超纯铁素体不锈钢VOD脱碳模型研究

为了实现对超纯铁素体不锈钢VOD精炼脱碳过程的动态即时预测及控制,以酒钢宏兴不锈钢分公司100 t VOD炉冶炼超纯铁素体不锈钢的过程为研究对象,从顶吹氧气的分配行为和C-Cr的竞争氧化出发,建立基于炉气分析技术的VOD动态脱碳模型,并在Matlab环境下开发相应的应用软件,得到全过程钢液成分、氧气分配比、温度等参数随时间的变化规律,对不同阶段的临界碳浓度给出估计范围。利用VOD出站成分以及精炼过程中CO/CO₂的实际变化规律加以检验,与实际值吻合较好,较好地预测了实际变化趋势。     

废气分析在RH脱碳过程中的应用

根据RH废气分析系统对废气流量及其中CO、CO2气体含量的测量,建立了废气分析脱碳数学模型。经验证,模型计算值与实际测量值吻合较好。对于成品碳的质量分数小于等于20×10-6的超低碳钢,模型计算的RH自然脱碳终点碳的质量分数误差在±3×10-6之间。废气流量修正系数δ采用分段取值更能符合实际情况,RH精炼开始3 min内,δ为0.35,3 min后δ为0.6。在RH自然脱碳后期,当废气中CO的质量分数由峰值降低到5%时,钢水中碳的质量分数的平均值达到13×10-6,已经低于RH终点碳含量的要求值,可以判定RH脱碳过程结束。     

多任务分析系统在VOD生产中的应用

介绍了多任务分析系统的组成、原理、功能及优势。详细阐述了多任务分析系统在VOD生产中的实际应用,多任务分析系统提高了VOD生产工艺的稳定性,能够更好地判断VOD吹氧时各阶段的终点,缩短了氧气吹炼时间,提高了终点碳的命中率,减少了金属氧化损耗,降低了还原剂、耐火材料的消耗。     

基于数据统计和废气分析的RH快速脱碳工艺

RH精炼过程中合理的工艺参数对提高RH过程脱碳速率、缩短RH精炼时间起着至关重要的作用.针对某钢厂在IF钢生产中, 300 t RH脱碳时间较长的问题, 采用SPSS统计学软件对RH精炼过程中的关键工艺参数相关性进行统计分析, 研究RH关键工艺参数和脱碳时间之间的相关性, 并在大量工艺数据统计和废气分析的基础上, 分析RH关键工艺参数与脱碳时间的影响关系和调控规律, 并由此提出工艺改进措施.结果表明:生产过程中应尽早达到极限真空度, 并避免压降平台的产生;碳粉加入量不超过35 kg, 碳粉加入次数不超过2次, 并且在达到极限真空压力之前尽早加入碳粉;在CO峰值之前进行吹氧, 并将开始吹氧时间控制在2.5³.5 min范围时, RH脱碳时间明显缩短.通过现场工艺验证, 工艺参数优化后平均脱碳时间由21.4 min降低到18.3 min, 降幅达14.5%.     

基于废气分析的RH脱碳模型

为连续预测RH熔池内碳含量,实现对RH脱碳终点碳含量控制,以物质C平衡为基础,通过对某钢厂250 t RH废气分析系统分析的废气流量以及废气中CO、CO₂含量进行连续监控,建立了基于废气分析的RH脱碳数学模型.该模型计算表明:对于冶炼成品中碳质量分数≤ 30×10^-6的超低碳钢,模型计算RH脱碳终点碳质量分数误差都在±5×10^-6之间;在RH脱碳后期,废气中CO+CO₂质量分数低于5%时,熔池内脱碳速率低于10^-6 min^-1,此时可判定脱碳结束.同时结合现场工艺条件分析了压降平台以及吹氧操作对RH脱碳速率的影响.     

VOD法在冶炼低碳不锈钢中的应用

介绍宝铜、武钢二炼钢、鞍钢三炼钢与太钢二炼钢利用LD-VOD法生产低碳不锈钢工艺特点,并对国内某厂利用VOD法生产0Cr18Ni9型、SUS304型和SUH409L型三种类型低碳不锈钢的冶炼探作要点进行了总结研究,在使用中取得了较好的效果.     

VOD冶炼超纯铁素体不锈钢脱碳工艺的研究

针对不锈钢冶炼特点,通过脱碳热力学和动力学分析,研究了VOD精炼工艺参数对超纯铁素体不锈钢脱碳速度和终点碳含量的影响,并进行了大量工业生产试验.结果表明,提高冶炼温度、增加吹氧流量和吹氩流量、降低氧枪的供氧压力和枪位有利于提高脱碳速度,获得更低的终点碳含量.     

