一種鈣處理工藝控制模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鈣處理工藝控制模型，具體地說是一種煉鋼過程鈣處理工藝精確控制模型，屬于煉鋼領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著管線鋼、橋梁板鋼、壓力容器板鋼及高強板鋼等鋼種需求量穩(wěn)步增長，對鋼材質(zhì)量和性能的要求也越來越高，對鋼水純凈度和夾雜物水平等指標(biāo)的要求日趨苛刻。鈣處理是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種鋼水精煉手段，目前應(yīng)用的是鋼包喂鈣線的方法。它是將鈣合金(Ca、Ca-S1、Ca-Fe等)用鋼皮包裹制成包芯線，通過喂絲機的導(dǎo)引管將其以很高的速度插入鋼液。喂絲過程中同時伴隨惰性氣體攪拌，以增加Ca在鋼液中的停留時間和進行良好的混合。這種方法在全世界的鋼鐵企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用并取得了極大成功。
[0003]經(jīng)過近30年的發(fā)展，鈣處理技術(shù)已相當(dāng)成熟，已成為現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。鈣處理技術(shù)具有對鋼水具有深脫氧、脫硫以及夾雜物變性的功能，可以有效提高鋼水潔凈度、防止水口結(jié)瘤和提高鋼水可澆性。
[0004]鈣處理工藝已成為被廣泛應(yīng)用于純凈度要求較高的鋁脫氧高品質(zhì)鋼種爐外處理的一種精煉手段，其作用尚未找到其他代替方式。然而，若鈣處理控制不當(dāng)，對鋼的質(zhì)量會造成嚴(yán)重影響:⑴當(dāng)鈣加入量太低時，可能形成高熔點化合物Ca0.6A1203和Ca0.2A1203，這些固態(tài)夾雜物比氧化鋁更為堅韌，由于熔點過高在鋼液中難以上浮除去；
(2)當(dāng)鈣處理加入量太大時，由于鈣的蒸汽壓很大，將會造成鋼液表面翻騰引起二次氧化，攪拌強度過大，引起與鋼包渣之間的反應(yīng)，導(dǎo)致渣中或耐火材料中的Ca和Mg傳遞到鋼液中，形成鎂鋁尖晶石夾雜。同時過量的鈣與硫反應(yīng)生產(chǎn)CaS，容易富集在一定區(qū)域，影響鋼的性能。
[0005]因此，合適的鈣線喂入量是提高鋼水純凈度的前提，精確控制鈣處理工藝顯得尤為重要。鈣處理工藝的有效控制對于提高鈣的收得率，改善鋼水純凈度具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種煉鋼過程鈣處理工藝精確控制模型，該模型根據(jù)鋼種化學(xué)成分進行相關(guān)熱力學(xué)分析，確定最佳鈣處理喂入量，達到鈣處理工藝的精確控制，提高鈣的收得率和鈣處理效果。
[0007]本發(fā)明的目的，將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn):一種鈣處理工藝控制模型，包括以下步驟:
[0008]1、統(tǒng)計數(shù)據(jù):根據(jù)現(xiàn)有鈣處理工藝條件下所得出的數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計分析，獲得200m鈣線喂入量條件下的鈣的收得率，為建立鈣處理工藝控制模型提供基礎(chǔ)；
[0009]I1、分析數(shù)據(jù):根據(jù)鋼水成分進行熱力學(xué)分析，以鈣收得率為20%的情況為基礎(chǔ)，得出實現(xiàn)鋼水中氧化鋁夾雜物的最佳處理效果時的鈣線喂入量；
[0010]II1、集成數(shù)據(jù):根據(jù)分析和計算結(jié)果得出合理的鈣線喂入量，將統(tǒng)計及分析過程進行集成，形成鈣處理工藝控制模型以指導(dǎo)現(xiàn)場鈣處理工藝。
