[发明专利]一种基于预测的IF钢精炼结束全氧控制方法

说明书

本发明属于精炼技术领域，具体的说是一种基于预测的IF钢精炼结束全氧控制方法。本发明通过考量转炉终点氧、转炉终点温度、RH脱碳结束氧、RH铝耗、RH吹氧量等因素对全氧质量分数的影响，并根据参数数值确定各个参数对RH出站全氧的影响关系模型和RH出站全氧预测模型。本发明可实现IF钢精炼结束后的全氧质量分数的稳定控制，同时结合影响因素和全氧含量的关系式实现钢液全氧含量的预测，基于全氧预测采用不同的方法在线优化后续工艺，达到降低RH出站钢水全氧含量的目的。

技术领域

本发明属于精炼技术领域，具体的说是一种基于预测的IF钢精炼结束全氧控制方法。

背景技术

全氧(T.O)是评价钢液洁净度简单有效的方法，在实际生产中被广泛应用。钢中全氧一般由自由氧与以夹杂物形式存在的结合氧组成。如果铸坯游离氧过高，易使铸坯产生气泡，造成质量缺陷。铸坯氧化物夹杂具有不易变形的特点，在循环应力的作用下，氧化物夹杂的边缘不易产生变形，容易出现应力集中而产生裂纹缺陷。当铸坯中氧化物夹杂含量过高时，主要对钢的疲劳强度、塑性、冲击韧性等性能存在较大影响。相同脱氧方式下，钢液中自由氧含量差别不大，全氧的差异主要体现在以夹杂物形式存在的结合氧部分，全氧可以间接反应钢中非金属夹杂物的含量水平，对于IF钢的生产全氧与的夹杂物水平、产品的表面质量直接相关。影响全氧的因素很多，受转炉终点条件、RH处理的过程参数等因素影响。正确解析各个影响因素与全氧之间的对应关系有助于更稳定的控制和降低钢中夹杂物水平，提高钢液洁净度，改善连铸浇注性。

对于IF钢，由于炼钢工艺本身是一个过程控制环节，缺乏快速、准确的检测手段来评价钢液的洁净度，因此，如何能够高效快速的知道钢水的全氧值就显得尤为重要，通过快速的全氧预测可以快速判断钢液的纯净度，实现快速响应、分级使用，满足客户的个性化需求。

中国专利(申请公布号：CN108998630A)公布了“一种IF钢夹杂物全流程协同控制方法”，其发明内容为转炉冶炼、RH工序及连铸过程中对钢液氧含量的控制。采用该方法冶炼IF钢时，可以达到各个工序的协同控制，以有效避免因个别工序出现问题时铸坯中夹杂物含量超标的情况。

在所述转炉冶炼过程中，若发现转炉结束后，钢液中氧含量高于800ppm，则RH工序采用以下方法：1)强顶渣改质工艺，当转炉终点氧位超出控制范围时，在出钢过程加入脱氧剂对钢包渣进行强脱氧，控制顶渣中T.Fe含量低于6％；2)RH工序采用碳粉脱氧，RH精炼前期加入碳粉脱氧；3)将RH工序纯循环的时间延长2-4分钟；在RH精炼结束后若发现钢液中T.O含量超过40ppm，则采用以下方法：1)RH出站时对钢包渣进行二次改质，RH出站时将钢包顶渣中T.Fe含量控制在10％以内；2)将钢液镇静时间延长5-10分钟，并且保证总镇静时间不小于35分钟。但是该发明存在的问题是：该方法主要用于防止个别工序出现问题时铸坯中夹杂物含量超标的情况，该方法局限性较大，“在RH精炼结束后全氧”这个值很难获得，需要等分析结果10min左右，然后采取措施，这一方法影响影响生产效率。

中国专利(申请公布号：CN102321780A)公布了“一种降低刀剪材料全氧及夹杂物含量的方法”，其发明公开了一种降低刀剪材料全氧及夹杂物含量的方法，包括感应炉冶炼、LF精炼、水平连铸等步骤，在感应炉冶炼出钢前，在钢包底部放置铝块和镁颗粒，待整个感应炉内的钢水流出1/3时，立即向该钢水中缓慢加入镁颗粒进行脱氧反应；或在感应炉出钢过程，缓慢向钢水加入铝镁合金进行脱氧反应。由于该发明采用铝、镁作为强氧化剂，使得其在反应过程中既能形成脱氧产物，又可以相互结合生成复合的脱氧产物，因此该发明能显著的降低各自单独铝脱氧的Al₂O₃(s)活度，进一步加强了铝脱氧能力，从而降低刀剪材料的全氧及夹杂物含量。但是该发明存在的问题是：该方法主要用于刀剪材料，钢种局限性较大，不适用于IF钢生产工艺。

发明内容

1.要解决的问题