[发明专利]一种AOD静态计算模型的编制方法

说明书

本发明涉及一种AOD静态计算模型的编制方法，属于AOD冶炼不锈钢技术领域。技术方案是：通过物料平衡和热平衡计算，确定主吹阶段石灰加入总量和主吹阶段供氧总量、预测还原硅用量为辅；通过模型计算，形成一种主吹结束后较理想的炉渣结构，炉渣结构中碱度合适、渣中氧化铬含量适中、渣量较少，利于动态脱碳期快速脱碳。本发明主吹结束后炉渣结构得以有效控制，能够明显缩短冶炼周期；通过冶炼周期的缩短，减少冶炼过程热损失，进而减少硅铁消耗；由于热损失减少，炉渣中二氧化硅也就减少，相应石灰和萤石用量就会减少；通过准确控制温度，避免因温度过高，而致使耐材熔损较快，进而提高炉龄。

技术领域

本发明涉及一种AOD静态计算模型的编制方法，属于AOD冶炼不锈钢技术领域。

背景技术

AOD冶炼不锈钢难度主要在冶炼末期，即动态脱碳期。在高铬低碳区域，极易造成铬的大量氧化，而脱碳难于进行。鉴于这种情况，通常采用降低氧气流量，提高冷却气Ar、N₂流量，以此降低CO分压来达到脱碳保铬目的；但在实际操作中，仅仅通过这一途径往往是不行的，还需对主吹脱碳结束后的炉渣结构进行控制。在主吹期结束后，需要形成一种碱度合适、渣中氧化铬含量适中，渣量较少的炉渣结构。

发明内容

本发明目的是提供一种AOD静态计算模型的编制方法，实现AOD冶炼能够得到理想的炉渣结构组分，建立合理、有效地静态计算模型，以利于动态脱碳期快速脱碳，解决已有技术存在的上述技术问题。

本发明所采取的技术方案是：

一种AOD静态计算模型的编制方法，包含如下步骤：

①确定各种返回废钢、合金的加入量，以及平衡动态脱碳期铬、锰、铁氧化所配加石灰和平衡还原前升温所配加石灰量；

②确定上述石灰在母液中的降温量L1，非碳、非硅合金在母液中的降温量L2，含碳、含硅物料在母液中降温量L3；

③根据主体计算公式计算主吹期间铬、锰和铁的升温值，根据铬、锰、铁的升温值，计算主吹阶段铬、锰、铁的氧化量；所述主体计算公式为：平衡主吹阶段铬、锰和铁氧化升温值=T+L1+L2+L3-t-母液中碳氧化升温值-母液中硅氧化升温值；

式中：T为主吹结束温度，℃；t为母液起始温度，℃；

④根据平衡主吹阶段铬、锰、铁的氧化量，计算平衡主吹阶段铬、锰、铁氧化所需要配加的石灰量；

⑤计算主吹阶段石灰加入总量：平衡主吹阶段铬、锰、铁氧化用石灰量，平衡动态脱碳阶段铬、锰、铁氧化用石灰量，平衡还原前硅升温阶段用石灰量，以及平衡母液中硅氧化用石灰量，和平衡返回废钢、合金中硅氧化用石灰量，合计相加就是主吹阶段的石灰加入总量；

⑥主吹阶段吹氧量：主吹阶段铬、锰、铁氧化所需要氧气，以及主吹阶段母液和所加入物料中硅、碳氧化所需要的氧气总和，为主吹阶段吹氧量；

⑦验证阶段：根据主吹阶段石灰加入总量，验证上述配料方案是否能够满足主吹结束后炉渣结构要求。

所述炉渣结构要求为：炉渣碱度3.0～4.0，氧化铬含量10～20%，渣量越少越好。不锈钢开炉阶段，采用奥钢联模型计算时，其渣量约为现在的3-4倍。渣量大只是消耗增加，冶炼难度大，而不是不能生产。

本发明的有益效果：本发明通过物料平衡和热平衡计算，确定主吹阶段石灰加入总量和主吹阶段供氧总量、预测还原硅用量为辅；通过模型计算，形成一种主吹结束后较理想的炉渣结构，炉渣结构中碱度合适、渣中氧化铬含量适中、渣量较少，利于动态脱碳期快速脱碳。

本发明主吹结束后炉渣结构得以有效控制，能够明显缩短冶炼周期；通过冶炼周期的缩短，减少冶炼过程热损失，进而减少硅铁消耗；由于热损失减少，炉渣中二氧化硅也就减少，相应石灰和萤石用量就会减少；通过准确控制温度，避免因温度过高，而致使耐材熔损较快，进而提高炉龄。