[發(fā)明專利]一種煉鋼出鋼過程在線噴粉脫氧方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610602812.2
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN106048136B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱榮;魏光升;董凱;劉潤藻;胡紹巖;吳學(xué)濤;王云;蘇榮芳;王洪;張月亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué);北京榮誠京冶科技有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種煉鋼出鋼過程在線噴粉脫氧的方法，其特征在于，在冶煉的煉鋼出鋼過程中，根據(jù)冶煉終點鋼液參數(shù)，結(jié)合精煉環(huán)節(jié)目標(biāo)鋼液預(yù)期參數(shù)，對所需脫氧粉劑的組成成分及各組分質(zhì)量進行計算并完成在線配比，確定出鋼過程的噴粉脫氧工藝參數(shù)，采用噴槍直接向出鋼鋼流噴射載氣-脫氧粉劑高速粉氣流，實現(xiàn)煉鋼出鋼過程在線噴粉脫氧，精準(zhǔn)控制出鋼鋼液成分；

所述方法具體包括以下步驟：

(1)精煉環(huán)節(jié)目標(biāo)鋼液預(yù)期參數(shù)的設(shè)定：目標(biāo)鋼液參數(shù)數(shù)據(jù)庫根據(jù)冶煉鋼種設(shè)定精煉環(huán)節(jié)的目標(biāo)鋼液預(yù)期參數(shù)，所述目標(biāo)鋼液預(yù)期參數(shù)包括目標(biāo)鋼液氧含量、目標(biāo)鋼液碳含量、目標(biāo)鋼液硅含量、目標(biāo)鋼液溫度；

(2)冶煉終點鋼液參數(shù)的采集：鋼液成分及溫度數(shù)據(jù)采集模塊獲取冶煉終點鋼液參數(shù)，所述冶煉終點鋼液參數(shù)包括終點鋼液氧含量、終點鋼液碳含量、終點鋼液硅含量、終點鋼液溫度、終點鋼液重量；

(3)出鋼過程噴粉脫氧工藝參數(shù)的確定：根據(jù)步驟(1)和(2)中獲得的精煉環(huán)節(jié)目標(biāo)鋼液預(yù)期參數(shù)以及冶煉終點鋼液參數(shù)，脫氧粉劑組分計算模塊基于物料平衡和能量平衡對脫氧粉劑所需組成成分及各成分質(zhì)量進行計算；

噴吹工藝制定模塊計算獲得出鋼過程噴粉脫氧工藝參數(shù)，出鋼過程的噴粉脫氧工藝參數(shù)控制為：載氣流量為50～1000Nm³/h，脫氧粉劑噴吹速率為0～200kg/min，環(huán)縫管噴吹保護氣體的流量為 10～500Nm³/h，噴槍出口距離出鋼鋼流50-600mm；

(4)脫氧粉劑組分的在線配比：脫氧粉劑在線配比系統(tǒng)根據(jù)步驟(3)中脫氧粉劑組分計算模塊的計算結(jié)果完成脫氧粉劑各組分的在線稱量與混合配比，將配比完成后脫氧粉劑置于噴粉罐貯存；

(5)噴槍初始位置的調(diào)控：噴槍夾持機構(gòu)運動控制模塊通過控制噴槍夾持機構(gòu)的運動，將噴槍運動至初始設(shè)定位置；

(6)出鋼過程在線噴粉脫氧：開始出鋼，出鋼鋼流穩(wěn)定后，噴吹工藝制定模塊啟動噴粉系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)，根據(jù)出鋼過程噴粉脫氧工藝參數(shù)，控制噴槍直接向出鋼鋼流噴射載氣-脫氧粉劑高速粉氣流，進行出鋼過程的在線噴粉脫氧；

(7)噴槍位置動態(tài)調(diào)整：脫氧粉劑噴吹過程中，根據(jù)爐體傾斜位置和角度，噴槍夾持機構(gòu)運動控制模塊通過控制噴槍夾持機構(gòu)的運動，動態(tài)調(diào)整噴槍位置；

(8)結(jié)束在線噴粉脫氧：噴粉系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)在噴吹工藝制定模塊作用下停止噴吹脫氧粉劑，出鋼過程噴粉結(jié)束，噴槍復(fù)位，等待下一爐出鋼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種煉鋼出鋼過程在線噴粉脫氧的方法，其特征在于，所述方法適用于80-350t轉(zhuǎn)爐或30-250t電弧爐的煉鋼出鋼過程。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種煉鋼出鋼過程在線噴粉脫氧的方法，其特征在于，所述噴槍采用單管或環(huán)縫套管；

其中，所述環(huán)縫套管包括用于噴吹載氣-脫氧粉劑的中心管和用 于噴吹保護氣的環(huán)縫管，所述中心管內(nèi)徑尺寸為8～30mm，壁厚1.5～8mm，中心管與環(huán)縫管的環(huán)縫間隙為1～10mm；

所述噴槍出口采用直管型噴嘴或拉瓦爾型噴嘴，噴槍出口水平夾角為0～60°，噴槍距離出鋼口100-1500mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種煉鋼出鋼過程在線噴粉脫氧的方法，其特征在于，載氣為氮氣、氬氣和二氧化碳中的任意一種或者任意兩種以上的混合氣體；所述環(huán)縫管噴吹的保護氣體為氮氣、氬氣、二氧化碳和空氣中的任意一種或任意兩種以上的混合氣體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種煉鋼出鋼過程在線噴粉脫氧的方法，其特征在于，所述脫氧粉劑為碳粉、煤粉、硅鐵粉、硅錳粉、鋁錳粉和硅鈣復(fù)合脫氧劑中的任意一種或者任意兩種以上的混合物；所述脫氧粉劑的顆粒直徑為15μm～3.0mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種煉鋼出鋼過程在線噴粉脫氧的方法，其特征在于，出鋼過程的噴粉脫氧工藝參數(shù)控制為：載氣流量為50～1000Nm³/h，脫氧粉劑噴吹速率為0～200kg/min，噴吹保護氣體的流量為10～500Nm³/h、噴槍出口距離出鋼鋼流50-600mm。