[0011]進一步的，前述的鈣處理工藝控制模型，步驟I中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法為在200m鈣線喂入量和鈣收得率為20%為基準(zhǔn)，分析得到鋼水中氧化鋁夾雜物最佳處理效果的鈣線喂入量，建立鈣處理工藝控制模型。
[0012]進一步的，前述的鈣處理工藝控制模型，步驟II中分析數(shù)據(jù)的步驟為:
[0013]1、根據(jù)鋼液中S的含量來控制媽處理量，通過控制媽硫比范圍來降低硫化物夾雜含量，形成分散狀的CaS ；
[0014]I1、探宄均勻分散而不形成串簇狀的含Ca氧化物夾雜的合理條件，達到減小夾雜物尺寸，改善鋼液潔凈度；
[0015]II1、根據(jù)鋼液中酸溶鋁含量，控制合適的鈣鋁比，以熱力學(xué)計算公式(請發(fā)明人補充)為基礎(chǔ)，得出Al2O3夾雜變成液態(tài)鈣鋁酸鹽C 12A7的合理鈣量，從而得出鈣線的正確喂入量。
[0016]進一步的，前述的鈣處理工藝控制模型，步驟II中的熱力學(xué)計算方法為以熱力學(xué)計算公式12Ca0+7Al203= 12Ca0.7A1 203為基礎(chǔ)，通過控制鋼水中的鈣鋁比得到Al 203夾雜變成液態(tài)鈣鋁酸鹽(:12~的鈣線喂入量。
[0017]本發(fā)明，其突出效果為:本發(fā)明提供的一種鈣處理工藝控制模型，能夠根據(jù)鋼種化學(xué)成分進行相關(guān)熱力學(xué)分析，確定最佳鈣處理喂入量，提高鈣處理效率和鈣的收得率，在降低鈣處理成本的同時有效提高鋼水純凈度。
[0018]以下便結(jié)合實施例附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解、掌握。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的夾雜物成分變化的Al-Ca-S三元摩爾分?jǐn)?shù)圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]一種鈣處理工藝控制模型，包括以下步驟:
[0022]首先，根據(jù)現(xiàn)有鈣處理工藝條件下所得出的數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計分析，獲得200m鈣線喂入量條件下的鈣的收得率為20%，為建立鈣處理工藝控制模型提供基礎(chǔ)；
[0023]其次，根據(jù)鋼水成分進行熱力學(xué)分析，以鈣收得率為20%的情況為基礎(chǔ)，得出實現(xiàn)鋼水中氧化鋁夾雜物的最佳處理效果時的鈣線喂入量，如圖1所示:在同一溫度條件下，當(dāng)Ca與S含量比為1:1時，首先，根據(jù)鋼液中S的含量控制鈣硫比范圍，本實施例中S的含量為0.0010% ;并通過控制鈣硫比范圍，盡可能形成分散狀的CaS，這樣可以防止CaS在鋼水凝固過程中富集，以保證鋼水中夾雜物以12Ca0.7A1203液態(tài)形式存在，以便上浮除去。
[0024]同時，探宄均勻分散而不形成串簇狀的含Ca氧化物夾雜的條件，達到減小夾雜物尺寸，改善鋼液潔凈度的目的。
[0025]并根據(jù)鋼液中的酸溶鋁含量:Alt_0.035%，控制合適的鈣鋁比，以熱力學(xué)計算公式12Ca0+7Al203= 12Ca0.7A1 203為基礎(chǔ)，當(dāng)鈣鋁比的比值范圍為(1.26)時，得出Al 203夾雜變成液態(tài)鈣鋁酸鹽C12A7的需要鈣量為(0.0441)，根據(jù)鈣的收得率換算得出鈣線喂入量為 180m。
[0026] 最終，根據(jù)分析和計算結(jié)果得出鈣線喂入量，對鋼板進行夾雜物分析評價，鋼板主要夾雜物類型為12CaO -7A1203,CaO-CaS夾雜，通過鈣處理工藝模型的有效利用，實現(xiàn)鈣線精確控制，同時提高鈣處理效率和鋼水純凈度。將統(tǒng)計及分析過程進行集成，形成鈣處理工藝控制模型以指導(dǎo)現(xiàn)場鈣處理工藝。
