[發(fā)明專利]一種真空吹氧脫碳精煉爐冶煉不銹鋼劇烈噴濺控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910048286.X
• 申請(qǐng)日: 2009-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN101845538A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李實(shí);蔣興元;池和冰;劉竑;董志平;張亮;王剛;周武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C21C7/068
• 分類號(hào): C21C7/068;C21C7/10
• 代理公司: 上海開祺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于不銹鋼冶煉控制技術(shù)，尤其涉及一種真空吹氧脫碳精煉爐冶煉不銹鋼劇烈噴濺控制方法。

背景技術(shù)

鋼包真空吹氧脫碳精煉(即VOD精煉)不銹鋼過程中，由于鋼包底吹氬和真空頂吹氧(脫碳)的共同作用，鋼包內(nèi)鋼液不可避免地會(huì)出現(xiàn)噴濺現(xiàn)象，若不進(jìn)行有效控制，則將產(chǎn)生真空狀態(tài)下的劇烈噴濺。實(shí)踐證明，VOD真空劇烈噴濺對(duì)設(shè)備的危害性比較大，且嚴(yán)重影響真空精煉不銹鋼的冶金效果。據(jù)報(bào)道，絕大多數(shù)不銹鋼廠VOD精煉裝備的運(yùn)行均面臨真空劇烈噴濺問題，嚴(yán)重制約了VOD精煉能力的發(fā)揮和提升。

《鋼包爐真空精煉過程中鋼液沸騰與控制》(《工業(yè)加熱》，虞明全，1998，第4期)文中指出VOD真空冶煉過程中存在真空飛濺和噴濺兩種現(xiàn)象，從工藝角度分析了產(chǎn)生這兩種異常現(xiàn)象的部分影響因素，如吹煉真空度、供氧壓力、供氬強(qiáng)度等，并從設(shè)計(jì)和工藝兩個(gè)角度簡(jiǎn)要提出了一些理論上解決真空飛濺和噴濺的途徑和方法，具體如下：

(1)制定精煉工藝時(shí)考慮飛濺和噴濺影響因素，飛濺工藝影響參數(shù)包括：吹煉真空度、供氧壓力、供氬壓力、原始硅含量；噴濺工藝影響參數(shù)包括：鋼液和爐渣的氧含量、真空度提高速度、鋼包內(nèi)的自由空間高度。

(2)真空精煉過程中要有及時(shí)發(fā)現(xiàn)沸騰即噴濺的手段，一種為依靠操作人員或電視攝像機(jī)通過真空工作的觀察孔直接觀察鋼液在真空時(shí)的沸騰程度；另一種為在真空泵的抽速以及其它工藝參數(shù)恒定條件下，通過觀察真空度的變化來發(fā)現(xiàn)鋼液中氣體溢出速度的變化；

(3)真空精煉過程中要有合適的手段來抑制鋼液非正常沸騰，國(guó)內(nèi)大都通過安裝放氣閥及時(shí)放氣或減少真空泵抽速來抑制鋼液非正常沸騰，手動(dòng)或自動(dòng)控制。

由于真空劇烈噴濺嚴(yán)重影響了VOD精煉裝備的穩(wěn)定運(yùn)行、真空精煉功能優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮以及超低碳、氮高附加值不銹鋼新產(chǎn)品的成功開發(fā)，因此，有必要對(duì)VOD真空劇烈噴濺的產(chǎn)生原因進(jìn)行深入分析，對(duì)原有整個(gè)真空精煉過程的控制方法進(jìn)行改進(jìn)，形成一種有針對(duì)性、易于實(shí)現(xiàn)的冶煉控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種真空吹氧脫碳精煉爐冶煉不銹鋼劇烈噴濺控制方法，對(duì)整個(gè)真空精煉過程進(jìn)行可行的、有效控制。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案

經(jīng)研究得知，真空劇烈噴濺是由于VOD真空狀態(tài)下的吹氧脫碳控制方法不當(dāng)，脫碳速度過大，即鋼包內(nèi)鋼水脫碳反應(yīng)過于激烈，在對(duì)鋼水進(jìn)行抽真空、頂吹氧和底吹氬氣攪拌的共同作用下，鋼水中產(chǎn)生的大量CO氣泡快速上浮逸出，造成大量鋼水和爐渣雖CO氣泡劇烈噴出所致。本發(fā)明是根據(jù)引起VOD真空劇烈噴濺的原因和特點(diǎn)，通過對(duì)VOD真空精煉用鋼包狀態(tài)、起始鋼水條件控制以及真空吹氧脫碳精煉等過程控制的改進(jìn)，形成的一種全新的、有效的技術(shù)方案，具體如下：

一種真空吹氧脫碳精煉爐冶煉不銹鋼劇烈噴濺控制方法，其包括步驟如下：

1)合理控制精煉鋼包底吹透氣性、清潔度，

確保鋼包底吹透氣性良好，即正常真空吹氧脫碳時(shí)對(duì)應(yīng)的氬氣流量能保證吹開二分之一及以上的鋼水渣面；

控制鋼包內(nèi)壁清潔度，即要求鋼包使用前鋼包內(nèi)壁殘?jiān)鼩堜摿啃∮阡撍亓康?％，重量百分比計(jì)；

2)前道工序穩(wěn)定控制進(jìn)入VOD的鋼水起始成分、溫度，

前工序控制VOD鋼水起始碳含量重量百分比為0.20～0.80％，

起始硅含量≤0.20％，奧氏體不銹鋼鋼水起始溫度≥1580℃，鐵素體、或馬氏體不銹鋼鋼水起始溫度≥1600℃；

真空精煉前對(duì)冶煉前工序鋼渣混出的鋼水進(jìn)行完全扒渣，控制VOD起始鋼包留渣重量≤1％的鋼水重量；

3)真空吹氧脫碳精煉過程根據(jù)鋼水碳含量的不斷降低進(jìn)行分級(jí)控制，真空吹氧脫碳過程隨著鋼液中碳含量不斷降低，真空度應(yīng)在20～2kpa范圍內(nèi)由高到低進(jìn)行分級(jí)控制；

鋼液碳含量脫至0.10％之前，保持恒定的最大吹氧流量吹煉；

碳含量降到≤0.10％以后，吹氧流量在最大工作流量的1/4流量區(qū)間范圍內(nèi)逐級(jí)降低控制；

控制氧槍槍位即氧槍噴嘴距鋼水面距離，與氧氣流量的有效匹配，要求槍位與氧氣流量的數(shù)值相同或低50～100；

控制真空吹氧脫碳過程底吹氬氣流量隨鋼水碳含量的逐漸降低而增加，控制范圍為3.5～6Nl/min·t。

進(jìn)一步，步驟1)中，控制鋼包使用前耐材內(nèi)襯熱量足夠，即接受鋼水前鋼包耐材內(nèi)壁溫度≥1000℃。

步驟2)中，前工序控制鋼水量不應(yīng)超出設(shè)計(jì)噸位的10％，確保鋼包足夠的凈空高度。

在本發(fā)明方法中：