[发明专利]AOD炉冶炼过程中温度的稳定控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种AOD炉冶炼方法，尤其是一种AOD炉冶炼过程中温度的稳定控制方法。

背景技术

AOD炉是氩氧脱碳炉(Argon Oxygen DeCarburization)的简称。在目前的不锈钢生产流程中，AOD炉扮演着重要的角色，据统计全世界有超过70％的不锈钢产品是通过AOD炉冶炼的。它依托于侧吹良好动力学条件基础上，通过提升过程温度和降低CO气体分压的方式实现脱碳保铬，具有设备构成简单、操作方便、可使用廉价的高碳铬铁和返回不锈钢、容易生产低碳和超低碳不锈钢等诸多优点。

但是，对于AOD炉来说，入炉母液(脱磷铁水、含Cr半钢水等)的有效温度(有效温度：母液的物理和化学温度之和，减去目标温度、减去所加入合金渣量降温、再减去烟尘炉衬的散热)直接影响着脱碳保铬的效率。入炉有效温度不足无法满足吹炼前期脱碳保铬的条件要求，势必会增加铬元素的氧化，继而引发石灰、硅铁消耗增加的恶性循环。同时在脱碳末期，随着溶液中碳元素的逐渐降低，铬元素不可避免的出现氧化，导致温度持续升高，个别时间段能够超过耐材砖的荷重软化点，造成AOD耐材侵蚀加剧。因此，在AOD炉冶炼过程中需要在初炼前期进行快速提温，在脱碳末期需要保持在相对稳定状态才能降低石灰、硅铁等物料消耗，同时能够提高安全运行系数和单炉役的不锈钢产能。

而实际生产过程中，如果有入炉有效温度不足，通常采用增加上道工序能耗或者添加硅铁的方式提高母液的有效温度，该种方式在一定程度上能够避免铬元素的氧化，但是会影响上道工序的正常操作和降低AOD炉前期炉渣碱度影响炉龄寿命。

综上所述，对于AOD炉来说，它依托于良好的动力学条件基础上，通过提升熔池温度、调节氧和惰性气体比例降低CO分压等将脱碳保铬的原理进行完美的演绎。在初始母液的有效温度为负数不能满足脱碳保铬的高温要求时，会出现铬元素的大量氧化，而温度如果出现较大的波动同样会引起Cr氧化增加，继而引发石灰、硅铁、萤石消耗的增加，引发炉龄降低的恶性循环。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能有效的减少铬元素氧化的AOD炉冶炼过程中温度的稳定控制方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：所述AOD炉生产不锈钢时，首先将母液兑入AOD炉后，顶枪脱碳期加入高碳合金和渣料，利用公式Ⅰ计算母液有效温度T₁，

T₁＝T₀+T_C、Si-T_合金-T_渣料-T_散热-T_氧枪目标  Ⅰ

式Ⅰ中：

T₀—母液初始温度，℃；

T_C、Si—母液中碳和硅氧化放热后折算的温度，℃；

T_合金—合金的温降值，℃；

T_渣料—渣料的温降值，℃；

T_散热—烟尘、炉衬砖散热损失，℃；

T_氧枪目标—氧枪结束时的目标温度，℃；

当母液有效温度为正值时，加入固态返回废钢进行降温；当母液有效温度为负值时，调整氧枪的枪位以增加CO气体的二次燃烧量。

本发明所述母液有效温度为正值时，固态返回废钢的加入量M₁按式Ⅱ计算，

M1=T1K1×1000---(II)]]>

式Ⅱ中：

M₁—固态返回废钢的加入量，kg；

T₁—母液有效温度，℃；

K₁—1吨固态返回废钢的加入炉内的温降℃，其取值范围为30～40℃，出钢量为上限时取最小值，出钢量为下限时取最大值。