涟钢210t转炉厂RH精炼过程温度变化研究

基于RH精炼处理的基本原理,结合涟钢RH-MFB实际生产和经验数据,重点对涟钢RH-MFB精炼过程温度的变化规律、温度变化的影响因素进行分析。结果表明,在精炼开始阶段的0～10 min钢包内钢液温降趋势明显,吹氧炉次在开始的10 min温降速度为1.7℃/min,未吹氧炉次为2.0℃/min。在极限真空循环处理前,吹氧炉次与未吹氧炉次的温降均随初始碳含量及进站温度的升高而增大;对于吹氧炉次,1 Nm3氧参加碳氧反应释放出的热量能使得210 t钢水温度上升大约0.18℃,溶解1 Nm3氧放出的热量能使210 t钢液温度上升0.06℃。实际生产过程的大部分炉次基本与计算值一致,吹氧加铝升温时温度变化计算值与实际值基本相当,除个别炉次相差较大外,其他炉次相差均在4℃以内。     

涟钢RH-MFB钢水温度控制技术

基于RH精炼处理的内在原理,结合涟钢RH-MFB实际生产和经验数据,重点对涟钢RH-MFB精炼过程温度的变化规律、温度变化的影响因素进行分析.结果表明,在精炼开始阶段的5～10 min内钢包内钢液温降较大,吹氧炉次在开始的5 min温降速度为3.3℃/min,未吹氧炉次为3.2℃/min;吹氧炉次的前10 min温降随初始碳含量的升高而增大,且温降尤为明显;对于吹氧炉次,处理过程的温降随初始温度的升高而增大.对于未吹氧炉次(进站温度低于1657℃),温降则随初始温度的升高而减小;实际生产过程中大部分炉次的加铝量基本与计算值一致,但因测温时刻、热滞后等众多因素的影响,致使加铝升温的计算值与实际升温值差异较大.     

RH-MFB二次精炼过程钢水温度控制的模拟

RH-MFB二次精炼过程钢包钢水传热行为和钢水温度的变化规律,建立钢水温度预报模型,编制了计算机软件对实际过程进行模拟。通过对9炉300 t钢水RH-MFB精炼时钢水温度的预测结果表 明,钢水温度的计算值和实测值的误差小于±10℃。按目标温度要求,进行补偿措施,有效地控制钢水温度     

RH-MFB精炼时钢水温度预报模型的开发

分析研究了RH-MFB精炼时脱碳过程、脱氧、合金化、吹氧加铝、非操作因素对钢水温度的影响,并建立了精炼钢水温度预报模型。通过对连续精炼的10炉270 t超低碳钢水(0.001%~0.0025%C)温度的验证结果表明,模型计算温度和实测温度的误差不大于±5℃。     

常规RH和RH-TOP工艺精炼IF钢试验研究

利用工业试验,研究了常规RH和RH-TOP精炼处理IF钢的脱碳过程、钢水氧含量、真空室压力、废气流量及成分、钢水温降的变化。根据表观脱碳速率常数的不同,两种精炼方式下脱碳过程分别呈现"两段式"和"三段式"变化规律,均可以在20 min内稳定生产碳质量分数低于15×10-6的IF钢;吹氧使得真空室压降平台处压力升高,平台时间延长,不利于提高脱碳速率,且吹氧过量导致脱碳终点氧含量大幅升高。采用RH-TOP吹氧时,CO的二次燃烧产生的热补偿可以降低转炉出钢温度20~30℃。     

ANS-OB精炼终点温度预报模型

分析了ANS—OB精炼终点钢液温度的影响因素,包括吹氧、吹氩、合金添加情况和钢包状况等。基于理论分析和现场经验数据,建立了ANS—OB精炼终点温度预报模型。对于66炉次的实际生产数据,采用所建立的数学模型计算精炼终点温度,计算偏差在±5℃以内的精度达到80％,±7℃以内精度达到96％,±10℃以内精度达到100％。     

RH精炼自然脱碳和TOP强制脱碳效果的对比研究

根据迁钢公司RH精炼生产数据,研究了自然脱碳和TOP强制脱碳RH精炼处理IF钢的脱碳过程、钢水氧含量、真空室压力、废气流量、废气成分和钢水温降的变化。根据表观脱碳速率常数的不同,2种精炼方式下脱碳过程分别呈现“两段式”和“三段式”变化规律,均可以在20min内稳定生产碳含量低于15×10^-6的IF钢;吹氧使得真空室压降平台处压力升高,平台持续时间延长,不利于提高脱碳速率,且吹氧过量导致脱碳终点氧含量大幅增加。采用RH—TOP吹氧时,CO二次燃烧产生的热补偿可以降低转炉出钢温度20—25℃。     

