一種判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法，屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼操作方法技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)爐雙渣作為一種處理硅高鐵水，降低煉鋼成本的工藝被普遍采用。鐵水硅超過0.7%以后轉(zhuǎn)爐發(fā)生爆發(fā)性噴濺的幾率大幅度增加，鋼鐵料消耗等各項消耗指標(biāo)明顯惡化，通過雙渣可降低渣量，降低噴濺風(fēng)險。對于鐵水硅低的常規(guī)鐵水，部分工廠采用留渣雙渣生產(chǎn)方式以降低生產(chǎn)成本。
[0003]轉(zhuǎn)爐雙渣操作即將吹煉前期堿度控制到1.3-1.8之間，采用合適的供氧制度，待轉(zhuǎn)爐熔池溫度升高到1330-1360°C之間時，提槍倒掉部分低堿度爐渣，從新加入石灰等造渣料吹煉至終點。由于吹煉前期轉(zhuǎn)爐熔池的條件較為復(fù)雜，選擇合適的提槍時機對雙渣工藝非常重要。雙渣的提槍時間主要取決于熔池溫度，溫度在1330-1360°C之間，硅氧化基本結(jié)束的同時碳含量開始參與反應(yīng)，改善了熔池的動力學(xué)條件，此時提槍可提高成功率。提槍過早熔池溫度低，石灰難以熔化，渣鐵無法分離；提槍過晚熔池碳劇烈反應(yīng)造成爐渣泡沫化嚴(yán)重，倒?fàn)t困難。
[0004]目前，部分鋼廠采用靜態(tài)計算熔池溫度的方法判定提槍時機，即通過熱平衡計算熔池溫度達(dá)到目標(biāo)溫度就提槍倒渣。但是由于吹煉前期熔池反應(yīng)的復(fù)雜性及鐵水等原料條件的變化，成功率不高；部分鋼廠采用人工觀察爐口火焰變化判定提槍時機，憑人的經(jīng)驗判斷偏差較大。迄今為止，還沒有特別有效的方法判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機，準(zhǔn)確判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機成為困擾各個鋼鐵企業(yè)的難題，有待于專業(yè)技術(shù)人員和工人加以解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法，這種方法可以準(zhǔn)確判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機，避免提前提槍或過晚提槍造成的問題。
[0006]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法，首先，根據(jù)靜態(tài)模型計算設(shè)定加入石灰，輕燒白云石，礦石等造渣料并設(shè)定氧槍槍位及氧氣流量；然后，采用轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備檢測轉(zhuǎn)爐吹煉過程中各種氣體濃度并繪制實時曲線圖；其改進(jìn)之處是，利用轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備中的一氧化碳曲線確定熔池溫度，并作為雙渣提槍時機的判定依據(jù)，在煙氣分析設(shè)備顯示CO濃度達(dá)到22-28%區(qū)間時，提槍進(jìn)行雙渣操作。
[0007]上述判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法，所述轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備分析時間10秒鐘，，滯后時間不影響結(jié)果判定。
[0008]上述判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法，所述轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備為轉(zhuǎn)爐LOMAS煙氣分析系統(tǒng)，轉(zhuǎn)爐LOMAS煙氣分析系統(tǒng)中的CO濃度達(dá)到22-28%區(qū)間時，轉(zhuǎn)爐熔池溫度范圍為1330-1360°C。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過使用轉(zhuǎn)爐LOMAS煙氣分析系統(tǒng)中的CO曲線判斷熔池溫度，從而實現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐熔池溫度1330-1360 0C之間提槍造雙渣，確保了提槍時機的準(zhǔn)確。
[0010]本發(fā)明具有能夠準(zhǔn)確判斷熔池溫度從而準(zhǔn)確判斷雙渣提槍時機的特點，避免了雙渣提槍后由于熔池溫度低、石灰難以熔化、渣鐵無法分離及熔池溫度過高熔池碳劇烈反應(yīng)造成爐渣泡沫化嚴(yán)重、倒?fàn)t困難等問題。
[0011 ] 本發(fā)明提出了一種新的準(zhǔn)確判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法，是轉(zhuǎn)爐煉鋼方法中的創(chuàng)新，對于判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機特別有效，解決了長期困擾各個鋼鐵企業(yè)的沒有解決的難題，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實施方式】
