均值，即得本爐次的LF精煉爐造渣料及脫氧合金的加料量。
2.如權(quán)利要求1所述的確定LF精煉爐造渣料及脫氧合金加入量的方法，其特征在于步驟(I) e.中所述的含鋁合金是鋁錳鐵、鋁錳鈦、鋼芯鋁之一或組合。
【文檔編號】C21C7/076GK103866088SQ201410111982
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】劉洪銀, 倪培亮, 王明杰, 韓汝文, 江洪廣, 席超, 劉炳俊, 李順, 陳文達, 冷威威, 楊波, 蘇曉明, 王博, 劉超 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司