AOD炉冶炼过程中温度的稳定控制方法技术

本发明专利技术公开了一种AOD炉冶炼过程中温度的稳定控制方法，其特征在于：所述AOD炉生产不锈钢时，首先将母液兑入AOD炉后，然后加入的合金和渣料，利用公式计算母液有效温度；当母液有效温度为正值时，加入固态返回废钢进行降温；当母液有效温度为负值时，调整氧枪的枪位以增加CO气体的二次燃烧量。本方法在降低整个冶炼过程铬元素的氧化量的同时将返回物料灵活应用，达到缩短冶炼周期、降低AOD炉物料消耗、提高炉龄、释放资金的目的。本方法可实现AOD炉在冶炼过程中温度的平稳控制，最大限度的减少铬元素的氧化，降低还原硅铁、石灰等消耗；在完成快速脱碳、不额外增加工序间能耗要求的同时也能够消耗大量的固态返回废钢，从而有效降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种AOD炉冶炼过程中温度的稳定控制方法，其特征在于：所述AOD炉生产不锈钢时，首先将母液兑入AOD炉后，然后加入的合金和渣料，利用公式计算母液有效温度；当母液有效温度为正值时，加入固态返回废钢进行降温；当母液有效温度为负值时，调整氧枪的枪位以增加CO气体的二次燃烧量。本方法在降低整个冶炼过程铬元素的氧化量的同时将返回物料灵活应用，达到缩短冶炼周期、降低AOD炉物料消耗、提高炉龄、释放资金的目的。本方法可实现AOD炉在冶炼过程中温度的平稳控制，最大限度的减少铬元素的氧化，降低还原硅铁、石灰等消耗；在完成快速脱碳、不额外增加工序间能耗要求的同时也能够消耗大量的固态返回废钢，从而有效降低生产成本。【专利说明】AOD炉冶炼过程中温度的稳定控制方法
本专利技术涉及一种A0D炉冶炼方法，尤其是一种A0D炉冶炼过程中温度的稳定控制 方法。
技术介绍
A0D炉是氦氧脱碳炉（Argon Oxygen DeCarburization)的简称。在目前的不锈 钢生产流程中，A0D炉扮演着重要的角色，据统计全世界有超过70%的不锈钢产品是通过 A0D炉冶炼的。它依托于侧吹良好动力学条件基础上，通过提升过程温度和降低C0气体分 压的方式实现脱碳保铬，具有设备构成简单、操作方便、可使用廉价的高碳铬铁和返回不锈 钢、容易生产低碳和超低碳不锈钢等诸多优点。 但是，对于A0D炉来说，入炉母液（脱磷铁水、含Cr半钢水等）的有效温度（有效 温度：母液的物理和化学温度之和，减去目标温度、减去所加入合金渣量降温、再减去烟尘 炉衬的散热）直接影响着脱碳保铬的效率。入炉有效温度不足无法满足吹炼前期脱碳保 铬的条件要求，势必会增加铬元素的氧化，继而引发石灰、硅铁消耗增加的恶性循环。同时 在脱碳末期，随着溶液中碳元素的逐渐降低，铬元素不可避免的出现氧化，导致温度持续升 高，个别时间段能够超过耐材砖的荷重软化点，造成A0D耐材侵蚀加剧。因此，在A0D炉冶 炼过程中需要在初炼前期进行快速提温，在脱碳末期需要保持在相对稳定状态才能降低石 灰、硅铁等物料消耗，同时能够提高安全运行系数和单炉役的不锈钢产能。 而实际生产过程中，如果有入炉有效温度不足，通常采用增加上道工序能耗或者 添加硅铁的方式提高母液的有效温度，该种方式在一定程度上能够避免铬元素的氧化，但 是会影响上道工序的正常操作和降低A0D炉前期炉渣碱度影响炉龄寿命。 综上所述，对于A0D炉来说，它依托于良好的动力学条件基础上，通过提升熔池温 度、调节氧和惰性气体比例降低C0分压等将脱碳保铬的原理进行完美的演绎。在初始母液 的有效温度为负数不能满足脱碳保铬的高温要求时，会出现铬元素的大量氧化，而温度如 果出现较大的波动同样会引起Cr氧化增加，继而引发石灰、硅铁、萤石消耗的增加，引发炉 龄降低的恶性循环。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能有效的减少铬元素氧化的A0D炉冶炼过 程中温度的稳定控制方法。 为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：所述A0D炉生产不锈钢时，首 先将母液兑入A0D炉后，顶枪脱碳期加入高碳合金和渣料，利用公式I计算母液有效温度 = TQ+TG、Si-T合金-Τ渣料-?热-Τ氧枪目标I 式 I 中： L一母液初始温度，°C ; toon] Te、Si-母液中碳和硅氧化放热后折算的温度，°C ; T合金一合金的温降值，°C ; 渔料的温降值，°C ; TKS-烟尘、炉衬砖散热损失，°C ; T氧枪目标一氧枪结束时的目标温度，C ; 当母液有效温度为正值时，加入固态返回废钢进行降温；当母液有效温度为负值 时，调整氧枪的枪位以增加 C0气体的二次燃烧量。 