一种dc04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法
阅读说明：本技术 一种dc04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法 (Dephosphorization control method for unequal smelting end points of DC04 steel converter ) 是由 邱在军 邓勇 吴亚男 韩宝 谢大为 张小林 杜克斌 许辉 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法,属于转炉炼钢技术领域。它包括以下步骤：在最佳留渣量和炉渣碱度的基础上,副枪TSC测量得到的钢水温度为t℃,钢水中带的碳含量为c％,当t+c*100-1650≤0时,后续辅吹过程中不加入烧结矿,当t+c*100-1650＞0时,后续辅吹过程中加入一定量的烧结矿；副枪TSO测量时,测量得到的钢水温度符合出钢要求,且测量得到的时,不等样即刻出钢,其中为前3炉的平均碳氧积,当时,时,时,为原值。针对现有技术问题,有必要研究一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法,能够有效控制钢水终点磷含量,保证钢水磷含量的合格率,实现不等样即可出钢。(The invention discloses a dephosphorization control method for unequal smelting end points of a DC04 steel converter, belonging to the technical field of converter steelmaking. It comprises the following steps: on the basis of the optimal slag remaining amount and the slag alkalinity, the molten steel temperature measured by the TSC of the sublance is t ℃, the carbon content in the molten steel is c%, when t + c 100-plus-1650 is less than or equal to 0, no sinter ore is added in the subsequent auxiliary blowing process, and when t + c 100-plus-1650 is more than 0, a certain amount of sinter ore is added in the subsequent auxiliary blowing process; when the sublance TSO is measured, the measured molten steel temperature meets the tapping requirement, and the measured molten steel temperature meets the tapping requirement When it is notTapping immediately after waiting, wherein Average carbon to oxygen product of the first 3 furnaces, when When the temperature of the water is higher than the set temperature, when the temperature of the water is higher than the set temperature, when the temperature of the water is higher than the set temperature,)
技术领域
本发明属于转炉炼钢技术领域，更具体地说，涉及一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的 脱磷控制方法。
背景技术
随着转炉炼钢工艺日渐成熟，对于转炉脱磷控制水平要求不断提高。一般转炉在吹炼终 点等样合格后出钢，已不能适应转炉高效生产缩短冶炼周期的发展趋势。转炉生产低磷IF钢 DC04(内控磷含量要求≤0.015％，判钢磷含量要求≤0.020％)时，当化验室距离炉台远，通 过风动送样，吹炼终点等样时间长，钢水温度及其氧化性都处于炼钢过程峰值，对于炉况损 害极大。同时由于吹炼终点等样时间长，等样过程中温度降低，热量流失，增加了炼钢工序 能源消耗。但若终点不等样，转炉终点磷含量的控制难度大。针对以上问题，有必要发明一 种DC04钢转炉冶炼终点不等样脱磷控制方法。
