[發明專利]一種噴吹CO2

有效

• 申請號: 202110004435.3
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112859951B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 魏光升;周赟;朱榮;董凱;陳培敦;趙剛;任鑫;李偉峰;王春陽;陳一帆
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19;C21C7/068
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種噴吹CO₂冶煉不銹鋼過程的動態控制方法，其特征在于，根據熔池碳含量ω[C]將冶煉過程的氧化期分為快速脫碳期、控溫期和深脫碳期共3個階段，所述快速脫碳期熔池碳含量為ω[C]＞1.5％，所述控溫期熔池碳含量為0.5％＜ω[C]≤1.5％，所述深脫碳階段熔池碳含量為ω[C]≤0.5％，在所述3個階段動態調節CO₂噴吹流量，調控熔池碳-鉻反應平衡，CO₂噴吹流量的具體控制方法如下：

在快速脫碳期，先根據入爐金屬液成分、入爐金屬液量W₀、目標成分、目標出鋼量W_g、合金成分計算出合金加入量W_a(式1)，再根據入爐金屬液成分、入爐金屬液量W₀、合金成分、合金加入量W_a計算出該階段耗氧量Φ_1-O2(式2)、氧氣流量Q_1-O2(式3)和CO₂消耗量Φ_1-CO2(式4)、CO₂流量Q_1-CO2(式5)，所述入爐金屬液成分包括鐵水中碳含量ω[C]₀、硅含量ω[Si]₀、錳含量ω[Mn]₀、磷含量ω[P]₀和鉻含量ω[Cr]₀，所述目標成分包括鋼水中碳含量ω[C]_g、硅含量ω[Si]_g、錳含量ω[Mn]_g、磷含量ω[P]_g和鉻含量ω[Cr]_g，所述合金成分包括合金中碳含量ω[C]_a、硅含量ω[Si]_a、錳含量ω[Mn]_a、磷含量ω[P]_a和鉻含量ω[Cr]_a；

Q_1-O2＝Φ_1-O2/t₁ (式3)

Φ_1-CO2＝R_1-CO2×Φ_1-O2 (式4)

Q_1-CO2＝Φ_1-CO2/t₁ (式5)

其中，t₁為快速脫碳期設定冶煉時間，R_1-CO2為比例系數；

在控溫期，根據不噴吹CO₂的傳統工藝該階段熔池溫度T_2-熔池和噴吹CO₂后所需控制溫度T_控溫以及該階段熔池碳含量ω[C]_2-熔池計算出CO₂消耗量Φ_2-CO2(式6)、CO₂流量Q_2-CO2(式7)和耗氧量Φ_2-O2(式8)、氧氣流量Q_2-O2(式9)；

Q_2-CO2＝Φ_2-CO2/t₂ (式7)

Q_2-O2＝Φ_2-O2/t₂ (式9)

其中，C_P為鋼液的比熱容，t₂為控溫期設定冶煉時間；

在深脫碳期，根據該階段熔池碳含量ω[C]_3-熔池和目標成分計算出耗氧量Φ_3-O2(式10)、氧氣流量Q_3-O2(式11)和CO₂消耗量Φ_3-CO2(式12)、CO₂流量Q_3-CO2(式13)以及N₂/Ar消耗量Φ_3-N2/Ar(式14)、N₂/Ar流量Q_3-N2/Ar(式15)；

Q_3-O2＝Φ_3-O2/t₃ (式11)

Φ_3-CO2＝R_3-CO2×Φ_3-O2 (式12)

Q_3-CO2＝Φ_3-CO2/t₃ (式13)

Φ_3-N2/Ar＝R_3-N2/Ar×Φ_3-O2 (式14)

Q_3-N2/Ar＝Φ_3-N2/Ar/t₃ (式15)

其中，t₃為深脫碳期設定冶煉時間，R_3-CO2和R_3-N2/Ar為比例系數。