一种转炉冶金的增氮方法及相关设备技术

本发明专利技术公开了一种转炉冶金的增氮方法及相关设备，涉及冶金技术领域，主要为解决目前在冶金领域增氮环节使用氮化合金生产高氮钢时，现有的基工艺均不同程度的需要增加设备和合金投入，对成本控制不利的问题。其中，方法包括：在转炉冶金过程中通过转炉底吹方式注入氮气；获取TSC测量结果，其中，TSC测量结果是通过副枪确定的；基于氧枪对转炉顶吹氮气，其中，氧枪中氮气供给的阀门开度是根据测量结果和转炉吹炼终点目标温度确定的。炉吹炼终点目标温度确定的。炉吹炼终点目标温度确定的。

【技术实现步骤摘要】
一种转炉冶金的增氮方法及相关设备


[0001]本专利技术涉及冶金
，尤其涉及一种转炉冶金的增氮方法及相关设备。

技术介绍

[0002]在冶金领域范围内，对于大部分钢种而言，氮元素是有害的。氮的存在会引起时效应变的问题，金属的可成型性随着氮含量增加而急剧下降，随之可能会产生皮下气泡、蓝脆等。但对于某些特定钢种而言，氮可以作为合金元素，进而添加到钢水中，改善钢本身的性能。例如提高了腐蚀的临界温度，其固溶体的硬化作用大于磷和锰，随着氮化物的增加，钢材的屈服强度提高等。目前冶炼高氮钢多采用电炉底吹或转炉底吹氮气、实验室炉内合金增氮，通过向钢液添加氮含量高的合金，如含氮锰铁、铬铁、氮化物等，来达到钢液中增氮。VOD工艺大量氮合金化，真空条件下吹氧气和底吹氩气，降低钢液中的碳、氧、氮含量，进而底吹氮气使钢液增氮，但其主要增氮环节仍依赖于使用氮化合金，上述工艺均不同程度的需要增加设备和合金投入，难以满足对成本控制的需求。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本专利技术提供一种转炉冶金的增氮方法及装置，主要目的在于解决目前冶炼高氮钢多采用电炉底吹或转炉底吹氮气、实验室炉内合金增氮，通过向钢液添加氮含量高的合金，如含氮锰铁、铬铁、氮化物等，达到钢液中增氮的方法不能满足对成本控制的问题。
[0004]为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术提供了一种转炉冶金的增氮方法，该方法包括：
[0005]在转炉冶金过程中通过转炉底吹方式注入氮气；
[0006]获取TSC测量结果，其中，TSC测量结果是通过副枪确定的；
[0007]基于氧枪对转炉顶吹氮气，其中，氧枪中氮气供给的阀门开度是根据测量结果和转炉吹炼终点目标温度确定的。
[0008]可选的，上述方法还包括：
[0009]基于烟气分析模型动态计算以获取转炉吹炼终点目标温度。
[0010]可选的，获取TSC测量结果，包括：
[0011]通过副枪进行TSC测量以获取熔池中的钢水温度和碳含量。
[0012]可选的，通过副枪进行TSC测量以获取熔池中的钢水温度和碳含量，还包括：
[0013]根据不同的钢水温度、碳含量、转炉吹炼终点目标温度，动态控制氮气供给的阀门开度。
[0014]可选的，上述方法还包括：
[0015]基于氮气供给的阀门开度，对氮气压力、氧气流量对应进行调整。可选的，
[0016]上述方法还包括：
[0017]若钢水温度、碳含量、转炉吹炼终点目标温度均属于预设增氮参数区间外时，氮气
供给的阀门为关闭状态。
[0018]可选的，上述方法还包括：
[0019]将转炉的终点氮含量稳定在预设质量浓度范围区间，以保证连续冶金过程中的稳定性。
[0020]第二方面，本专利技术还提供了一种转炉冶金的增氮装置，包括：
[0021]第一控制单元，用于在转炉冶金过程中通过转炉底吹方式注入氮气；
[0022]获取单元，用于获取TSC测量结果，其中，所述TSC测量结果是通过副枪确定的；
[0023]第二控制单元，用于基于氧枪对所述转炉顶吹氮气，其中，所述氧枪中氮气供给的阀门开度是根据所述测量结果和转炉吹炼终点目标温度确定的。
[0024]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面或第二方面中任意一项所述的转炉冶金的增氮方法。
[0025]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种设备，所述设备包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，执行如第一方面或第二方面中任意一项所述的转炉冶金的增氮方法。