关于转炉脱磷控制方法已有大量专利文献公开，如申请号2013101818963的专利，公开 了一种基于副枪系统的转炉炼钢钢水定磷方法，采用转炉副枪检测炉内钢水温度、氧化性和 二级计算机系统加料等信息，利用BP神经网络模型，在吹炼终点实时在线预报转炉终点磷 含量。在吹炼终点能在线实时预报转炉终点磷含量，预报精度高，并能直接指导转炉冶炼终 点判断，减少补吹次数，缩短转炉冶炼周期，减少转炉终点“不等样”直接出钢的负面影响， 提高生产效率。BP神经网络模型建立过程简单，仅依托现有的副枪系统和二级计算机系统就 可以实现在线应用，成本低，维护方便，稳定性好。在吹炼终点可快速有效预报炼钢钢水磷 含量，计算响应时间小于30s，预报误差在±0.007％之内的命中率可达95％以上。
发明内容
1、要解决的问题
针对上述问题，有必要研究一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法，能够有 效控制钢水终点磷含量，保证钢水磷含量的合格率，实现不等样即可出钢，缩短了冶炼周期， 提高了生产效率，降低了能源消耗。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法，包括以下步骤：
S1：在最佳留渣量和炉渣碱度的基础上，副枪TSC测量得到的钢水温度为t℃，钢水中 带的碳含量为c％，当t+c*100-1650≤0时，后续辅吹过程中不加入烧结矿，当t+c*100-1650 ＞0时，后续辅吹过程中加入一定量的烧结矿；
S2：副枪TSO测量时，测量得到的钢水温度符合出钢要求，且 时，不等样即刻出钢，其中为前3炉的平均碳氧积，当时， 时，时，为原值。
更进一步，步骤S1中当t+c*100-1650＞0时，烧结矿的加入量＝(t+c*100-1650)*100kg。
更进一步，步骤S1中加入烧结矿后，在辅吹和等待副枪TSO测量的这一阶段采用氩气 底吹进行强搅拌，其中氩气流量为1980±100m3/h。
更进一步，步骤S1中300吨转炉冶炼DC04钢的最佳留渣量为17吨-24吨和炉渣碱度为 4.3-4.7。
更进一步，步骤S2中副枪TSO测量得到的钢水温度为1660℃-1680℃，且钢水样品测量 得到钢水中的磷含量低于0.020％。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法，通过留渣量和炉渣碱 度的控制，首先利用转炉冶炼副枪TSC测量值与钢水磷之间的关系，预判断主吹钢水磷含量 的高低；然后通过辅吹过程有效调整；最后，结合副枪TSO测量钢水终点氧含量综合判断， 实现了转炉终点钢水磷含量可控和不等样即刻出钢。
(2)本发明的一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法，在辅吹和等待副枪 TSO测量的这一阶段采用氩气底吹进行强搅拌，其中氩气流量为1980±100m3/h。适时强搅 拌，能够有效降低碳氧积，获得了较低的钢水氧含量。当副枪TSC测量后，利用公式 t+c*100-1650≤0，判断在辅吹阶段加入烧结矿，并通过公式烧结矿的加入量＝(t+c*100-1650)*100kg，计算得到需要加入的烧结矿的重量。通过烧结矿的加入，一方面可以降低炉内温度， 促进脱磷反应的进行，另一方面增加了炉内氧化气氛，同样能够促进脱磷反应的进行，从而 确保了钢水磷含量的合格，可实现转炉冶炼低磷IF钢DC04终点不等样即刻出钢，缩短了冶 炼周期，提高了生产作业率，降低了耐材和能源消耗。
(3)本发明的一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法，300吨转炉冶炼DC04 钢的最佳留渣量为17吨-24吨和炉渣碱度为4.3-4.7，留渣量过低会影响脱磷效果，使得终点 钢水的磷含量较高；而留渣量过高会导致渣层过厚，辅吹过程升温偏慢，影响终点钢水温度 的命中，造成终点钢水温度不足。炉渣碱度过低，不利于脱磷反应；炉渣碱度过高，炉渣的 流动性较差，也影响脱磷效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
本实施例的一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法，包括以下步骤：