[0012]在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中，需要利用轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備檢測轉(zhuǎn)爐吹煉過程中各種氣體濃度并繪制實時曲線圖，其中轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備氣體分析-測量成分和范圍如下:
CO O- 85 Vol.%
C02 O- 40 Vol.%
02 O- 25 Vol.%
H2 O- 10 Vol.%
在轉(zhuǎn)爐熔池中碳按照如下反應(yīng)進(jìn)行，[CJ+1/2 (02)= (CO) ? 該反應(yīng)的吉普斯自由能變化與溫度的關(guān)系式如下:
Δ G0=-22168-38.386T (J/mol)
在冶煉過程中，隨著溫度的升高，熔池中的碳開始逐步參與反應(yīng)，理論上熔池溫度達(dá)到1400-1450°C時，熔池中的碳開始大量發(fā)生反應(yīng)，煙氣中CO濃度迅速升高。氧槍反應(yīng)區(qū)溫度在2000°C以上，反應(yīng)區(qū)碳提前參與反應(yīng)，因此實際工況下，轉(zhuǎn)爐恪池碳開始大量發(fā)生反應(yīng)的溫度區(qū)間為1330-1360°C之間。轉(zhuǎn)爐熔池溫度1330-1360°C之間時，熔池碳反應(yīng)產(chǎn)生的CO氣體使?fàn)t渣熔化良好且石灰等渣料能夠熔化，為雙渣提槍的良好時機。
[0013]基于以上論述，轉(zhuǎn)爐吹煉前期熔池溫度和煙氣CO濃度有較好的對應(yīng)關(guān)系，利用煙氣CO濃度曲線可準(zhǔn)確判定轉(zhuǎn)爐熔池溫度，CO曲線可以作為雙渣提槍時機的判定依據(jù)。
[0014]本發(fā)明的判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法，采取以下步驟進(jìn)行:
A.根據(jù)靜態(tài)模型計算設(shè)定加入石灰，輕燒白云石，礦石等造渣料并設(shè)定氧槍槍位及氧氣流量；
B.采用轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備檢測轉(zhuǎn)爐吹煉過程中各種氣體濃度并繪制實時曲線圖；
C.在煙氣分析設(shè)備顯示CO濃度達(dá)到22-28%區(qū)間時，提槍進(jìn)行雙渣操作。
[0015]在本發(fā)明的方法中，轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備分析時間10秒鐘，，滯后時間不影響結(jié)果判定。
[0016]在本發(fā)明的方法中，轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備為轉(zhuǎn)爐LOMAS煙氣分析系統(tǒng)，轉(zhuǎn)爐LOMAS煙氣分析系統(tǒng)中的CO濃度達(dá)到22-28%區(qū)間時，轉(zhuǎn)爐熔池溫度范圍為1330-1360°C。
[0017]本發(fā)明的幾個實施例如下:
實施例1
100噸轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉，入爐條件:鐵水C 4.23%，Si 0.76%，P 0.133%，Ti 0.018%，鐵水溫度1320°C。鐵水重量105.3噸，廢鋼重量為15.2噸。
[0018]雙渣目標(biāo)堿度目標(biāo)1.4，溫度目標(biāo)1345°C的吹煉目標(biāo)；通過計算，石灰加入量1.2噸，石灰石加入量1.1噸，礦石加入量2.9噸；供氧強度為3.0m3/ (min ?t鋼)，槍位2.9 m。
[0019]轉(zhuǎn)爐吹氧量達(dá)到14.2%時，煙氣分析系統(tǒng)顯示CO濃度開始升高，吹氧量達(dá)到23.3%時CO濃度達(dá)到27%，提槍造雙渣。實測熔池溫度1355°C，爐渣熔化良好，倒?fàn)t、倒渣順利。
[0020]實施例2
100噸轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉，入爐條件:鐵水C 4.31%，Si 0.84%，P 0.127%，Ti 0.138%，鐵水溫度1337°C。鐵水重量102.3噸，廢鋼重量為8.3噸。
[0021]雙渣目標(biāo)堿度目標(biāo)1.4，溫度目標(biāo)1345°C的吹煉目標(biāo)；通過計算，石灰加入量1.4噸，石灰石加入量1.2噸，礦石加入量3.4噸；供氧強度為2.9m3/ (min ?t鋼)，槍位2.7 m。
[0022]轉(zhuǎn)爐吹氧量達(dá)到14.6%時，煙氣分析系統(tǒng)顯示CO濃度開始升高，吹氧量達(dá)到20.8%時CO濃度達(dá)到23%，提槍造雙渣。實測熔池溫度1340°C，爐渣熔化良好，倒?fàn)t、倒渣順利。
[0023]實施例3
100噸轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉，入爐條件:鐵水C 4.26%，Si 0.89%，P 0.127%，Ti 0.155%，鐵水溫度1401°C。鐵水重量102.3噸，廢鋼重量為11.6噸。
[0024]雙渣目標(biāo)堿度目標(biāo)1.8，溫度目標(biāo)1345°C的吹煉目標(biāo)；通過計算，石灰加入量2.6噸，石灰石加入量1.4噸，礦石加入量3.2噸；供氧強度為2.9m3/ (min ?t鋼)，槍位2.7 m。
