文档介绍：试论转炉炼钢终点控制技术
摘要:转炉炼钢是钢铁生产厂的重要生产和制造工艺,随着科学技术的发展和社会生产规模扩大以及优化生产结构与升级生产工艺的要求,在转炉炼钢的生产中,终点控制技术已经成为限制转炉炼钢工艺和质量的关键环节。提高转炉炼钢的终点控制技术能够极大的降低能源消耗并提高炼钢的生产效率和生产厂家的经济效益。
关键词:转炉炼钢;终点控制;技术探讨

转炉炼钢终点控制技术作为转炉冶炼技术的后期操作是非常关键的技术操作,终点控制水平对产品质量和生产效率都有直接的影响。转炉炼钢终点控制技术包括对钢水的温度和碳含量的控制,其中的碳含量控制过低会提高钢中的氮和氧的含量,但是如果控制的过高则会导致钢的脱磷和脱硫效果变差,从而影响钢的品质;而终点控制在温度上如果控制的过高或过低也会不同程度的增加冷却剂及副原材料的消耗,从而增加冶炼的时间和冶炼金属的消耗,对炉衬寿命产生很大的影响。转炉炼钢的终点控制技术有拉碳补吹法、一吹到底增碳法、成分测算法等,在炼钢过程中还要注重对终点的静态和动态控制,并积极引进先进的和智能型的终点控制技术,提高转炉炼钢的质量和效率。

拉碳补吹法是一种比较常见的以人工经验为主的控制技术。主要工作内容是在吹炼后期,根据钢中的碳含量来判定是否达到目标和停止吹氧,但这种终点控制方法是以人工经验判定为主的。但是,在钢的中、高碳含量生产过程中,由于钢中碳含量较高且碳的氧化速度比较快,所以人工经验判定钢中碳含量的难度比较大,此时,高拉碳加补吹调整的操作技术则是最佳的终点控制方法[1]。这种方法的操作前提条件是要对供氧时间及其耗氧量以及吹炼时钢的特征来考虑,将终点判定定位在稍微高于炼钢中实际碳含量的上限,同时,在取样与测定温度后对炼钢的温度进行调节并补吹。
拉碳补吹法的操作的特征在于终点钢水中含氧量较少,钢中锰含量较高、脱氧剂消耗较少、金属获得率较高,此方法适合中、高碳钢的冶炼,但是它的终点一次命中率低。

此种方法是低拉碳加调温再加增碳的终点控制法。它的优点在于吹炼过程中无需倒炉和抬枪,可以一吹到底,实现对钢碳含量和温度的控制,温度调整后即可出钢,且用增碳法使钢中碳含量达到标准。一吹到底增碳法节省时间、操作稳定、化渣效果好、脱磷和脱硫率高,终点一次命中率高,能达到85%以上。这种方法在低碳钢和高废钢低铁水的冶炼中效果明显[2]。

质谱仪定碳法是利用质谱仪对炉气中的成分进行分析后预测吹炼钢时的碳含量,是一种气相定碳法。其实,气相定碳法还有红外分析仪,但是质谱仪的使用范围更加广泛。它的工作原理是将氦和氩等惰性气体作为示踪剂,然后根据气体的物料平衡管理计算冶炼过程中的烟气流量,从而测定吹炼过程中钢的碳含量。例如,用氩气来测定,就是根据烟气中的氩含量来计算出烟气流量,以及烟气组成成分的含量及计算所得的烟气流量来评价渣中氧气吸收速度及熔池中的脱碳速度,然后就能得到钢中碳含量了。

转炉炼钢终点控制的静态控制方法是一种预测性和基础性的控制手段。主要是根据炼钢静态模型分析来进行,根据原材料、钢的成分分析、温度等方面的基本数据并按照热平衡和物料平衡原理来计算