[发明专利]一种智能降低转炉终渣氧化性的系统及方法

说明书

本发明涉及一种智能降低转炉终渣氧化性的系统及方法，属于转炉炼钢控制技术领域。技术方案是：由碳粉称量装置、碳粉加入装置和过程控制装置三部分组成的智能降低转炉终渣氧化性的系统，自动向转炉内加入炉渣脱氧剂，所采用的炉渣脱氧剂为碳粉，该碳粉由焦炭磨制而成，碳粉颗粒度为2~5mm。本发明的有益效果是：实现对转炉终渣脱氧用碳粉加入实际、加入量、加入方式的智能控制，有效脱除了转炉渣单位氧含量，改善了炉渣的粘度和熔点，提高了溅渣护炉的效果，减少了转炉炉衬耐材的侵蚀量，提高了转炉寿命，确保了转炉的高效、稳定生产。同时，该方法还降低了现场操作人员的劳动强度，并确保了人生安全，在行业内有极大的推广使用价值。

技术领域

本发明涉及一种智能降低转炉终渣氧化性的系统及方法，属于转炉炼钢控制技术领域。

背景技术

通常在转炉吹炼结束后采用溅渣护炉工艺，可以大幅度提高转炉炉衬的寿命，降低生产成本。其具体工艺为转炉出钢结束后在炉内留部分终渣，然后采用氧枪吹入一定压力和流量的氮气，将转炉内的终渣溅起，黏贴在炉壁上，形成溅渣层，在下一炉冶炼过程中用溅渣层保护炉衬，延长炉衬的使用寿命。在某些特殊情况下，如低碳钢、超低碳钢的冶炼时，转炉终渣的氧化性会比较高，这种高氧化性的炉渣具有熔化温度低(1250～1300℃)、粘度小的特点，这种物性的熔渣溅起后不容易与转炉炉衬相粘结，形成的溅渣层较薄；另一点就是该炉渣由于熔化温度低，在下一炉冶炼时溅渣层会过早的熔化掉，从而起不到溅渣护炉的作用。因此，在溅渣护炉之前，有效降低炉渣中的氧化性，提高炉渣熔点和粘度，对于提升溅渣护炉效果，延长炉衬寿命具有至关重要的意义。

已有技术提升炉渣粘度和熔点的方法主要有以下几种：①当转炉出钢结束之后，首先将其摇至与水平地面呈约45°位置，然后，操作工手动将大量的碳粉包掷入炉内，利用碳元素与炉渣中的氧元素进行化学反应，从而降低转炉终渣中的氧化性。这种方法尽管能够对降低转炉终渣的氧化性，提高炉渣熔点和粘度起到一定的作用；但由于该方法主要是通过人工来完成，因此，现场操作人员的劳动强度较大，同时还具有一定危险性，容易对人身造成伤害；此外，所碳粉包容易被集中投掷到转炉内的某一位置，从而导致炉渣中的氧元素分布不均匀，最终影响溅渣护炉的效果。②当转炉出钢结束后，首先将其摇至与水平地面呈约90°位置，然后，操作工利用现场加料设备向炉内加入大量的轻烧白云石；由于这种物质的主要成分是MgO，具有一定的碱性，因此可以利用该种物质对炉渣的粘度和熔点进行一定的调节；但这种方法的缺点是需要向炉内加入的轻烧白云石量十分巨大，从而增加了生产成本；同时还会增加炉内的渣量，从而对生态环保造成较大的影响。③在第二种方法的基础上，操作工向炉内加入一定量的复合物质，即：铝合金和轻烧白云石的混合物，从而改善转炉终渣的粘度和熔点。该种方法尽管可以减少最终的渣量，并较好的改善炉渣的性质，但缺点是生产成本大大提高，无法在现场实现有效推广。因此，开发出一种既能够有效降低转炉终渣氧化性，提高炉渣粘度和熔点，还能够有效控制生产成本，易于现场推广的智能方法，对于转炉现场的稳定生产具有十分重要的意义。

如果要实现智能降低转炉终渣氧化性的方法，首先需要对转炉终渣中的氧含量进行较为精确的检测，然后才能以此为依据，对脱氧剂用量进行计算，并完成及后续的加入操作。目前对炉渣中的氧含量进行检测的方法主要还是通过检测仪器的办法来实现，即：操作人员首先从转炉内取得炉渣的渣样，再通过检测仪器对炉渣氧含量进行检测。这种方法尽管能够较为精确的得到相应的计算结果，但由于过程时间较长，因此只能作为一种工艺研究的手段，而无法对现场生产进行实际的指导。也正基于此，智能降低转炉终渣氧化性的方法无法得到有效开发。

发明内容

本发明目的是提供一种智能降低转炉终渣氧化性的系统及方法，降低转炉终渣的氧化性，提高转炉溅渣护炉时溅渣层的厚度，保证溅渣效果，减少炉衬侵蚀，解决已有技术存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是：