Aod爐冶煉過(guò)程中溫度的穩(wěn)定控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種AOD爐冶煉過(guò)程中溫度的穩(wěn)定控制方法，其特征在于：所述AOD爐生產(chǎn)不銹鋼時(shí)，首先將母液兌入AOD爐后，然后加入的合金和渣料，利用公式計(jì)算母液有效溫度；當(dāng)母液有效溫度為正值時(shí)，加入固態(tài)返回廢鋼進(jìn)行降溫；當(dāng)母液有效溫度為負(fù)值時(shí)，調(diào)整氧槍的槍位以增加CO氣體的二次燃燒量。本方法在降低整個(gè)冶煉過(guò)程鉻元素的氧化量的同時(shí)將返回物料靈活應(yīng)用，達(dá)到縮短冶煉周期、降低AOD爐物料消耗、提高爐齡、釋放資金的目的。本方法可實(shí)現(xiàn)AOD爐在冶煉過(guò)程中溫度的平穩(wěn)控制，最大限度的減少鉻元素的氧化，降低還原硅鐵、石灰等消耗；在完成快速脫碳、不額外增加工序間能耗要求的同時(shí)也能夠消耗大量的固態(tài)返回廢鋼，從而有效降低生產(chǎn)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】AOD爐冶煉過(guò)程中溫度的穩(wěn)定控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種A0D爐冶煉方法，尤其是一種A0D爐冶煉過(guò)程中溫度的穩(wěn)定控制 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] A0D爐是氦氧脫碳爐（Argon Oxygen DeCarburization)的簡(jiǎn)稱(chēng)。在目前的不銹 鋼生產(chǎn)流程中，A0D爐扮演著重要的角色，據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界有超過(guò)70%的不銹鋼產(chǎn)品是通過(guò) A0D爐冶煉的。它依托于側(cè)吹良好動(dòng)力學(xué)條件基礎(chǔ)上，通過(guò)提升過(guò)程溫度和降低C0氣體分 壓的方式實(shí)現(xiàn)脫碳保鉻，具有設(shè)備構(gòu)成簡(jiǎn)單、操作方便、可使用廉價(jià)的高碳鉻鐵和返回不銹 鋼、容易生產(chǎn)低碳和超低碳不銹鋼等諸多優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 但是，對(duì)于A0D爐來(lái)說(shuō)，入爐母液（脫磷鐵水、含Cr半鋼水等）的有效溫度（有效 溫度：母液的物理和化學(xué)溫度之和，減去目標(biāo)溫度、減去所加入合金渣量降溫、再減去煙塵 爐襯的散熱）直接影響著脫碳保鉻的效率。入爐有效溫度不足無(wú)法滿(mǎn)足吹煉前期脫碳保 鉻的條件要求，勢(shì)必會(huì)增加鉻元素的氧化，繼而引發(fā)石灰、硅鐵消耗增加的惡性循環(huán)。同時(shí) 在脫碳末期，隨著溶液中碳元素的逐漸降低，鉻元素不可避免的出現(xiàn)氧化，導(dǎo)致溫度持續(xù)升 高，個(gè)別時(shí)間段能夠超過(guò)耐材磚的荷重軟化點(diǎn)，造成A0D耐材侵蝕加劇。因此，在A0D爐冶 煉過(guò)程中需要在初煉前期進(jìn)行快速提溫，在脫碳末期需要保持在相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)才能降低石 灰、硅鐵等物料消耗，同時(shí)能夠提高安全運(yùn)行系數(shù)和單爐役的不銹鋼產(chǎn)能。
[0004] 而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，如果有入爐有效溫度不足，通常采用增加上道工序能耗或者 添加硅鐵的方式提高母液的有效溫度，該種方式在一定程度上能夠避免鉻元素的氧化，但 是會(huì)影響上道工序的正常操作和降低A0D爐前期爐渣堿度影響爐齡壽命。
[0005] 綜上所述，對(duì)于A0D爐來(lái)說(shuō)，它依托于良好的動(dòng)力學(xué)條件基礎(chǔ)上，通過(guò)提升熔池溫 度、調(diào)節(jié)氧和惰性氣體比例降低C0分壓等將脫碳保鉻的原理進(jìn)行完美的演繹。在初始母液 的有效溫度為負(fù)數(shù)不能滿(mǎn)足脫碳保鉻的高溫要求時(shí)，會(huì)出現(xiàn)鉻元素的大量氧化，而溫度如 果出現(xiàn)較大的波動(dòng)同樣會(huì)引起Cr氧化增加，繼而引發(fā)石灰、硅鐵、螢石消耗的增加，引發(fā)爐 齡降低的惡性循環(huán)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能有效的減少鉻元素氧化的A0D爐冶煉過(guò) 程中溫度的穩(wěn)定控制方法。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：所述A0D爐生產(chǎn)不銹鋼時(shí)，首 先將母液兌入A0D爐后，頂槍脫碳期加入高碳合金和渣料，利用公式I計(jì)算母液有效溫度
[0008] = TQ+TG、Si-T合金-Τ渣料-?熱-Τ氧槍目標(biāo)I
[0009] 式 I 中：
[0010] L一母液初始溫度，°C ; toon] Te、Si-母液中碳和硅氧化放熱后折算的溫度，°C ;
[0012] T合金一合金的溫降值，°C ;
[0013] 漁料的溫降值，°C ;
[0014] TKS-煙塵、爐襯磚散熱損失，°C ;