BOF→RH→CC流程冶炼SPHC钢的工艺优化

针对SPHC钢冶炼过程中钢液磷含量超标、可浇性差的问题,通过热力学计算和生产数据分析研究了转炉出钢温度、出钢碳含量对钢液中磷含量的影响,及钢包渣的氧化性和RH操作过程对钢液洁净度的影响。在采取降低转炉出钢温度和出钢碳含量、加入炉渣改质剂、增大出钢口的内径、优化RH脱氧制度等改善措施后,转炉平均出钢时间缩短了0.9 min,出钢平均温降减小了15℃;转炉终点磷含量的达标率从87.1%提高到94.3%;RH工位吹氧升温的比例从30.2%降低到14.3%;单中间包的连浇炉数从4炉提高到8炉以上。     

210t转炉底吹透气砖热更换实践

涟钢210t转炉为解决转炉底吹透气砖寿命与转炉炉龄不同步的问题,在其2#转炉上采用底吹透气砖热更换技术。通过更换底吹透气砖,有效地延长底吹寿命,实现长寿命底吹。本文通过比较更换底吹前后终点碳氧浓度积、渣中TFe、转炉吹损等经济技术指标,说明更换底吹透气砖后对改善涟钢210t转炉经济技术指标效果明显。     

超低碳IF钢RH真空脱碳工艺优化

根据鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司超低碳钢的生产实践,结合超低碳IF钢在RH-TB真空处理过程中的脱碳机理,分析了钢水温降、吹氧升温参数、钢包底吹氩流量和钢水取样器等工艺因素对RH精炼钢水脱碳效果的影响。实践表明,采取控制出钢温度、优化吹氧参数、RH处理过程钢包底吹氩和改进取样器措施后,RH-TB精炼时间缩短了5 min,精炼结束钢水碳含量0.002 0%以下的比例由71%提高至95%。     

LF炉精炼AISI410不锈钢吹氮合金化研究

研究了40 t LF炉精炼AISI410不锈钢时,在常压下吹氮气增氮工艺(吹氮流量、吹氮时间及钢液温度)对AISI410不锈钢氮含量的影响,建立了AISI410不锈钢氮溶解度热力学计算模型。结果表明:钢中氮含量随着吹氮时间、氮气流量的增加而增大;常压下吹氮10 min,钢液含氮量可达到0.05%;随着氮流量增加钢液达到饱和的时间缩短,氮的溶解度随着钢液温度的降低而升高。应用热力学模型进行了分析,不同吹氮条件下氮溶解度实测值与热力学模型计算值较吻合。为LF炉精炼含氮不锈钢控制氮含量提供了理论依据。     

八流中间包耐材蓄热对中间包钢液温度的影响

对八流40 t中间包烘烤及浇钢过程的包壁与钢液温度进行了数值模拟计算与20CrMnTiH钢200 mm×200 mm坯连铸现场实测。结果表明,模拟计算烘烤期间中间包耐材升温缓慢,浇钢后中间包内衬耐材升温加快,第3炉外壁温度397℃,达到热平衡;第2炉结束时,计算两侧与中部钢液温度较第1炉对应位置分别升高5.2、1.5℃,计算边流与中部流钢液温差4.8℃,实测第2炉边流间与中部流间钢液温度相差4℃,中间包钢液温度均匀稳定,计算值与实测值趋势一致;烘烤包温度由900℃提高至1000℃时,第1炉中间包钢液温降减慢,水口出钢温度略增,各流间温差减少。     

废钢比对转炉钢液过氧化的影响及配料调优

转炉终点钢液过氧化不仅会造成合金收得率降低，冶炼成本增加，还会导致脱氧产物增多，钢液洁净度变差。因此，避免转炉终点钢液过氧化一直是工艺控制的重点。针对国内某特钢厂100 t转炉终点钢液过氧化严重的问题，本文通过数据统计发现，该厂平均废钢比高达26%，平均终点C含量仅有0.055%，平均终点温度为1 605℃。在未考虑炉内热平衡的前提下，采取高废钢配料导致了炉内热量不足，从而被迫采取补吹升温，引发终点碳、温度命中率低以及钢液过氧化现象。因此，本文基于该厂的原料条件，从优化炉料结构的维度出发，建立了最大废钢比计算模型，综合考虑原料条件来配加废钢，减少了需要补吹升温的炉次。模型应用后，转炉终点温度平均提高10℃，终点碳含量平均提高0.036%，钢液自由氧含量平均下降206.3×10^-6，降本提质效果显著。     

