低磷低硅铁水180 t复吹转炉冶炼高磷钢的工艺优化

在统计分析了转炉前期炉渣碱度和钢水温度,终点炉渣碱度、终渣全铁含量和终点钢水温度对脱磷率影响的基础上,优化了0.29%Si,0.085%P铁水180t复吹转炉的高磷钢冶炼工艺。200炉冶炼结果表明,通过使用低枪位使钢水快速脱碳升温,控制前期炉渣碱度≥2.2、终点炉渣碱度2.8~3.2,终点炉渣全铁含量≤17%,转炉出钢温度1 650~1 680℃,可控制脱磷率≤60%,终点钢水磷含量均值为0.035%。     

转炉终点钢水残锰质量分数及其影响因素分析

通过对转炉终点生产数据和铁水成分的统计分析,研究了影响转炉终点钢水残锰含量的因素及其变化规律。研究表明,转炉终点碳含量和铁水硅含量对转炉终点钢水残锰含量及其收得率影响最大;提高转炉终渣碱度和终渣FeO含量对转炉终点钢水残锰含量及锰收得率产生不利影响。铁水初始锰含量升高有利于提高转炉终点钢水残锰含量,但锰的收得率反而下降;在高拉碳条件下转炉终点钢水温度对锰收得率的影响不明显。     

150t转炉终点钢水锰含量分析及控制

阐述了转炉冶炼过程中锰的变化规律,分析了终点钢水锰含量的影响因素,结果表明在实际生产中铁水锰含量和转炉终点温度对终点钢水锰含量无显著影响,转炉终点钢水氧化性和渣量是影响转炉终点钢水锰含量的2个关键因素。通过采取渐增式供氧、枪位控制、顶底复吹效果控制、终点成分控制、转炉模型应用、加料制度调整等措施,终点钢水锰质量分数提高至0.081%,节约锰铁合金约0.32kg/t。     

石灰石作为120 t顶底复吹转炉终点钢水调温剂的生产应用

经计算,对SP等低碳钢控制钢水终点温度的废钢比应不低于16%,但目前120 t转炉废钢供应只能达到13%,造成钢水终点温度偏高,影响炉衬寿命。经过分析,采用添加石灰石(/%:≥53.0CaO、≤1.2SiO₂、≤0.040S、≤0.008P)调节转炉终点钢水温度。经54炉次生产实践表明,当添加500~1000 kg石灰石,钢水温度1660~1669℃时平均降温3.6~8.0℃,1 670~1 679℃时,降温4.9~10.8℃,≥1680℃时降温9.0~20.0℃;加石灰石的钢水平均脱磷率为83%,与铁矿石的平均脱磷率(87%)基本相当。     

转炉双渣冶炼工艺优化

通过对转炉冶炼过程的平衡计算及脱磷规律的研究,优化了转炉双渣工艺。实践表明:在满足钢种要求的出钢钢水成分前提下,将铁水比由84%提高到88%,转炉终点出钢温度可稳定控制在1 680℃以上;前期炉渣w(MgO)控制在6%~8%,碱度控制在1.6~1.8,终点炉渣碱度控制在3.5~4.0,转炉终点磷质量分数基本可控制在0.02%以下,达到了生产冷轧基板对转炉出钢要求温度高、磷含量低的工艺指标。     

顶底复吹转炉双渣冶炼“脱磷窗口”温度控制模型

根据脱磷氧化反应热力学研究了C-P-Fe耦合作用下的半钢脱磷平衡温度以及P-Fe作用下的转炉冶炼终点钢水脱磷平衡温度,提出了双渣法冶炼"脱磷窗口"的温度控制模型。并进行了46炉45t顶底复吹转炉双渣法脱磷试验,得出转炉一次倒炉钢液温度和终点温度对脱磷率和磷分配比的影响。通过理论计算和工艺试验分析得出,一次倒炉钢液温度控制在1400~1440℃,冶炼终点温度控制在1610~1650时,在目前铁水/%:4.41C,0.41Si,0.19Mn,0.128P,0.034S,1250~1300℃,终点钢水/%:0.08C,0.01Si,0.06Mn,0.009 0P,0.017S,1600~1660℃和相关工艺条件下,可使一次倒炉钢液脱磷率达到62.1%,终点脱磷率达到93.9%,终点磷含量由原0.0090%降低至0.0078%。     

