一种150t转炉高磷高硅双渣模型控制方法与流程

1.本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种150t转炉高磷高硅双渣模型控制方法。


背景技术：

2.超高硅磷含量铁水条件，十分不利于转炉冶炼，为转炉炼钢的生产带来极大的困难。由于铁水磷、硅元素含量高，冶炼存在很多问题如渣量大、消耗高、冶炼操作不稳定，喷溅较多、终点命中率低、补吹次数多，由此引起钢水磷含量高、吨钢成本高和转炉生产事故等多种问题，而超高磷铁水条件下，转炉单渣操作已经不能实现顺利的生产控制，为了解决这些问题必须对冶炼工艺进行优化。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种150t转炉高磷高硅双渣模型控制方法，解决了高磷高硅铁水条件生产钢水磷含量高、成本高和生产顺行的问题，可实现高磷高硅铁水条件转炉炼钢生产顺行。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.本发明一种150t转炉高磷高硅双渣模型控制方法，根据理论计算和实际生产回归分析，确定转炉双渣一倒控制目标；采用留渣双渣操作，为实现一倒目标创造有利的化渣条件，为双渣冶炼提供了高碱度、高tfe炉渣，保证冶炼初期高效脱磷；根据高磷高硅铁水条件和双渣工艺操作特点，结合温度控制制度、供氧流量控制、枪位控制、底吹强度控制，建立转炉生产过程双渣操作控制模型，应用于生产实践，实现高磷高硅铁水条件的双渣工艺高效脱磷控制。
6.进一步的，具体包括：
7.1).确定转炉双渣一倒控制目标
8.针对炼钢厂入炉铁水中磷含量大于0.120％，使用双渣冶炼提高转炉脱磷率；在实际生产上必须做到在吹炼前期尽快早化渣，形成具有一定碱度和流动性好的前期渣，利用前期有利条件尽可能多脱磷；根据理论计算和实际应用回归分析得出的脱磷条件，转炉冶炼前期0～300s，采用低温1350～1380℃，保证动力学条件，底吹搅拌强度0.040～0.080m3/(t
·
min)，保证炉渣碱度r≥2.0和feo含量20％～25％的工艺控制，进行转炉吹炼前期脱磷；并在一次倒渣时倒出高磷渣，以减轻吹炼后期的脱磷任务，为实现转炉终点超低磷出钢创造条件；
9.2).留渣双渣操作，为实现一倒目标创造有利的化渣条件
10.为保证双渣一倒炉渣碱度及高铁钢比条件下转炉热平衡，选择留渣双渣操作控制：即将前一炉溅渣后高碱度炉渣保留炉内，做为后一炉冶炼时的前期渣使用；在最大限度上满足转炉热平衡同时，为双渣冶炼提供高碱度、高feo炉渣，保证冶炼初期脱磷率；
11.转炉留渣操作有助于在转炉吹炼初期快速造高碱度氧化渣，提高转炉生产效率，
由于留渣中有feo的存在，使石灰的溶解速度加快；留渣带入了大量的物理热，使得吹炼初期升温迅速，有利于石灰的溶解，促进成渣，增加渣碱度，故采用留渣有利于前期渣料熔化的进行；
12.3).建立转炉生产过程双渣操作控制模型
13.高磷高硅铁水条件双渣操作冶炼枪位采用“高一低一中”控制，开吹打火枪位160cm，由于铁水硅高温度上升较快，可适当提高枪位控制，打着火后迅速将枪降到140cm进行吹炼，提温后枪位适当提升至150cm进一步化渣去鳞；氧气流量由21000阶段提高至30000nm3/h；底吹采用高强度0.08nm3/t
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min控制，强化搅拌脱硅脱磷；
14.一倒提枪温度控制目标1380℃-1400℃，炉渣碱度控制目标1.7-2.0，渣中氧化铁含量目标17％-22％；倒炉倒渣取样温度降低28-32℃；
15.二次下枪吹炼操作控制，熔池内温度已经升高至1350-1390℃，氧枪采用高枪位170cm控制，过程可采用高中枪位交替控制；氧气流量阶段性由21000nm3/h升高至30000nm3/h，即防止泄爆，又兼顾化渣去磷，在吹炼过程当中根据炉渣的反应情况适当补加含铁冷料保证氧化铁平衡，避免熔渣返干；吹炼后期，碳氧反应速度放缓，氧枪枪位逐渐降低枪位至130cm，底吹采用高强度0.09nm3/t
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min控制。
16.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
17.本发明根据高磷高硅铁水条件和双渣工艺操作特点，结合温度控制制度、供氧流量控制、枪位控制、底吹强度控制，建立转炉生产过程双渣操作控制模型，应用于生产实践，实现高磷高硅铁水条件的双渣工艺高效脱磷控制；最终实现高磷高硅铁水条件转炉冶炼双渣工艺操作过程高效脱磷的稳定生产顺行控制。
附图说明
18.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
