[发明专利]一种底吹O2

说明书

一种底吹O₂‑CO₂‑CaO转炉炼钢过程动态控制方法，属于炼钢技术领域，适用于30‑300t底吹O₂‑CO₂‑CaO转炉炼钢过程。底吹O₂‑CO₂‑CaO转炉炼钢工艺，采用O₂作为顶吹气体，O₂+CO₂混合气作为底吹载气，将石灰粉从底吹喷枪喷入炉内，结合入炉铁水及废钢成分数据、转炉吹炼过程炉气成分数据及底吹设备工作条件，基于物料守恒对转炉炼钢过程钢液成分进行预测，并根据吹炼终点目标成分要求分阶段动态调整顶吹氧气量、底吹气配比及石灰粉流量，在降低底吹火点区温度的同时，强化转炉熔池搅拌效果，促进渣金反应平衡的进行，降低钢液的碳含量、磷含量；同时避免转炉吹炼终点的过氧化，降低脱氧合金消耗，减少钢中夹杂物数量，改善钢液质量；在高效冶金反应的基础上，再次增加金属收得率、降低生产成本、缩短冶炼周期。

技术领域

本发明涉及炼钢工艺技术领域，尤其涉及一种底吹O₂-CO₂-CaO转炉炼钢过程动态控制方法。

背景技术

转炉炼钢工艺能够处理各种成分的铁水及废钢，入炉料可灵活调整，且吹炼周期短，生产能力强，因而成为全球最为广泛的炼钢方法。转炉炼钢工艺以顶吹氧气作为熔池升温及搅拌的手段，配合底吹加强熔池搅拌，为冶金反应提供更好的动力学条件，用以生产达到终点碳含量、磷含量及温度合格的钢水。然而常规转炉冶炼过程熔池搅拌不够强，冶金效果及炼钢成本仍有较大的改善空间。底吹O₂-CaO转炉炼钢工艺熔池搅拌增强，脱磷效果好，但是存在一系列的问题：1）吹炼前期底吹O₂与熔池硅锰元素反应生成氧化物进入渣中，上浮气体量大大降低，熔池搅拌弱；2）脱磷效果较好，但是CaO粉剂喷吹量不精准，有效利用率仍有待提升；3）底吹混入CO₂比例可降低底吹火点区温度，但是混入比例不精准，底吹CO₂比例混入过大则造成终点温度低，底吹CO₂比例混入过小，则起不到保护底吹枪、增强熔池搅拌的效果。

专利申请号201810013096.3公开了一种转炉炼钢工艺，该法介绍了常规转炉炼钢工艺的一种加料及顶吹氧枪相配合的转炉炼钢方式，降低了恒压变枪位供氧时金属损失的问题。该法在实际吹炼中对过程操作要求较高，熔池搅拌有限，终点钢水成分及温度不稳定。

因此，如何实现底吹O₂-CO₂-CaO转炉炼钢过程的精准控制，延长底吹喷嘴寿命、强化熔池搅拌强度、防止钢水过氧化、减少钢种夹杂物、降低终点磷含量、缩短吹炼周期、降低生产成本，充分发挥该方法的技术优势是亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种底吹O₂-CO₂-CaO转炉炼钢过程动态控制方法，解决了现有常规转炉炼钢过程终点成分波动大、钢液过氧化、吹炼时间长等技术难题。底吹O₂+CO₂+CaO转炉工艺的底吹枪为同心环缝管，吹炼过程，由底吹枪中心孔向熔池吹入O₂+CO₂+CaO，由底吹枪环缝向熔池吹入CH₄，顶吹氧枪向熔池吹入高速O₂，结合入炉铁水成分数据、转炉吹炼过程炉气成分数据及底吹设备工作条件，基于物料守恒对转炉炼钢过程钢液成分进行预测，通过脱碳速度将吹炼过程划分为前期、中期后期三个阶段，并根据吹炼终点目标成分要求分阶段动态调整顶吹氧气量、底吹气配比及石灰粉流量，在强化转炉熔池搅拌效果的基础上，促进渣金反应平衡的进行；同时避免转炉吹炼终点的过氧化，降低脱氧合金消耗，减少钢中夹杂物数量，改善钢液质量，在提升渣金反应效率的基础上，缩短转炉冶炼周期，再次降低成本。

本发明时通过以下技术方案实现的：