转炉终点钢水残锰含量及锰收得率的影响因素分析

通过对炼钢生产数据的统计分析,研究了转炉终点残锰含量及锰收得率的影响因素。研究表明,影响转炉终点残锰含量和锰收得率最主要的因素是转炉终点碳含量和铁水初始硅含量。在高拉碳操作下,钢水碳含量对锰的还原起主导作用,此时转炉终渣FeO含量和终点钢水温度对锰收得率的影响并不十分明显。     

转炉炼钢静态控制优化模型

对某钢厂氧气顶吹转炉炼钢现场的生产数据进行了统计回归分析,得出了控制终点钢水碳含量与终点钢水温度的氧耗增量与废钢增量的多元回归方程。并对方程进行了优化处理,获 得了转炉炼钢静态控制的优化模型。     

转炉出钢后钢包内钢水温度预测模型

采用多元回归建立了转炉出钢终点钢水温度的预测模型,实现了对转炉出钢过程钢水温度的预测,并探讨了影响该过程钢水温度变化的主要因素,为生产合格钢水及钢水温度的动态控制提供了理论依据。本模型能较好的预测该过程的钢水温度变化,预测误差在±10℃以内的正确率达到90%以上,对现场生产实践具有一定指导意义。     

基于BP神经网络的钢水温度预定模型

针对目前钢水温度预定方法存在不足,在分析钢水温度预定原理的基础上,在邯钢邯宝炼钢厂建立了基于BP神经网络的精炼终点目标温度和转炉终点目标温度的动态预定模型。利用邯宝炼钢厂的历史生产数据对模型进行了训练和测试,并进行了现场应用试验。结果表明,预定模型对转炉和精炼终点目标温度进行了优化,应用预定模型后,LF开始温度命中率提高到75%,中间包温度命中率提高到96.7%。     

涟钢LF精炼温度变化研究

采用多元回归分析方法建立了涟钢210转炉厂LF钢包炉精炼终点钢水温度的变化模型,应用该模型对LF精炼终点钢水温度进行预测,对预测结果进行了统计分析,结果表明该模型对LF钢包炉精炼终点温度的预测误差较小,能对现场产生指导意义。     

转炉冶炼终点静态控制预测模型

基于天津天铁冶金集团30t转炉炼钢实际生产数据,首先建立了转炉炼钢终点静态控制的吹氧量及矿石用量统计模型,其预测100个炉次吹氧量和矿石用量平均相对误差分别为0．58％及10．4％。考虑到影响终点钢水温度和碳含量的因素比较复杂,设计了预测钢水终点温度和碳含量的人工神经网格模型,利用Levenberg-Marquardt算法和257个炉次的实际生产数据进行了模型训练,并对另外100个炉次的终点钢水温度及碳含量进行了预测,在终点钢水温度为1646-1698℃和终点碳质量分数为0．033％～0．128％的范围内,得到的终点碳温双命中率为55％。     

炼钢造渣物料高温热焓值的试验测定

为确切了解转炉炼钢过程中各种物料的加入给炼钢熔池温度带来的影响,对影响熔池温度的造渣材料的热焓值进行了测定。结果表明,各种物料在炼钢温度下的吸热程度不同,石灰、轻烧白云石、镁球的吸热温度区间为350~500℃,每吨物料的温降分别为4.8、6.6和5.6℃;石灰石的吸热温度为726℃,每吨物料的温降为7.9℃;烧结矿、废钢、炉渣的吸热温度为1300~1400℃,每吨物料的温降为5.6、1.4和1.1℃。根据测定结果,结合铁水成分和现场实际数据,预测转炉终点钢水温度的模型,为提高转炉终点钢水温度精确控制和优化工艺参数提供依据。     

转炉炼钢磷含量智能预测模型优化

为了提高转炉终点钢水磷含量预测的准确性，分析了钢水温度、渣氧化性及渣碱度等相关参数对脱磷的影响，优化了磷含量预测模型的系统流程、模型计算和参数自学习。该模型优化后，转炉终点钢水磷含量预测值准确性得到提高，转炉平均取样时间缩短1.2 min/炉，提高了生产效率，减少了生产质量事故。     