VOD精炼工艺的研究

本文以工业试验和大量生产数据为基础,对VOD法冶炼不锈钢的工艺进行了分析,着重讨论了VOD过程钢水温度变化规律及工艺因素对它的影响,并指出,供氧制度(包括枪高,氧气流量和氧气压力),真空制度的合理配合是控制氧化期钢水温度的关键。还原期的温降受吹后的温度、还原处理时间及铁合金冷却剂、造渣剂的加入量等因素的综合影响。通过建立随机模型进行了定量的描述。针刘氧化期喷溅问题,给出了合理的供氧强度范围。对VOD过程元素变化及去碳保铬反应做了热力学分析讨论。     

RH-KTB脱碳过程中的数学模拟

在质量平衡模型的基础上,考虑到钢包顶渣与钢液之间的传氧行为,建立了能够同时准确预报碳、氧含量的脱碳模型.考察了提升气体流量、真空度压降模式、KTB吹氧时机以及初始碳、氧含量对RH脱碳的影响.根据模型计算结果,提出了合理的初始氧碳比,并以此作为KTB吹氧的判断依据.     

RH-TB精炼脱碳过程数学模型

根据冶金热力学及动力学理论,建立了RH-TB真空脱碳过程数学模型,同时分析了钢水初始碳含量、初始氧含量以及浸渍管内径对脱碳过程的影响.利用Microsoft Visual.Basic.net程序设计软件和Microsoft SQL Server 2000数据库软件,建立了RH-TB精炼脱碳模型的离线数据库.采用RH-TB实际生产数据对模型进行离线测试,针对121炉IF钢的RH-TB处理过程,模型预测的精炼过程中及终点钢水w(C)误差在0.001 %以内的炉次达到80 %以上.     

VD炉氧脱碳工艺生产实践

 为了研发MCCR低碳钢种,采用KR→转炉→VD炉→LF炉工艺流程,开发利用VD炉氧脱碳工艺,生产超低碳钢(w([C])小于0.02%)。复吹转炉出钢w([C])小于0.06%,沸腾出钢,出钢过程平均脱碳率为33%;VD炉真空处理保持深真空(小于67 Pa),脱碳率达到65%,实现脱碳后平均w([C])为0.006 7%,最低w([C])为0.002 3%。LF炉采用控制增碳深脱硫,完全能够满足MCCR超低碳超低硫钢生产需求。     

VOD精炼不锈钢过程中真空喷溅的预防与控制

对VOD真空精炼不锈钢过程中普遍存在的一种棘手的工艺控制问题——\     

250 t钢包RH精炼脱碳动态控制实践

为了提高RH脱碳效果,缩短RH精炼周期,从热力学和动力学理论上对RH脱碳进行分析,从实践上对RH脱碳处理进行动态控制工艺优化。吹氧加铝升温工艺优化后,超低碳钢成品碳合格率从94%左右提高到100%,RH处理10 min即可把碳脱到0.002%左右,与工艺优化前对比,成品碳质量分数从0.001 5%～0.002%降低到0.001%～0.001 4%。研究了压降对脱碳速率的影响,结果表明,压降速度越快,脱碳速率越高,预抽真空可以提高脱碳效率和获得更低的终点碳含量。研究了脱碳结束时氧含量与脱碳终点碳含量的关系,结果表明,脱碳结束时氧质量分数在0.025%～0.035%范围内,能满足脱碳终点碳质量分数小于0.002%的要求。     

转炉炉气CO分析在炼钢过程中的应用

通过优化用于回收转炉煤气的煤气检测仪,将所检测数据以实时线状图传至炉前操作室,根据煤气中CO的变化情况来判断溢渣、喷溅、返干等状况,并及时作出调整。详细列举了几种比较典型的CO曲线走势图,分别阐述了曲线的形成原因、过程以及造成的影响,给出了及时调整以及解决的方法,有效地保证了转炉冶炼的顺利进行,也有利于降低成本。     

超低碳钢RH冶炼脱碳过程的数学模型

在充分考虑RH平衡碳氧浓度的前提下,建立脱碳反应数学模型.以210 t超低碳钢RH冶炼工艺为背景,详细给出数学模型的建立原则与过程.将模拟结果与实际测量数据进行对比发现,数学模型与实际测量数据有很好的吻合度.碳元素在钢液内存在一定的不均匀性,真空室自由液面下降管上方碳元素质量分数最小,钢渣界面处上升管右侧碳元素质量分数最大,循环20 min后,二者相差0.0025%左右.