欢迎访问广州市明乐仪器有限公司官网!

020-87622843

13925099424

联系我们
广州市明乐仪器有限公司

热线:020-87622843

电话:020-87608995

    87608905, 87608912, 87622843

传真:020-87622845

地址:广州市黄埔区广新路680号黄埔贸易广场301房

北京办事处

电话:18520228916

传真:020-87622845

华东办事处

电话:13802765037

传真:020-87622845

当前位置:明乐仪器 > 仪器知识 >
马钢利用烟气分析冶炼中高碳钢的生产实践
浏览: 发布日期:2011-06-23

目前已知有用烟气分析仪有用在马钢、武钢及宝钢。

1 利用模型热平衡计算,确定合适的装入制度
  根据马钢转炉冶炼中高碳钢种都走转炉—吹氩—LF(+VD)—连铸的工艺路线的特点,要求终点碳控制在目标±0.025%以内,吹氩前温度高于1 570℃  ,首先利用模型热平衡计算,确定合适的装入制度,满足出钢碳和温度的要求。
  根据静态控制模型(一次、二次加料计算),确定终渣碱度为3.2~3.5,ω(FeO)为12%~15%,终点温度1 620~1 640℃  ,终点ω[C])为0.10%~016%,ω(P)≤0.012%。马钢铁水的成分(质量分数,%)为:C 4.00~  4.40、Si 0.20~  0.70、Mn0.20~0.40、P 0.090~0.120、S 0.20~0.40,铁水温度为1 280 1 350℃。将铁水成分和温度,废钢、生铁、以及所用造渣料石灰、轻烧白云石、镁球、矿石等成分输入静态控制模型,计算出确保达到终点要求所需要铁水、废钢(包括生铁)配比及散状料加入量,经过一定炉数实践,确定正常情况下中高碳钢的装入制度,铁水100 t,废钢15 t,生铁8 t,总装入量115 t。
2 应用烟气分析动态控制,优化转炉脱磷保碳冶炼操作
  利用炉气分析可以预报熔池碳含量和温度,进行终点控制,还可以进行吹炼过程造渣控制,通过炉气分析法可以计算出炉内残氧量(吹入氧量、炉气耗量、硅氧化耗氧),炉内残氧与炉渣状况有十分密切的对应关系,通过控制炉内残氧,可以控制炉内成渣过程,优化造渣过程,以达到脱磷的最佳效果。
2.1 转炉底吹供气强度
  保持转炉底吹搅拌与长寿炉龄同步技术,以使熔池的钢水成分和温度搅拌均匀,并使烟气中一氧化碳、二氧化碳和氧浓度能真实反映转炉熔池氧化反应过程,保持烟气分析全炉有效、准确。同时考虑冶炼中高碳钢要求留碳低磷出钢的目标。
2.2 应用烟气分析动态控制,优化供氧造渣制度
  根据吹炼过程中所测得的转炉烟气成分及烟气量可以计算出每一时刻炉渣中所蓄积的氧气量,用以控制渣中氧化铁合理含量。根据马钢铁水条件,特别是ω(P)的波动范围0.090%~0.120%和终点ω(P)≤0.012%以下的目标,造渣制度实行铁质成渣路线即保证吹炼过程和吹炼终点渣中有较高的氧化铁。
  根据冶金学原理可知,脱磷需要炉渣有较高的氧化铁和碱度,以及较低熔池温度。此外,由于脱磷反应属于界面反应,还必须满足一定的动力学条件,以加快成渣速度和加大渣和金属的接触面积。一是根据热平衡计算冶炼中高碳钢时,前期配加矿石0.8~1.5 t帮助化渣。二是留渣操作,根据上一炉溅渣后的渣量多少,实行全部或部分留渣操作,起到早化渣,化好渣。三是根据碳一氧反应特点,吹炼前期为了加速化渣和脱磷,碴中保持较高氧化铁含量,采用高枪位(1.8±0.1)m,中等供氧强度22000~23 000 m3/h,底吹强度采用大气量0.06 m3/(t·min);吹炼中期脱碳反应激烈,采用低枪位(1.5±0.1)m,大供氧强度24000~25 000 m3/h,底吹强度采用中供气量0.04 m3/(t·min);吹炼后期,碳氧反应减弱,为保证渣中有一定氧化铁,进一步均匀熔池成分和温度,采用中枪位(1.7±0.1)m,低供氧强度21 000~22000 m3/h,底吹强度采用大供气量0.06 m3/(t·min),吹炼终点前1 min,采用压枪操作(枪位1.3 m)。经过实践,转炉脱磷率达到90%以上,保证终点ω(P)≤0.012%。
3 吹炼终点的控制
  为了提高烟气曲线与转炉内成分对应的准确性,采取了以下的措施。
  (1)加强原辅材料的基础管理
  强调所有入转炉的原辅材料成分、温度、质量的准确性,加料前及时传输到炉前计算机进行模型计算,造渣料每周抽查2次成分及时更新。为此,在化验室增加1台光谱仪,脱硫站增加1台碳硫仪,倒罐站上增加1套自动测温取样器,且要严格培训教育岗位操作人员。
  (2)选用优质的造渣材料
  提高造渣料质量标准,为确保脱磷效果,石灰质量要达到2级以上,ω(CaO)≥  90%,ω(MgO)≤2%,ω(SiO2)≤2%,ω(S)≤  0.05%,烧碱质量分数≤5%,活性度达到360 mL,粒度40~80 mm 占85%、≤  40 mm 不超过15%、≤  10 mm 不超过10%。对石灰中含有烧碱成分CaCO3高温分解过程在方程中加入吸热效应的理论计算的完善措施等,使终点温度达到目标值的准确率大大提高。
  (3)规范转炉冶炼操作
  烟气分析动态控制炼钢技术是实现自动化炼钢的最佳途径,要减少人为经验干预,规范操作标准,要求全程降罩操作,终点前5 min不得加料,并且加料、氧枪操作由模型自动控制,以确保烟气曲线与炉内成分对应的准确性。
4 脱硫和出钢挡渣要求
  转炉脱硫率一般在30%左右,主要在冶炼后期高温高碱度脱硫。马钢铁水中ω(S)为0.02%~0.04%,出钢脱氧合金化后控制在0.025%以下。
  中高碳钢脱硫主要利用LF炉造还原性气氛白渣以满足成品要求;出钢双挡渣,吹炼前用挡渣帽堵出钢口,防止摇炉出钢时下渣;出钢快结束时,用挡渣塞挡渣,控制每吨钢下渣量小于3 kg。