[0025]轉(zhuǎn)爐吹氧量達(dá)到17.6%時，煙氣分析系統(tǒng)顯示CO濃度開始升高，吹氧量達(dá)到27.9%時CO濃度達(dá)到25.36%，提槍造雙渣。實測熔池溫度1346°C，爐渣熔化良好，倒?fàn)t、倒渣順利。
[0026]實施例4
100噸轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉，入爐條件:鐵水C 4.26%，Si 0.55%，P 0.127%，Ti 0.155%，鐵水溫度1401°C。鐵水重量110.3噸，全鐵冶煉未使用廢鋼。
[0027]雙渣目標(biāo)堿度目標(biāo)1.4，溫度目標(biāo)1345°C的吹煉目標(biāo)；通過計算，石灰加入量1.4噸，石灰石加入量1.3噸，礦石加入量3.9噸；供氧強度為2.9m3/ (min ?t鋼)，槍位2.7 m。
[0028]轉(zhuǎn)爐吹氧量達(dá)到15.6%時，煙氣分析系統(tǒng)顯示CO濃度開始升高，吹氧量達(dá)到23.8%時CO濃度達(dá)到23.89%，提槍造雙渣。實測熔池溫度1350°C，爐渣熔化良好，倒?fàn)t、倒渣順利。
[0029]實施例5
100噸轉(zhuǎn)爐采用留渣雙渣操作，留渣量預(yù)估3.5噸。入爐條件:鐵水C 4.23%，Si0.45%,P 0.123%，Ti 0.050%，鐵水溫度1331°C。鐵水重量104.8噸，廢鋼重量為13.6噸。
[0030]雙渣目標(biāo)堿度目標(biāo)1.4，溫度目標(biāo)1345°C的吹煉目標(biāo)；通過計算，石灰加入量1.0噸，石灰石加入量0.7噸，礦石加入量1.9噸；供氧強度為2.9m3/ (min ?t鋼)，槍位2.7 m。
[0031]轉(zhuǎn)爐吹氧量達(dá)到17.1%時，煙氣分析系統(tǒng)顯示CO濃度開始升高，吹氧量達(dá)到26.4%時CO濃度達(dá)到24.6%，提槍造雙渣。實測熔池溫度1352°C，爐渣熔化良好，倒?fàn)t、倒渣順利。
[0032]從以上實施例可以看出，本發(fā)明所描述的判斷雙渣提槍時機的方法在鐵水及廢鋼條件變化、全鐵冶煉、留渣雙渣作業(yè)等各種條件下均能較為準(zhǔn)確的判斷熔池溫度，確保了順利搖爐倒渣，雙渣拉碳后爐渣較好的熔化狀態(tài)。
【主權(quán)項】
1.一種判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法，首先，根據(jù)靜態(tài)模型計算設(shè)定加入石灰，輕燒白云石，礦石等造渣料并設(shè)定氧槍槍位及氧氣流量；然后，采用轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備檢測轉(zhuǎn)爐吹煉過程中各種氣體濃度并繪制實時曲線圖，其特征在于:利用轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備中的一氧化碳曲線確定熔池溫度，并作為雙渣提槍時機的判定依據(jù)，在煙氣分析設(shè)備顯示CO濃度達(dá)到22-28%區(qū)間時，提槍進(jìn)行雙渣操作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法，其特征在于:所述轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備分析時間10秒鐘，滯后時間不影響結(jié)果判定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法，其特征在于:所述轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備為轉(zhuǎn)爐LOMAS煙氣分析系統(tǒng)，轉(zhuǎn)爐LOMAS煙氣分析系統(tǒng)中的CO濃度達(dá)到22-28%區(qū)間時，轉(zhuǎn)爐熔池溫度范圍為1330-1360 0C。
【專利摘要】一種判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機的方法，屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼操作方法技術(shù)領(lǐng)域，用于準(zhǔn)確判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機。其技術(shù)方案是：利用轉(zhuǎn)爐煙氣分析設(shè)備中的一氧化碳曲線確定熔池溫度，并作為雙渣提槍時機的判定依據(jù)，在煙氣分析設(shè)備顯示CO濃度達(dá)到22-28%區(qū)間時，提槍進(jìn)行雙渣操作。本發(fā)明具有能夠準(zhǔn)確判斷熔池溫度從而準(zhǔn)確判斷雙渣提槍時機的特點，避免了雙渣提槍后由于熔池溫度低、石灰難以熔化、渣鐵無法分離及熔池溫度過高熔池碳劇烈反應(yīng)造成爐渣泡沫化嚴(yán)重、倒?fàn)t困難等問題。本發(fā)明是轉(zhuǎn)爐煉鋼方法中的創(chuàng)新，對于判斷轉(zhuǎn)爐雙渣提槍時機特別有效，解決了長期困擾各個鋼鐵企業(yè)的沒有解決的難題，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】C21C5/28
【公開號】CN105177216
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】周泉林, 李陽, 邢金棟, 李鵬, 劉海波, 王肖, 周航, 趙鐵成
【申請人】唐山不銹鋼有限責(zé)任公司, 唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月11日