S1：在最佳留渣量和炉渣碱度的基础上，300吨转炉冶炼DC04钢的最佳留渣量为17吨 -24吨和炉渣碱度为4.3-4.7，留渣量过低会影响脱磷效果，使得终点钢水的磷含量较高；而 留渣量过高会导致渣层过厚，辅吹过程升温偏慢，影响终点钢水温度的命中，造成终点钢水 温度不足。炉渣碱度过低，不利于脱磷反应；炉渣碱度过高，炉渣的流动性较差，也影响脱 磷效果。具体地，本实施例中采用300吨转炉进行冶炼，确认转炉底吹条件良好，转炉连续 生产，并计算前3炉平均碳氧积为12.7，前一炉出完钢，翻渣后留渣量为17吨，溅渣护炉， 炉渣碱度设定为4.4后，进行静态模型计算，加废钢50.2吨，兑铁水285.1吨，其中铁水包 括以下质量百分比的化学成分：C:4.40％-4.80％、Si:0.15％-0.60％、Mn:0.12％-0.18％、 P:0.09％-0.15％、S:0.001％-0.003％、V:0.030％-0.065％、Ti:0.040％-0.125％，其余的为Fe和其 他杂质。具体地，本实施例中铁水包括以下质量百分比的化学成分：C：4.40％，Si0.53％， Mn：0.14％，P：0.106％，S：0.002％，V：0.035％，Ti：0.095％，其余的为Fe和其他杂质。 铁水KR处理后温度1392℃，开始冶炼。
冶炼至副枪TSC测量时，副枪TSC测量得到的钢水温度为t℃，钢水中的碳含量为c％， 当t+c*100-1650≤0时，后续辅吹过程中不加入烧结矿。当t+c*100偏低的情况下，主吹TSC 测量前脱磷效果较好，辅吹过程不需要再添加烧结矿。
当t+c*100-1650＞0时，后续辅吹过程中加入一定量的烧结矿，其中烧结矿的加入量＝ (t+c*100-1650)*100kg。加入烧结矿一方面相当于冷却剂，能够使得钢水的升温速度变缓， 促进脱磷反应的进行，另一方面烧结矿相当于氧化剂，对脱磷有一定的促进作用，同时由于 脱磷是放热氧化反应，且加入烧结矿后导致钢水温度降低，对脱磷也有一定的促进作用，进 一步保证了脱磷效果，能够有效控制终点钢水中磷含量达到出钢的标准水平，实现不等样即 可出钢。
在辅吹和等待副枪TSO测量的这一阶段采用氩气底吹进行强搅拌，其中氩气流量为1980 ±100m3/h。适时强搅拌，能够有效降低碳氧积，获得了较低的钢水氧含量。当副枪TSC测 量后，利用公式t+c*100-1650≤0，判断在辅吹阶段加入烧结矿。通过烧结矿的加入，一方面 可以降低炉内温度，促进脱磷反应的进行，另一方面增加了炉内氧化气氛，同样能够促进脱 磷反应的进行，从而确保了钢水磷含量的合格，可实现转炉冶炼低磷IF钢DC04终点不等样 即刻出钢，缩短了冶炼周期，提高了生产作业率，降低了耐材和能源消耗。
S2：副枪TSO测量时，测量得到的钢水温度符合出钢要求，且 时，不等样即刻出钢，其中为前3炉的平均碳氧积，当时， 时，时，为原值，且0.0315为低磷IF钢DC04出钢的平均碳含量 水平。副枪TSO测量得到的钢水温度为1660℃-1680℃，且钢水样品测量得到钢水中的磷含 量低于0.020％。当时，钢水终点氧含量偏低，此时 钢水中的磷含量超标的概率较大，建议补吹后再出钢。一般情况下，通过(1)选择最佳留渣 量和炉渣碱度，(2)TSC测量后，加入烧结矿的调整，(3)适时底吹强搅拌，(4)TSO 测量后的氧含量不低于这四步的调整和判断，极大提高了钢水终点磷含量的合 格率。
具体地，本实施例中副枪TSC测量得到的钢水温度为1630.6℃，钢水中碳含量为0.31％， 辅吹和等待副枪TSO测量阶段底吹流量为1980m3/h，计算加入烧结矿＝(t+c*100-1650) *100kg＝(1630.6+0.31*100-1650)＝1160kg。冶炼终点，副枪TSO测量温度为1663.0℃，测 量终点氧含量为392ppm≥13/0.0315-55＝358ppm时，不等样即刻出钢，化验室化验转炉主吹 TSC测量时钢水磷含量为0.0899％，TSO测量时终点磷含量为0.0161％，终点磷含量合格， 满足生产要求。
本实施例通过留渣量和炉渣碱度的控制，首先利用转炉冶炼副枪TSC测量值与钢水磷之 间的关系，预判断主吹钢水磷含量的高低；然后通过辅吹过程有效调整；最后，结合副枪TSO 测量钢水终点氧含量综合判断，实现了转炉终点钢水磷含量可控和不等样即刻出钢。
实施例2
本实施例的一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法，与实施例1基本一致， 其不同之处在于，本实施例中300吨转炉，确认转炉底吹条件良好，转炉连续生产，计算前 3炉平均碳氧积为14.3，前一炉出完钢，翻渣后留渣量为24吨控制，溅渣护炉，炉渣碱度设 定为4.7，进行静态模型计算，加废钢38.7吨，兑铁水294.2吨，其中铁水包括以下质量百分 比的化学成分：C：4.57％，Si：0.60％，Mn：0.18％，P：0.141％，S：0.002％，V：0.064％，Ti：0.123％，其余的为Fe和其他杂质。铁水KR处理后温度1319℃，开始冶炼。