19.图1为双渣操作模型(高磷高硅模型)。
具体实施方式
20.为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
21.一种150t转炉高磷高硅双渣模型控制方法，具体包括如下措施：
22.1).确定转炉双渣一倒控制目标
23.提高转炉冶炼前期底吹供气强度可明显改善熔池内反应动力学条件，提高渣-钢间接触面积，提高脱磷反应速率。针对炼钢厂入炉铁水中磷含量较高(大于0.120％)，使用双渣冶炼可提高转炉脱磷率。在实际生产上必须做到在吹炼前期尽快早化渣，形成具有一定碱度和流动性好的前期渣，利用前期有利条件尽可能多脱磷。根据理论计算和实际应用回归分析得出的脱磷条件，转炉冶炼前期(0～300s)，采用低温(1350～1380℃)、保证动力学条件，较强底吹搅拌[0.040～0.080m3/(t
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min)]、保证炉渣碱度(r≥2.0)和高(feo)含量(20％～25％)的工艺控制，进行转炉吹炼前期脱磷。并在一次倒渣时倒出高磷渣，以减轻吹炼后期的脱磷任务，为实现转炉终点超低磷出钢创造条件。
[0024]
2).留渣双渣操作，为实现一倒目标创造有利的化渣条件
[0025]
为保证双渣一倒炉渣碱度及高铁钢比条件下转炉热平衡，选择留渣双渣操作控制：即将前一炉溅渣后高碱度炉渣保留炉内，做为后一炉冶炼时的前期渣使用。在最大限度上满足转炉热平衡同时，为双渣冶炼提供了高碱度、高(feo)炉渣，保证冶炼初期脱磷率。
[0026]
转炉留渣操作有助于在转炉吹炼初期快速造高碱度氧化渣，提高转炉生产效率，由于留渣中有(feo)的存在，使石灰的溶解速度加快；留渣带入了大量的物理热，使得吹炼初期升温迅速，有利于石灰的溶解，促进成渣，增加渣碱度，故采用留渣有利于前期渣料熔化的进行。
[0027]
试验炉次留渣操作和未留渣操作时转炉冶炼前期炉渣中(％feo)、碱度和(％p2o5)含量情况，详见下表1。
[0028][0029]
如上表1所示，采取留渣操作炉次较未采取留渣操作炉次的炉渣中(feo)、碱度和(p2o5)含量平均提高比率分别为33.84％、20.71和38.42％；说明留渣操作能提高转炉冶炼前期渣中(feo)、碱度和(p2o5)含量，促进化渣和前期脱磷。
[0030]
3).建立转炉生产过程双渣操作控制模型，应用于生产实践
[0031]
建立和应用高磷高硅铁水条件双渣操作模型
[0032]
高磷高硅铁水条件双渣操作冶炼枪位采用“高一低一中”控制，开吹打火枪位160cm，由于铁水硅高温度上升较快，可适当提高枪位控制，打着火后迅速将枪降到140cm进行吹炼，提温后枪位适当提升至150cm进一步化渣去鳞；氧气流量由21000阶段提高至30000nm3/h；底吹采用高强度0.08nm3/t
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min控制，强化搅拌脱硅脱磷。
[0033]
一倒提枪温度控制目标1380℃-1400℃，炉渣碱度控制目标1.7-2.0，渣中氧化铁含量目标17％-22％；倒炉倒渣取样温度降低30℃左右。
[0034]
二次下枪吹炼操作控制，熔池内温度已经升高至1370℃左右，氧枪采用高枪位170cm控制，过程可采用高中枪位交替控制；氧气流量阶段性由21000nm3/h升高30000nm3/h，即防止泄爆，又兼顾化渣去磷，在吹炼过程当中根据炉渣的反应情况适当补加含铁冷料保证氧化铁平衡，避免熔渣返干。吹炼后期，碳氧反应速度放缓，氧枪枪位逐渐降低枪位至130cm，底吹采用高强度0.09nm3/t
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min控制，加强搅拌，实现后期降低渣中氧化铁(feo)含量和高效脱磷效果，保证熔池内温度和成分的均匀，利于判断终点拉碳命中。详见图1高磷高硅铁水条件双渣渣操作模型。
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双渣操作模型应用效果
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双渣操作模型应用后，实验结果统计如下表2：
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表2双渣实验统计
[0038][0039]
如上表2所示，经双渣模型现场实际应用实验，一倒脱磷率达到52.2％，终点脱磷率达到92.4％，满足实验目标，满足生产需要。
[0040]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。