[0026]借由上述技术方案，本专利技术提供的转炉冶金的增氮方法、装置、存储介质及设备，对于目前冶炼高氮钢多采用电炉底吹或转炉底吹氮气、实验室炉内合金增氮，通过向钢液添加氮含量高的合金，如含氮锰铁、铬铁、氮化物等，来达到钢液中增氮。VOD工艺大量氮合金化，真空条件下吹氧气和底吹氩气，降低钢液中的碳、氧、氮含量，之后底吹氮气使钢液增氮，但其主要增氮环节依然使用氮化合金，上述工艺均不同程度的需要增加设备和合金投入，难以满足对成本控制的问题，本专利技术通过在转炉冶金过程中通过转炉底吹方式注入氮气；获取TSC测量结果，其中，所述TSC测量结果是通过副枪确定的；基于氧枪对所述转炉顶吹氮气，其中，所述氧枪中氮气供给的阀门开度是根据所述测量结果和转炉吹炼终点目标温度确定的，根据烟气分析模型动态计算获得的转炉吹炼终点目标温度和TSC测量出的钢水温度和碳含量，在吹炼过程中根据不同的转炉吹炼终点目标温度、钢水温度、碳含量，动态控制氧枪中氮气供给的阀门开度，顶吹不同比例的氧气和氮气混合气体，在不吹炼过程中无须向钢液中添加氮含量高的合金，以实现不增加额外金属，低成本冶炼高氮钢的效果。
[0027]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0028]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0029]图1示出了本专利技术实施例提供的一种转炉冶金的增氮方法的示意性流程图；
[0030]图2示出了本专利技术实施例提供的一种转炉冶金的增氮的装置的示意性框图；
[0031]图3示出了本专利技术实施例提供的电子设备的组成框图。
具体实施方式
[0032]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0033]第一方面，本专利技术实施例提供了一种转炉冶金的增氮方法，如图1所示，该方法包括：
[0034]S101、在转炉冶金过程中通过转炉底吹方式注入氮气。
[0035]可以理解的是，底吹转炉是用于冶炼金属的转炉，在本方法中转炉底吹气源选择惰性气体氮气，作为气源，在冶金过程中全程底吹氮气，可以提高钢渣界面反应强度及脱碳、脱磷、脱硫效果，同时降低炉渣泡沫化程度。需要说明的是，在本方案中对底吹的供气元件不做具体限定。
[0036]S102、获取TSC测量结果，其中，TSC测量结果是通过副枪确定的。
[0037]需要说明的是，副枪是转炉计算机动态控制最主要的设备，其下方安装TSC测试探头，通过探头接触钢水内部以直接监测钢水相关数据，当通过烟气分析模型计算得出转炉在吹炼过程中氧气含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转炉冶金的增氮方法，其特征在于，包括：在转炉冶金过程中通过转炉底吹方式注入氮气；获取TSC测量结果，其中，所述TSC测量结果是通过副枪确定的；基于氧枪对所述转炉顶吹氮气，其中，所述氧枪中氮气供给的阀门开度是根据所述测量结果和转炉吹炼终点目标温度确定的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：基于烟气分析模型动态计算以获取所述转炉吹炼终点目标温度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取TSC测量结果，包括：通过所述副枪进行TSC测量以获取熔池中的钢水温度和碳含量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述副枪进行TSC测量以获取熔池中的钢水温度和碳含量，还包括：根据不同的钢水温度、碳含量、转炉吹炼终点目标温度，动态控制所述氮气供给的阀门开度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述氮气供给的阀门开度，对氮气压力、氧气流量对应进行调整。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：若所述钢水温度、所述碳含量、所述转炉吹炼终点目标温度均属...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亮，刘珍童，刘风刚，成天兵，毕泽阳，冀建立，刘春阳，常朋飞，
申请(专利权)人：首钢股份公司迁安钢铁公司，
类型：发明
国别省市：