本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐堿度動態(tài)控制方法，屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)爐煉鋼主要以鐵水和廢鋼為原料的煉鋼方法。通過吹氧進(jìn)行升溫和脫碳，通過造渣去除[s[、[p]。其中脫磷為主要任務(wù)之一。

轉(zhuǎn)爐的脫磷效率需要達(dá)到85%以上，影響脫磷效果的主要因素為：爐渣c(diǎn)ao/sio2二元堿度、渣量、終渣feo、終點(diǎn)溫度。終渣feo、終點(diǎn)溫度相對固定時，爐渣c(diǎn)ao/sio2二元堿度、渣量對脫磷效果及煉鋼成本影響較大。

鐵水中si含量為爐渣sio2的主要來源，轉(zhuǎn)爐使用石灰作為造渣劑產(chǎn)生cao，為了保證一定的二元堿度，需要增加石灰使用量進(jìn)而增加了渣量。如何在保證脫磷效果的前提下平衡好堿度與渣量的關(guān)系對轉(zhuǎn)爐煉鋼成本至關(guān)重要。

目前轉(zhuǎn)爐煉鋼廠普遍的做法是固定堿度，達(dá)到各種硅含量條件下的脫磷效果；按鐵水硅分段設(shè)定堿度，高硅低堿度，低硅高堿度，上述方法均未充分考慮渣量對脫磷的影響，造成脫磷成本增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)爐堿度動態(tài)控制方法，綜合考慮了渣量、爐渣堿度、成品磷含量要求，終點(diǎn)溫度及終點(diǎn)碳含量等多種因素對脫磷效果的影響，實現(xiàn)堿度動態(tài)線性調(diào)整，以最低的成本實現(xiàn)脫磷，在煉鋼生產(chǎn)廠中有推廣應(yīng)用價值。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種轉(zhuǎn)爐堿度動態(tài)控制方法，基于鐵水硅含量0.15wt%≤[si]≤0.8wt%的單渣操作，終點(diǎn)溫度、終點(diǎn)碳、終點(diǎn)磷、脫磷效率、轉(zhuǎn)爐渣量設(shè)定調(diào)整參數(shù)對堿度進(jìn)行修正，對堿度進(jìn)行動態(tài)線性調(diào)整。

優(yōu)選的，堿度與硅含量的數(shù)值符合下述公式：y=[（-5.812x³+12.47x²-9.566x+5.362）+a]×b×c×d×(1/e)，y為堿度，x為硅含量，a為終點(diǎn)溫度參數(shù)，b為終點(diǎn)碳參數(shù)，c為終點(diǎn)磷參數(shù)，d為脫磷效率參數(shù)，e為轉(zhuǎn)爐渣量參數(shù)；設(shè)定終點(diǎn)溫度1620℃-1720℃；終點(diǎn)碳0.02%-0.08%；終點(diǎn)磷0.008%-0.020%；鐵水磷＜0.150%。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述終點(diǎn)溫度的修正系數(shù)為0.012，終點(diǎn)溫度參數(shù)a=0.012×（設(shè)定溫度-目標(biāo)溫度）。

所述終點(diǎn)碳的修正系數(shù)為-0.8，終點(diǎn)碳參數(shù)b=-0.8×（設(shè)定終點(diǎn)碳-目標(biāo)終點(diǎn)碳）。

所述終點(diǎn)磷的修正系數(shù)為-2.8，終點(diǎn)磷參數(shù)c=-2.8×（設(shè)定終點(diǎn)磷-目標(biāo)終點(diǎn)磷）。

所述脫磷效率的修正系數(shù)為0.008，脫磷效率參數(shù)d=0.008×（設(shè)定脫磷效率-目標(biāo)脫磷效率）。

所述轉(zhuǎn)爐渣量的修正系數(shù)為0.0008，轉(zhuǎn)爐渣量參數(shù)e=0.0008×（實際渣量-目標(biāo)渣量）。

通過加入石灰或石灰石對堿度進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)爐吹煉過程中加入石灰cao≥80%，粒度10mm-50mm之間的含量≥80wt%，粒度10mm以下的含量≤10wt%，粒度50mm以上≤10wt%。