冶炼至副枪TSC测量时，副枪TSC测量得到的钢水温度为1626.3℃，钢水中的碳含量 为0.61％，此时t+c*100-1650＝1626.3+0.61*100-1650＝37.3＞0，计算加入烧结矿3730kg，辅 吹和等待副枪TSO测量这一阶段，底吹氩气流量为1900m3/h，冶炼终点，副枪TSO测量温 度为1662.9℃，测量终点氧为460ppm≥14.3/0.0315-55＝399ppm时，不等样即刻出钢，化验 室化验转炉主吹TSC测量时钢水磷含量为0.1320％，TSO测量时终点钢水磷含量为0.0149％， 终点磷含量合格。
实施例3
本实施例的一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法，与实施例1基本一致， 其不同之处在于，本实施例中本实施例中300吨转炉，确认转炉底吹条件良好，转炉连续生 产，计算前3炉平均碳氧积为13.6，前一炉出完钢，翻渣后留渣量为20吨控制，溅渣护炉， 炉渣碱度设定为4.5，进行静态模型计算，加废钢25.5吨，兑铁水294.2吨，其中铁水包括以 下质量百分比的化学成分：C：4.59％，Si：0.39％，Mn：0.16％，P：0.141％，S：0.001％，V： 0.055％，Ti：0.058％，其余的为Fe和其他杂质。铁水KR处理后温度1273℃，开始冶炼。
冶炼至副枪TSC测量时，副枪TSC测量得到的钢水温度为1579.4℃，钢水中的碳含量 为0.91％，此时t+c*100-1650＝1579.4+0.91*100-1650＝20.4＞0，计算加入烧结矿2040kg，辅 吹和等待副枪TSO测量这一阶段，底吹氩气流量为2000m3/h，冶炼终点，副枪TSO测量温 度为1662.1℃，测量终点氧为413ppm≥13.6/0.0315-55＝377ppm时，不等样即刻出钢，化验 室化验转炉主吹TSC测量时钢水磷含量为0.0370％，TSO测量时终点钢水磷含量为0.0144％， 终点磷含量合格。
实施例4
本实施例的一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法，与实施例1基本一致， 其不同之处在于，本实施例中本实施例中300吨转炉，确认转炉底吹条件良好，转炉连续生 产，计算前3炉平均碳氧积为16.4，前一炉出完钢，翻渣后留渣量为18吨控制，溅渣护炉， 炉渣碱度设定为4.5，进行静态模型计算，加废钢31.0吨，兑铁水298.9吨，其中铁水包括以 下质量百分比的化学成分：C：4.69％，Si：0.36％，Mn：0.15％，P：0.108％，S：0.002％，V： 0.046％，Ti：0.054％，其余的为Fe和其他杂质。铁水KR处理后温度1314℃，开始冶炼。
冶炼至副枪TSC测量时，副枪TSC测量得到的钢水温度为1622.3℃，钢水中的碳含量 为0.34％，此时t+c*100-1650＝1622.3+0.34*100-1650＝6.3＞0，计算加入烧结矿630kg，辅吹 和等待副枪TSO测量这一阶段，底吹氩气流量为1990m3/h，冶炼终点，副枪TSO测量温度 为1675.7℃，测量终点氧为521ppm≥16/0.0315-55＝453ppm时，不等样即刻出钢，化验室化 验转炉主吹TSC测量时钢水磷含量为0.0529％，TSO测量时终点钢水磷含量为0.0133％，终 点磷含量合格。
实施例5
本实施例的一种DC04钢转炉冶炼终点不等样的脱磷控制方法，与实施例1基本一致， 其不同之处在于，本实施例中本实施例中300吨转炉，确认转炉底吹条件良好，转炉连续生 产，计算前3炉平均碳氧积为14.8，前一炉出完钢，翻渣后留渣量为22吨控制，溅渣护炉， 炉渣碱度设定为4.6，进行静态模型计算，加废钢37.7吨，兑铁水288.3吨，其中铁水包括以 下质量百分比的化学成分：C：4.55％，Si：0.34％，Mn：0.13％，P：0.13％，S：0.001％，V： 0.049％，Ti：0.071％，其余的为Fe和其他杂质。铁水KR处理后温度1330℃，开始冶炼。
冶炼至副枪TSC测量时，副枪TSC测量得到的钢水温度为1622.0℃，钢水中的碳含量 为0.39％，此时t+c*100-1650＝1622.0+0.39*100-1650＝11＞0，计算加入烧结矿1100kg，辅吹 和等待副枪TSO测量这一阶段，底吹氩气流量为1990m3/h，冶炼终点，副枪TSO测量温度 为1661.7℃，测量终点氧为460ppm≥14.8/0.0315-55＝414ppm时，不等样即刻出钢，化验室 化验转炉主吹TSC测量时钢水磷含量为0.0601％，TSO测量时终点钢水磷含量为0.0132％， 终点磷含量合格。
本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进 行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出 的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。
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