氧氣轉爐煉鋼吹煉終點(吹氧結束)時使金屬的化學成分和溫度同時達到計畫鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。
轉爐煉鋼終點控制(end point control of converter steelmaking)是控制轉爐煉鋼過程的進行時間,以保證鋼水溫度和成分在吹煉結束時符合要求的操作技術。
基本介紹
- 中文名:終點控制
- 外文名:endpoint control
- 涉及領域:信息科學
- 目的:使金屬的化學成分和溫度達到計畫
- 操作對象:轉爐煉鋼
- 通過:控制轉爐煉鋼過程的進行時間
背景
操作目標
- 1、鋼水的碳含量應達到所煉鋼種要求的目標範圍;
- 2、鋼中磷、硫含量應低於規格下限要求的範圍;
- 3、出鋼溫度應保證下步工序:如爐外精煉、澆注的順利進行;
- 4、在冶煉沸騰鋼、半鎮靜鋼時還應保持鋼水應有的氧化性。
組成環節
- 1、原材料準備中的精料控制,即所謂起點控制;
- 2、爐料和供氧量的靜態控制,即吹煉過程始態控制;
- 3、吹煉過程主要冶金反應的標準軌道跟蹤,即吹煉過程的動態控制;
- 4、吹煉中間對鋼水直接檢測和後期修正;
- 5、出鋼時進行反饋計算,為最後補救措施和以後爐次的控制打下基礎;
- 6、作為補救措施的爐外微調控制。
檢測方法
人工控制
- (1)看火焰。即從觀察金屬熔池中被氧化的碳生成的CO氣體在爐口與空氣相遇燃燒形成的火焰的顏色、亮度、形狀來判斷鋼中的碳含量。
- (2)看火花。以從爐口被爐氣帶出的金屬小粒遇空氣被氧化,使金屬粒爆裂成碎片的程度、火花形狀、彈跳情況等判斷熔池含碳量。一般與看火焰法結合運用判斷終點。
- (3)利用供氧時間和耗氧量判斷。供氧噴嘴尺寸一定,單位時間的供氧量一定。為此在裝入量、冷卻劑加入量和冶煉鋼種變化不大時,吹煉每噸金屬所需的氧量是一定的,吹煉一爐鋼的供氧時間和耗氧量的變化也不大,因此可以上幾爐的供氧時間和耗氧量為本爐的參考。由於各爐情況不可能完全相同,所以此法也應與看火焰、火花等方法結合運用。
- (2)取樣判斷。取鋼樣後將樣勺內渣子撥開,如樣勺內渣子容易撥開,樣勺周圍有青煙,鋼水白亮,倒入樣模內鋼水活躍,結膜時間長,說明鋼水溫度高;如果渣子不易撥開,鋼水呈暗紅色,混濁發黏,倒入模內不活躍,結膜時間也短即鋼水溫度低。也可用秒表計算鋼水在樣勺中的結膜時間來判斷鋼水溫度的高低。
- (3)利用噴槍冷卻水溫度判斷。當冷卻水流量一定時,噴槍冷卻水的進口與出口的溫度差和熔池溫度有一定的對應關係,溫差大反應熔池溫度較高,小則反應熔池溫度較低。
- (4)渣樣判斷。出鋼時的渣樣倒入樣模時如果四周發亮,從邊緣到中間由紅變黑的時問長,說明鋼水溫度高。
- (5)根據爐膛情況判斷。倒爐時的爐膛如發亮、有泡沫湧出,表示溫度高;如無泡沫湧出且渣子發黏,爐膛不很白亮則表示爐溫低。
- (6)熱電偶測定溫度。倒爐後直接向熔池插入快速熱電偶測定熔池鋼液溫度。
自動控制
- 選擇裝備可靠的檢測手段,並能迅速取得代表脫碳和成渣反應進行的信息;
- 確定最佳的脫碳和成渣過程(軌道),使吹煉中的故障(如噴濺)減到最小,並保證以最小渣量和最短吹煉時間達到終點目標;
- 精確了解槍位、氧流量、底部吹氣量和加料的變化對吹煉過程的脫碳和成渣反應的影響,以便確定最佳操作。
- 廢氣檢測法。通過測定廢氣組成和廢氣流量,對所得數據進行處理,得出脫碳速度和爐渣中累積氧的程度,以脫碳軌道跟蹤和成渣軌道跟蹤的方法對冶煉過程進行控制。
- 聲強檢測法。在爐口附近置放麥克風接收爐內發出的聲響,判斷成渣情況,利用聲響信息來調整操作,使之跟蹤已確認的標準聲強軌道進行吹煉控制。
- 爐子測重法。用測壓裝置在吹煉過程中連續取得3種信息:包括全部爐料在內的轉爐總重量;轉爐吹煉時的振動能量和轉爐總重量隨時間變化的速度dW/dt。根據轉爐中信息加以分析、了解和判斷反應進行的情況而加以控制。
- 廢氣溫變法。廢氣中的CO完全燃燒時,脫碳速度與廢氣溫度間有很好的符合關係,廢氣溫度的快速變動又與噴濺有關。所以可利用廢氣溫度的測定對吹氧強度進行自動監控。
- 其他方法。用來控制吹煉進行的動態控制方法還有氧槍振動法、爐子振動法以及渣中鐵滴測定等等。