本發(fā)明主要化學(xué)組分的作用機(jī)理為：

在典型煉鋼過程中鐵水中硅和氧槍反應(yīng)生成sio2，與石灰中的cao形成一定的二元堿度。

所涉及的化學(xué)反應(yīng)見式（1）：

[si]+2[o])=(sio2)（1）

所涉及的化學(xué)反應(yīng)見式（2）：

r=cao/sio2（2）

依據(jù)鐵水硅含量，轉(zhuǎn)爐吹煉前得到鐵水成分后，按照設(shè)定的堿度，計算石灰加入量。本發(fā)明綜合考慮堿度及渣量對脫磷影響，以最低成本達(dá)到轉(zhuǎn)爐冶煉目標(biāo)。

首先設(shè)定終點(diǎn)溫度、終點(diǎn)碳、終點(diǎn)磷、脫磷效率等參數(shù)固定不變，通過回歸計算出終渣堿度與鐵水硅的基本公式：y=-5.812x³+12.47x²-9.566x+5.362。

綜合考慮了渣量、爐渣堿度、成品磷含量要求，終點(diǎn)溫度及終點(diǎn)碳含量等多種因素對脫磷效果的影響，在公式中增加參數(shù)對堿度進(jìn)行修正：y=[（-5.812x³+12.47x²-9.566x+5.362）+a]×b×c×d×(1/e)

其中，a為終點(diǎn)溫度參數(shù)，b為終點(diǎn)碳參數(shù)，c為終點(diǎn)磷參數(shù)，d為脫磷效率參數(shù)，e為轉(zhuǎn)爐渣量參數(shù)；

終點(diǎn)溫度的修正系數(shù)為0.012，終點(diǎn)溫度參數(shù)a=0.012×（設(shè)定溫度-目標(biāo)溫度）；

終點(diǎn)碳的修正系數(shù)為-0.8，終點(diǎn)碳參數(shù)b=-0.8×（設(shè)定終點(diǎn)碳-目標(biāo)終點(diǎn)碳）；

終點(diǎn)磷的修正系數(shù)為-2.8，終點(diǎn)磷參數(shù)c=-2.8×（設(shè)定終點(diǎn)磷-目標(biāo)終點(diǎn)磷）；

脫磷效率的修正系數(shù)為0.008，脫磷效率參數(shù)d=0.008×（設(shè)定脫磷效率-目標(biāo)脫磷效率）；

轉(zhuǎn)爐渣量的修正系數(shù)為0.0008，轉(zhuǎn)爐渣量參數(shù)e=0.0008×（實際渣量-目標(biāo)渣量）。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

本發(fā)明綜合考慮了渣量、爐渣堿度、成品磷含量要求，終點(diǎn)溫度及終點(diǎn)碳含量等多種因素對脫磷效果的影響，實現(xiàn)堿度動態(tài)線性調(diào)整，以最低的成本實現(xiàn)脫磷，在煉鋼生產(chǎn)廠中有推廣應(yīng)用價值。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步地說明；

以下實施例中，轉(zhuǎn)爐采用常規(guī)冶煉，采用鐵水+廢鋼模式，鐵水比＞86%。

實施例1

本轉(zhuǎn)爐動態(tài)堿度控制采用下述具體的工藝步驟。

100噸轉(zhuǎn)爐常規(guī)冶煉；鐵水初始磷0.150%，鐵水硅0.80%；轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷[p]要求≤0.020%，終點(diǎn)溫度目標(biāo)t=1620℃，終點(diǎn)碳[c]目標(biāo)=0.08%。

堿度計算公式y(tǒng)=[（-5.812x³+12.47x²-9.566x+5.362）+a]×b×c×d×(1/e)

基于終點(diǎn)溫度1650℃，終點(diǎn)碳0.045%，終點(diǎn)磷0.015%，脫磷效率86%，轉(zhuǎn)爐渣量100kg/t計算的基本堿度r1=2.71；終點(diǎn)溫度參數(shù)a=0.972，終點(diǎn)碳參數(shù)b=0.986，終點(diǎn)磷參數(shù)c=1.005，脫磷效率參數(shù)d=1.001，轉(zhuǎn)爐渣量參數(shù)e=1.008；最終堿度r=2.25。

實際測試轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)結(jié)果：

轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷[p]=0.018%，終點(diǎn)溫度目標(biāo)t=1621℃，終點(diǎn)碳[c]=0.082%，堿度r=2.31。

實施例2

100噸轉(zhuǎn)爐常規(guī)冶煉；鐵水初始磷0.130%，鐵水硅0.60%；轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷[p]要求≤0.008%，終點(diǎn)溫度目標(biāo)t=1650℃，終點(diǎn)碳[c]目標(biāo)=0.02%。

