[发明专利]一种转炉冶炼低碳钢磷含量在线预测控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及转炉吹炼低碳钢磷含量在线控制方法，特别是基于炉气分析技术的转炉吹炼后期磷含量在线实时预测控制方法。

背景技术

目前，随着市场对钢材质量要求的不断提高，特别是连铸连轧技术的发展对磷含量提出更加严格的要求。而现阶段国内的大部分钢厂所使用的副枪只能实现定碳、测温、测氧，对磷含量的预测还是依赖于静态模型计算或取样检测。虽然铁水预处理和炉外精炼均可完成部分脱磷任务，但从热力学角度上看，利用转炉中的氧化性氛围、碱性渣进行脱磷比还原脱磷更为有效。脱磷早已成为转炉吹炼过程中与脱碳和控温同等重要任务。

在现有相关技术中，申请号为03128987.8的转炉氧氮顶吹脱磷方法，是在顶底复吹转炉中采用顶吹氧氮、底吹氮气或其它惰性气体进行脱磷处理，顶枪具有二种气源控制模式，在脱磷吹氧过程中进行氮氧混吹或氧氮间歇吹。当渣过氧化将引起大喷溅时，采用氧氮顶吹方式，顶吹氧枪由全吹氧切换至全吹氮，或将氧、氮按比例混合吹炼，抑制喷溅及增强熔池搅拌，改善(P)/[P]平衡的动力学条件。该发明在底吹强度较弱时，脱磷效果仍然较好；能有效地抑制脱碳的反应，使铁水脱磷处理后的碳含量提高，铁水[Mn]回收70％以上，为后续脱碳吹炼创造有利条件；同时提高顶部供气强度，加强搅拌，缩短预处理时间，提高脱磷效率；有效控制过程化渣，防止吹炼中喷溅，提高脱磷的稳定性及安全性。

一种申请号为200710023019.8的中磷铁水转炉高效脱磷冶炼方法，主要解决现有脱磷剂含有大量萤石，容易造成环境污染以及冶炼成本过高等技术问题。冶炼方法包括以下步骤：a.采用顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组分重量百分比为：铁水为85％-93％，废钢或生铁块为7％-15％；b.前期脱磷冶炼通过氧的控制；c.在吹氧下枪后加入含有MgO的造渣料，其中加入生石灰控制二元碱度在2.0-3.0，加入铁矿石调节前期放渣温度为1470℃；d.脱磷前期放渣控制：控制吹氧量为正常吹炼吹氧量的2/5左右，吹炼时间为3-6min，放渣前加入200-500kg压渣剂，e.后期脱磷控制：控制吹氧量，为加快化渣需加入生石灰，加入铁矿石控制终点温度≤1650℃。该发明侧重于大型转炉进行深脱磷冶炼。

又一种申请号为200910088141.2的一种在溅渣护炉条件下顶底复吹转炉铁水脱磷的方法，主要针对溅渣护炉条件下的铁水脱磷。通过喷枪顶吹惰性气体进行溅渣护炉，通过转炉上方设置的料斗向铁水浴面添加脱磷剂，通过氧枪从顶部向铁水浴面供给氧气，通过转炉炉底供气系统向钢水内部供给惰性搅拌气体；通过溅渣护炉操作有效利用前一炉次的炉渣保护炉衬，同时提高脱磷效率，终点磷含量能够控制在0.02％以下。

再一种申请号为200610166515.4的单渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺，解决了现有技术中采用转炉高碳出钢工艺存在去磷能力差、终点温度偏低、设备投资及生产成本过高、前后工序产能不匹配的问题。该技术方案包括将高硅高磷铁水送入转炉中采用变枪变氧流量操作进行吹炼，吹炼前期化渣有效脱磷，吹炼中期高效脱磷后倒去富磷渣，吹炼后期再进行脱磷并调整终点温度和终点碳。该发明方法设备投资小、生产成本低、转炉吹炼后期结束时碳含量达到0.3-0.8％，终点磷含量小于0.015％，终点温度达1640-1660℃。

再一种申请号为201010266559.0的一种转炉生产超低磷钢冶炼工艺，该工艺将一次脱硫后的铁水，通过转炉多次造渣的冶炼工艺生产超低磷钢，具体步骤为：将一次脱硫后的铁水，采用前期、后期两次倒渣吹炼法脱磷，采用硅铁调渣，每次将渣盆倒满，并控制好过程温度：前期目标温度1350-1400℃，最高温度≤1450℃；副枪在吹炼80％时测量的温度1530-1550℃；目标终点温度1610-1630℃，得到磷含量质量百分比在0.005％以内的超低磷钢。该发明对一次脱硫后的铁水进行转炉多次造渣来生产超低磷钢，铁水物理热损失小、合金消耗低。

再一种申请号为201010266559.0的一种转炉炼钢过程减少回磷量的方法，主要涉及在转炉冶炼末期等样出钢过程中的造渣、炉渣改质，通过控制炉渣性质提高炉渣的固磷能力，防止回磷。在通常情况下，采用单渣法冶炼低磷钢，磷含量小于0.015％，回磷量在0.002-0.004％之间，采用新工艺后，单渣法冶炼低磷钢，磷含量小于0.015％，回磷量在0-0.002％之间。该工艺的优点是能够快速的改变炉渣性质，提高固磷能力，减少回磷量。