[发明专利]一种LF精炼炉的脱氧造渣方法

说明书

本发明公开了一种LF精炼炉的脱氧造渣方法，所述方法包括以下步骤：建立LF精炼炉造渣模型，造渣模型在线读取转炉数据，根据转炉冶炼数据、转炉出钢过程中的加料数据、LF炉钢包进站时刻检测的钢水中酸溶铝含量计算出进站炉渣的氧化性、渣量、成份等进站初始条件；根据进站炉渣中的氧化性确定出脱氧剂加入量；根据目标渣系成份和进站炉渣成份确定出造渣料的加入数量。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体地，本发明涉及一种LF精炼炉的脱氧造渣方法。

背景技术

目前国内LF精炼炉车间的造渣过程主要是现场工人根据自己的生产经验决定造渣料的加入量和加入方式，没有固定的操作规程可依，从而导致个别炉次炉渣偏稀、耐材侵蚀严重、连铸过程出现水口堵塞、钢中夹杂物含量不稳定等问题的出现。目前该种经验式精炼方法需要精炼工人有丰富的生产经验，精炼过程中，精炼工人需频繁用铁棍蘸渣以观察炉渣的颜色、流动性，并以此来确定精炼造渣料和脱氧剂的加入数量。精炼工人在炉前操作时，精炼炉前的高温、噪音、粉尘给精炼工人造成了很大的身体伤害，工作环境很恶劣。国内前人开发出的LF精炼炉造渣模型需要精炼工人根据经验判断转炉下渣量、炉渣氧化性等情况，然后再手动输入进造渣模型，但由于精炼工人不掌握转炉冶炼数据及出钢过程的加料数据，并且进站初始条件很难通过肉眼观察的方法观察出来，导致输入的进站初始条件准确性偏低。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种LF精炼炉的脱氧造渣方法，采用该方法可利用计算机替代精炼工人去造渣，起到稳定精炼渣系，减少造渣料和脱氧剂的消耗，降低工人劳动强度的目的。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：建立LF精炼炉造渣模型，造渣模型在线读取转炉数据，根据转炉冶炼数据、转炉出钢过程中的加料数据、LF炉钢包进站时刻检测的钢水中酸溶铝含量计算出进站炉渣的氧化性、渣量、成份等进站初始条件；根据进站炉渣中的氧化性确定出脱氧剂加入量；根据目标渣系成份和进站炉渣成份确定出造渣料的加入数量。

更具体地，一种LF精炼炉的脱氧造渣方法，所述方法包括以下步骤：

1)转炉炉渣中FeO百分含量的计算：

利用转炉副枪在吹炼结束时检测的钢水中氧浓度a_[O]来计算转炉炉渣中FeO百分含量，具体计算过程为如下过程：

转炉钢水的氧化反应通过如下①式表达：转炉渣中的FeO与钢水中a_[O]的平衡方程为：

[Fe]+[O]＝(FeO) ①

该式的平衡式可表示为如下②式：

K_FeO＝a_FeO/(a_[Fe]×a_[O]) ②

由于转炉钢水中a_[O]＝1，K_FeO为固定值，所以理想状态下a_FeO与a_[O]成正比，由于转炉渣中a_FeO数值较小，根据拉乌尔定律，近似认为炉渣中FeO浓度等于FeO活度。

又对转炉钢水中氧浓度a_[O]和与之对应的转炉渣成份进行检测，对ω_FeO与a_[O]的关系进行回归分析，如下③式：

ω_FeO＝(5+(a_[O]/800)×18.2)×(72/56) ③

式①②③中K_FeO为铁的氧化反应的平衡常数，a_[Fe]、a_[O]为钢水中Fe和氧的活度，a_FeO为转炉渣中FeO的活度，ω_FeO为转炉渣中FeO的质量百分含量(％)。