堿度計算公式y(tǒng)=[（-5.812x³+12.47x²-9.566x+5.362）+a]×b×c×d×(1/e)

基于終點(diǎn)溫度1650℃，終點(diǎn)碳0.045%，終點(diǎn)磷0.015%，脫磷效率86%，轉(zhuǎn)爐渣量100kg/t計算的基本堿度r1=2.85；終點(diǎn)溫度參數(shù)a=1.20，終點(diǎn)碳參數(shù)b=1.20，終點(diǎn)磷參數(shù)c=1.063，脫磷效率參數(shù)d=1.001，轉(zhuǎn)爐渣量參數(shù)e=1.000；最終堿度r=3.16。

實際測試轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)結(jié)果：

轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷[p]=0.014%，終點(diǎn)溫度目標(biāo)t=1652℃，終點(diǎn)碳[c]=0.022%，堿度r=3.14。

實施例3

100噸轉(zhuǎn)爐常規(guī)冶煉；鐵水初始磷0.120%，鐵水硅0.45%；轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷[p]要求≤0.012%，終點(diǎn)溫度目標(biāo)t=1720℃，終點(diǎn)碳[c]目標(biāo)=0.03%。

堿度計算公式y(tǒng)=[（-5.812x³+12.47x²-9.566x+5.362）+a]×b×c×d×(1/e)

基于終點(diǎn)溫度1650℃，終點(diǎn)碳0.045%，終點(diǎn)磷0.015%，脫磷效率86%，轉(zhuǎn)爐渣量100kg/t計算的基本堿度r1=3.05；終點(diǎn)溫度參數(shù)a=1.012，終點(diǎn)碳參數(shù)b=1.008，終點(diǎn)磷參數(shù)c=1.032，脫磷效率參數(shù)d=1.001，轉(zhuǎn)爐渣量參數(shù)e=1.004；最終堿度r=4.08。

實際測試轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)結(jié)果：

轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷[p]=0.011%，終點(diǎn)溫度目標(biāo)t=1722℃，終點(diǎn)碳[c]=0.031%，堿度r=4.12。

實施例4

100噸轉(zhuǎn)爐常規(guī)冶煉；鐵水初始磷0.120%，鐵水硅0.15%；轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷[p]要求≤0.012%，終點(diǎn)溫度目標(biāo)t=1700℃，終點(diǎn)碳[c]目標(biāo)=0.03%。

堿度計算公式y(tǒng)=[（-5.812x³+12.47x²-9.566x+5.362）+a]×b×c×d×(1/e)

基于終點(diǎn)溫度1650℃，終點(diǎn)碳0.045%，終點(diǎn)磷0.015%，脫磷效率86%，轉(zhuǎn)爐渣量100kg/t計算的基本堿度r1=4.19；終點(diǎn)溫度參數(shù)a=1.012，終點(diǎn)碳參數(shù)b=1.008，終點(diǎn)磷參數(shù)c=1.032，脫磷效率參數(shù)d=1.001，轉(zhuǎn)爐渣量參數(shù)e=0.998；最終堿度r=5.07。

實際測試轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)結(jié)果：

轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷[p]=0.011%，終點(diǎn)溫度目標(biāo)t=1709℃，終點(diǎn)碳[c]=0.029%，堿度r=5.04。

實施例5

100噸轉(zhuǎn)爐常規(guī)冶煉；鐵水初始磷0.150%，鐵水硅0.30%；轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷[p]要求≤0.008%，終點(diǎn)溫度目標(biāo)t=1650℃，終點(diǎn)碳[c]目標(biāo)=0.03%。

堿度計算公式y(tǒng)=(（-5.812x³+12.47x²-9.566x+5.362。）+a)×b×c×d×(1/e)

基于終點(diǎn)溫度1650℃，終點(diǎn)碳0.045%，終點(diǎn)磷0.015%，脫磷效率86%，轉(zhuǎn)爐渣量100kg/t計算的基本堿度r1=3.45；終點(diǎn)溫度參數(shù)a=1.012，終點(diǎn)碳參數(shù)b=1.020，終點(diǎn)磷參數(shù)c=1.069，脫磷效率參數(shù)d=1.001，轉(zhuǎn)爐渣量參數(shù)e=1.000；最終堿度r=3.82。

實際測試轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)結(jié)果：

轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷[p]=0.007%，終點(diǎn)溫度目標(biāo)t=1649℃，終點(diǎn)碳[c]=0.029%，堿度r=3.80。