基于数据驱动的转炉二吹阶段钢水温度动态预测模型

转炉钢水温度是转炉终点控制的工艺参数之一,精确的钢水温度预测对转炉终点控制具有重要的指导意义。然而,以往的大多数转炉终点预测模型属于静态模型,只能够实现对转炉吹炼终点钢水温度的预测,无法实现动态预测,导致模型的作用有限。针对该问题,提出了一种基于数据驱动的转炉二吹阶段钢水温度动态预测模型。模型先通过新案例主吹阶段的工艺参数,基于案例推理算法找到历史案例库中相似案例。再利用相似案例的二吹阶段工艺参数并基于长短期记忆网络（Long short-term memory,LSTM）算法训练工艺参数与钢水温度的变化关系。然后利用训练好的LSTM模型,计算新案例二吹阶段的钢水温度变化。最后,利用某钢厂实际生产数据,研究了不同重用案例个数及神经元个数对模型预测精度的影响,实验结果表明:模型在重用案例个数为4,神经元个数为10时模型的预测精度最高,此时模型对钢水温度的预测误差在[?5 ℃, 5 ℃]、[?10 ℃,10 ℃]和[?15 ℃,15 ℃]的命中率分别达到40.33%、68.92%和88.33%,模型的性能高于传统二次方模型和三次方模型。      

应用改进的神经网络模型预报转炉冶炼终点

准确预报转炉冶炼终点的钢水温度与碳含量对提高转炉终点命中率具有重要意义。针对现有多层前馈网络学习算法的不足,基于BP模型提出一种改进算法,建立了复吹转炉冶炼终点的预报模型,并与BP模型的预测结果进行了统计比较。研究表明,改进后的模型能够对冶炼终点进行良好的预报。采用单节点输出模型对终点钢水碳含量与温度分别进行预报,预测误差w(Δ[C])<±0.03%的命中率达97.22%,Δt<±12℃的命中率为94.44%。还建立了神经网络双节点输出模型对转炉终点钢水碳含量及温度同时进行预报,误差Δt<±15℃、w(Δ[C])<0.03%的双命中率为76.92%。     

转炉冶炼IF钢终点氧含量控制分析

转炉冶炼终点钢水中的氧是产生钢中夹杂物的根源,对钢的洁净度有着不利的影响。为了加强转炉终点氧含量的控制水平,提高产品的内部质量。通过对某厂转炉冶炼IF钢现场试验研究,分析了转炉终点碳氧含量的分布状态,研究了碳含量、炉龄、终点温度和氧耗量等因素对终点氧含量的影响规律,并提出了降低转炉终点氧含量的技术措施。     

基于灰色模型的转炉炼钢终点预报研究

准确预报转炉炼钢的终点钢温度及碳含量,对于提高终点命中率具有重要意义,作者采用灰色系统模型及线性回归补偿模型建立了转炉炼钢终点钢水温度及碳含量预报模型,并对一座１８０ｔ转炉的实测数据进行了仿真,其结果与实际值接近,这表明该方法切实可行并有效的。     

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.     

大型转炉优化造渣工艺提高脱磷的效果

 针对转炉冶炼存在的转炉前期化渣速度慢,冶炼终点钢水、炉渣氧化性高,终点磷含量控制不稳定等问题,利用炉渣熔化性测定、热力学平衡计算、炉渣矿相分析的方法研究了260 t转炉造渣、供氧工艺。结果表明,转炉初期渣熔化温度为1 330 ℃,不利于转炉前期化渣;终渣熔化温度为1 200 ℃,不利于转炉后期的炉衬维护;终点钢水磷含量与渣钢间磷平衡值差距较大,说明转炉吹炼终点动力学条件不足;炉渣中游离氧化钙含量较高,有部分未熔化的石灰。通过优化转炉渣料加入顺序和数量,强化转炉终点氧枪枪位控制、底吹搅拌等技术措施,可获得较高的转炉终点脱磷率和渣-钢间磷分配比,使终点渣-钢间磷含量更接近平衡;终点炉渣发育良好,游离氧化钙含量适中。