RH-MFB真空精炼过程氮行为的研究

通过对真空钢液脱氮的限制性环节进行分析、讨论,结合涟源钢铁公司(以下简称涟钢)的实际生产情况,以确定涟钢RH-MFB脱氮的控制性环节及脱氮模型方程.同时,对影响钢液脱氮的因素进行分析.研究结果表明:涟钢RH脱氮的控制性环节为氮在液相边界层中的扩散,反应为一级反应;在工作真空度(67Pa)下保持必要的钢水循环时间,有助于钢液脱氮;在深脱氧之后,钢液中氧的含量对脱氮的影响较小,而钢液中硫的含量一直比较低,对脱氮的影响不大;钢液中碳含量的急剧下降带动了脱氮反应的进行,表现出的脱氮速率较大,当钢液中碳含量稳定后,钢液内的界面反应和吹氩对脱氮起主要作用.     

转炉应用CO2技术

 通过对转炉顶吹CO2的热力学分析,结合实验室模拟转炉顶吹O2＋CO2混合气体试验结果,确立了CO2在转炉中应用的关键参数。得出在转炉中顶吹纯CO2虽可脱碳,但温降较大,顶吹CO2供气强度为3.0 m3/(t·min)时,钢液温降速率为15.1 ℃/min;通过喷吹O2＋CO2混合气体可实现温度平衡,但CO2配比的最大理论比例为79.1%;随着混合气体中CO2比例增大,吹炼终点钢液碳氧积降低,当[φ(CO2)∶][φ(O2)＝1][∶]1时可控碳氧积为(25～32)×10－8。     

RH-TB精炼温度预报模型

根据钢液热平衡原理,综合考虑吹氧情况、合金添加情况、真空室及钢包状况等多种因素,结合人工神经网络算法以及实际生产数据,建立了RH-TB精炼过程钢水温度预报模型。针对120炉超低碳IF钢的RH-TB处理过程,在过程有一次测温的前提下,温度模型离线计算值与实测值的偏差在±5℃以内的比例达到了85%以上;利用Microsoft Visual.Studio.net程序设计软件以及Microsoft SQL Server 2000数据库软件,开发了RH-TB精炼温度预报模型软件,该软件应用于实际生产中,取得了良好的应用效果。     

转炉强底吹实现超低氧含量控制的工艺实践

马钢四钢轧300 t转炉底吹系统改造后,在炉役的前1000炉冶炼超低碳钢转炉终点碳氧积均值达到了0.0013.为了验证碳氧积的真实性,通过对此炉役同期生产的67炉超低碳钢转炉终点钢水及不脱氧出钢后钢包内钢水的碳、氧进行取样验证、转炉吹炼至平衡时烟气中CO浓度(体积含量)进行分析并通过理论计算,从理论上分析了在底吹惰性气体强度为0.12～0.20 m3/(min·t)时可以实现转炉终点碳氧积为0.0013.同时发现强底吹条件下生产超低碳钢,转炉出钢过程存在着降碳增氧的现象,且由于出钢过程的钢水温度下降,钢包钢水碳氧积均低于转炉终点碳氧积.     

RH-MFB生产过程对夹杂物的影响

对210转炉厂RH-MFB冶炼超低碳IF钢生产实际进行研究,分析转炉出钢[C]、[O]和温度、真空循环时间、冶炼渣成分等因素对钢液中夹杂物数量、粒径分布的影响。对RH精炼过程中工艺参数进行了优化。     

60t钢包的传热分析

根据实测钢水入包前包衬的温度分布,并由传热模型计算,得出大冶特钢60t钢包内表面预热温度为500℃和900℃的钢包,两者钢水温降相差约50℃,前20min内钢液温度几乎呈直线下降,35min左右钢包衬蓄热基本达饱和。     

Low temperature tapping technology for converter of Tangsteel

在分析出钢温度和过程温降影响因素的基础上,通过采取稳定出钢时间、完善合金料烘烤制度、钢包全程加盖、提高钢包周转率及低温快铸等措施,转炉平均出钢温度已稳定控制在1635℃以下,出钢时间为2．4min。出钢至钢包底吹氩处理、钢包周转过程及浇铸过程钢水温降分别降低20、11．1和25．9℃;钢包内衬烘烤温度由820℃上升至1020℃。转炉寿命达到近24000炉,石灰等消耗大幅降低。