本专利技术所述母液有效温度为正值时，固态返回废钢的加入量札按式II计算， 【权利要求】1. 一种AOD炉冶炼过程中温度的稳定控制方法，其特征在于：所述AOD炉生产不锈钢 时，首先将母液兑入A0D炉后，顶枪脱碳期加入高碳合金和渣料，利用公式I计算母液有效 温度T" = T0+Tc、s厂T合金一T渣料一T散热一T氧枪目标 I 式I中： TQ-母液初始温度，°c ; Te、Si-母液中碳和硅氧化放热后折算的温度，°c ; T合金一合金的温降值，°c ; τ?-渔料的温降值，°c ; -烟尘、炉衬砖散热损失，°c ; -氧枪结束时的目标温度，c ; 当母液有效温度为正值时，加入固态返回废钢进行降温；当母液有效温度为负值时，调 整氧枪的枪位以增加 C0气体的二次燃烧量。2. 根据权利要求1所述的A0D炉冶炼过程中温度的稳定控制方法，其特征在于：所述 母液有效温度为正值时，固态返回废钢的加入量Ml按式II计算， Μ, = ^ X 1000 TT 1 κχ 式II中： Mi-固态返回废钢的加入量，kg ; 1\一母液有效温度，°C ; 心一 1吨固态返回废钢的加入炉内的温降°C，其取值范围为30?40°C，出钢量为上限 时取最小值，出钢量为下限时取最大值。3. 根据权利要求1所述的A0D炉冶炼过程中温度的稳定控制方法，其特征在于：所述 母液有效温度为负值时，调整氧枪的枪位在2. 9?3. 3米；所述C0气体二次燃烧所提供的 温度T2按式III计算， xl00x2,10xi III 。 Wx + II 。 式II中： Wi一母液初始重量，kg ; W2-顶枪期所加入高碳合金的重量，kg ; Q-母液初始碳含量，wt% ; 〇2-顶枪期所加高碳合金中碳的含量，wt% ; K2-二次燃烧系数，K2取值为10%?15% ;当母液初始碳含量彡2wt%时取下限，母液 初始碳含量彡3wt %时取上限； 所述C0气体二次燃烧补充T2温度后超出目标温度时，超出温度> 40°C时按照公式II 计算加入返回废钢；超出温度< 40°C时减少100?200m3吹氧量，且只使用侧吹进行吹氧。4. 根据权利要求1所述的A0D炉冶炼过程中温度的稳定控制方法，其特征在于：所述 在顶枪脱碳期与脱碳末期之间，使用氧氮大比例或加入< 500kg石灰的方式调整温度。5. 根据权利要求1所述的AOD炉冶炼过程中温度的稳定控制方法，其特征在于：所述 脱碳末期当A0D炉内溶液中碳含量达到0. 10wt%以下时，将单重超过500kg的大块固态返 回废钢加入炉内，同时继续进行吹氧脱碳直至碳含量小于目标要求〇. 005?0. 02wt%，随 后停止吹氧加入娃铁、萤石进行还原。6. 根据权利要求5所述的A0D炉冶炼过程中温度的稳定控制方法，其特征在于：所述 大块固态返回废钢加入量M2 (kg)采用公式IV计算， J/. - - χΚ.,^Κ,χ 1000 IV 式IV中： Qi-脱碳末期的吹氧量，m3; K3-末期吹氧升温系数，取值范围为25?35,出钢量为下限时取最大值，出钢量为上限 时取最小值； Κ4_大块固态返回废钢温降系数，取值单位30?40,出钢量为上限时取最小值，出钢量 为下限时取最大值。7. 根据权利要求1 一 6任意一项所述的A0D炉冶炼过程中温度的稳定控制方法，其特 征在于：所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AOD炉冶炼过程中温度的稳定控制方法，其特征在于：所述AOD炉生产不锈钢时，首先将母液兑入AOD炉后，顶枪脱碳期加入高碳合金和渣料，利用公式Ⅰ计算母液有效温度T1，T1＝T0+TC、Si‑T合金‑T渣料‑T散热‑T氧枪目标  Ⅰ式Ⅰ中：T0—母液初始温度，℃；TC、Si—母液中碳和硅氧化放热后折算的温度，℃；T合金—合金的温降值，℃；T渣料—渣料的温降值，℃；T散热—烟尘、炉衬砖散热损失，℃；T氧枪目标—氧枪结束时的目标温度，℃；当母液有效温度为正值时，加入固态返回废钢进行降温；当母液有效温度为负值时，调整氧枪的枪位以增加CO气体的二次燃烧量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯文甫，曹洪波，郭键，雷学东，王秋坤，张永昶，张秀堂，
申请(专利权)人：邢台钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13