【主權(quán)項】
1.一種鈣處理工藝控制模型，其特征在于:包括以下步驟: 1.統(tǒng)計數(shù)據(jù):根據(jù)現(xiàn)有鈣處理工藝條件下所得出的數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計分析，獲得100m~300m鈣線喂入量條件下的鈣的收得率，為建立鈣處理工藝控制模型提供基礎(chǔ)； I1、分析數(shù)據(jù):根據(jù)鋼水成分進行熱力學(xué)分析，以鈣收得率為10°/『30%的情況為基礎(chǔ)，得到實現(xiàn)鋼水中氧化鋁夾雜物的最佳處理效果時的鈣線喂入量； II1、集成數(shù)據(jù):根據(jù)分析和計算結(jié)果得出不同鋼種成分控制條件下的鈣線喂入量，將統(tǒng)計及分析過程進行集成，形成鈣處理工藝控制模型以指導(dǎo)現(xiàn)場鈣處理工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣處理工藝控制模型，其特征在于:所述步驟I中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法為在200m鈣線喂入量和鈣收得率為20%為基準(zhǔn)，分析得到鋼水中氧化鋁夾雜物最佳處理效果的鈣線喂入量，建立鈣處理工藝控制模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣處理工藝控制模型，其特征在于:所述步驟II中分析數(shù)據(jù)的步驟為: 1、根據(jù)鋼液中S的含量來控制鈣處理量，控制鈣硫比范圍，通過控制鈣硫比范圍來降低硫化物夾雜含量，形成分散狀的CaS來降低硫化物夾雜含量； I1、探宄均勻分散而不形成串簇狀夾雜物的鈣線喂入量，達到減小夾雜物尺寸和改善鋼液潔凈度的目的； II1、根據(jù)鋼液中酸溶鋁含量，控制合適的鈣鋁比，以熱力學(xué)計算公式為基礎(chǔ)，得出Al2O3夾雜變成液態(tài)鈣鋁酸鹽C12A7的鈣量，從而得出鈣線的正確喂入量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣處理工藝控制模型，其特征在于:所述步驟II中的熱力學(xué)計算方法為:以熱力學(xué)計算公式12Ca0+7 Al203=12 Ca0.7 Al2O3為基礎(chǔ)，通過控制鋼水中的鈣鋁比得到Al2O3夾雜變成液態(tài)鈣鋁酸鹽C 12~的鈣線喂入量。
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種鈣處理工藝控制模型，包括以下步驟：Ⅰ、統(tǒng)計數(shù)據(jù)：根據(jù)現(xiàn)有鈣處理工藝條件下所得出的數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計分析，為建立鈣處理工藝控制模型提供基礎(chǔ)；Ⅱ、分析數(shù)據(jù)：根據(jù)鋼水成分進行熱力學(xué)分析，得出實現(xiàn)鋼水中氧化鋁夾雜物的最佳處理效果時的鈣線喂入量；Ⅲ、集成數(shù)據(jù)：根據(jù)分析和計算結(jié)果得出合理的鈣線喂入量，將統(tǒng)計及分析過程進行集成，形成鈣處理工藝控制模型以指導(dǎo)現(xiàn)場鈣處理工藝。本發(fā)明能夠根據(jù)鋼種化學(xué)成分進行相關(guān)熱力學(xué)分析，確定最佳鈣處理喂入量，提高鈣處理效率和鈣的收得率，在降低鈣處理成本的同時有效提高鋼水純凈度。
【IPC分類】C21C7-00
【公開號】CN104846147
【申請?zhí)枴緾N201510227714
【發(fā)明人】王攀峰, 張崇民, 靳星, 聶真來
【申請人】南京鋼鐵股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月6日