[0015] T氧槍目標(biāo)一氧槍結(jié)束時(shí)的目標(biāo)溫度，C ;
[0016] 當(dāng)母液有效溫度為正值時(shí)，加入固態(tài)返回廢鋼進(jìn)行降溫；當(dāng)母液有效溫度為負(fù)值 時(shí)，調(diào)整氧槍的槍位以增加 C0氣體的二次燃燒量。
[0017] 本發(fā)明所述母液有效溫度為正值時(shí)，固態(tài)返回廢鋼的加入量札按式II計(jì)算，
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種AOD爐冶煉過(guò)程中溫度的穩(wěn)定控制方法，其特征在于：所述AOD爐生產(chǎn)不銹鋼 時(shí)，首先將母液兌入A0D爐后，頂槍脫碳期加入高碳合金和渣料，利用公式I計(jì)算母液有效 溫度T" = T0+Tc、s廠T合金一T渣料一T散熱一T氧槍目標(biāo) I 式I中： TQ-母液初始溫度，°c ; Te、Si-母液中碳和硅氧化放熱后折算的溫度，°c ; T合金一合金的溫降值，°c ; τ?-漁料的溫降值，°c ; -煙塵、爐襯磚散熱損失，°c ; -氧槍結(jié)束時(shí)的目標(biāo)溫度，c ; 當(dāng)母液有效溫度為正值時(shí)，加入固態(tài)返回廢鋼進(jìn)行降溫；當(dāng)母液有效溫度為負(fù)值時(shí)，調(diào) 整氧槍的槍位以增加 C0氣體的二次燃燒量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的A0D爐冶煉過(guò)程中溫度的穩(wěn)定控制方法，其特征在于：所述 母液有效溫度為正值時(shí)，固態(tài)返回廢鋼的加入量Ml按式II計(jì)算， Μ, = ^ X 1000 TT 1 κχ 式II中： Mi-固態(tài)返回廢鋼的加入量，kg ; 1\一母液有效溫度，°C ; 心一 1噸固態(tài)返回廢鋼的加入爐內(nèi)的溫降°C，其取值范圍為30?40°C，出鋼量為上限 時(shí)取最小值，出鋼量為下限時(shí)取最大值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的A0D爐冶煉過(guò)程中溫度的穩(wěn)定控制方法，其特征在于：所述 母液有效溫度為負(fù)值時(shí)，調(diào)整氧槍的槍位在2. 9?3. 3米；所述C0氣體二次燃燒所提供的 溫度T2按式III計(jì)算， xl00x2,10xi III 。 Wx + II 。 式II中： Wi一母液初始重量，kg ; W2-頂槍期所加入高碳合金的重量，kg ; Q-母液初始碳含量，wt% ; 〇2-頂槍期所加高碳合金中碳的含量，wt% ; K2-二次燃燒系數(shù)，K2取值為10%?15% ;當(dāng)母液初始碳含量彡2wt%時(shí)取下限，母液 初始碳含量彡3wt %時(shí)取上限； 所述C0氣體二次燃燒補(bǔ)充T2溫度后超出目標(biāo)溫度時(shí)，超出溫度> 40°C時(shí)按照公式II 計(jì)算加入返回廢鋼；超出溫度< 40°C時(shí)減少100?200m3吹氧量，且只使用側(cè)吹進(jìn)行吹氧。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的A0D爐冶煉過(guò)程中溫度的穩(wěn)定控制方法，其特征在于：所述 在頂槍脫碳期與脫碳末期之間，使用氧氮大比例或加入< 500kg石灰的方式調(diào)整溫度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AOD爐冶煉過(guò)程中溫度的穩(wěn)定控制方法，其特征在于：所述 脫碳末期當(dāng)A0D爐內(nèi)溶液中碳含量達(dá)到0. 10wt%以下時(shí)，將單重超過(guò)500kg的大塊固態(tài)返 回廢鋼加入爐內(nèi)，同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行吹氧脫碳直至碳含量小于目標(biāo)要求〇. 005?0. 02wt%，隨 后停止吹氧加入娃鐵、螢石進(jìn)行還原。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的A0D爐冶煉過(guò)程中溫度的穩(wěn)定控制方法，其特征在于：所述 大塊固態(tài)返回廢鋼加入量M2 (kg)采用公式IV計(jì)算， J/. - - χΚ.,^Κ,χ 1000 IV 式IV中： Qi-脫碳末期的吹氧量，m3; K3-末期吹氧升溫系數(shù)，取值范圍為25?35,出鋼量為下限時(shí)取最大值，出鋼量為上限 時(shí)取最小值； Κ4_大塊固態(tài)返回廢鋼溫降系數(shù)，取值單位30?40,出鋼量為上限時(shí)取最小值，出鋼量 為下限時(shí)取最大值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 一 6任意一項(xiàng)所述的A0D爐冶煉過(guò)程中溫度的穩(wěn)定控制方法，其特 征在于：所述A0D爐出鋼量在45?65噸，配備有三孔或四孔拉瓦爾型槍頭、以及三支側(cè)吹 風(fēng)槍。
【文檔編號(hào)】C21C7/068GK104152634SQ201410382712
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】馮文甫, 曹洪波, 郭鍵, 雷學(xué)東, 王秋坤, 張永昶, 張秀堂 申請(qǐng)人:邢臺(tái)鋼鐵有限責(zé)任公司