控制汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‑1.8的方法与流程

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，特别涉及一种控制汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8的方法。

背景技术：

随着工业技术的发展,对钢材的质量要求越来越严格,特别是对钢质的纯净度要求越来越高。尤其是汽车板类钢种，因其有较高的强度和良好的深冲性能，对表面质量要求较高，因此控制钢水内夹杂物的尺寸和数量是十分必要的。国内外在冶炼汽车板钢达成的共识：合理控制顶渣钙铝比对控制夹杂物有利。钢铁企业蒂森认为钙铝比的合理范围在1.2‐1.8(即CaO/Al₂O₃)，钙铝比控制在这个范围内对吸收钢水中Al₂O₃有利；一方面顶渣钙铝比在1.2‐1.8有利于吸收Al₂O₃，另一方面顶渣钙铝比在1.2‐1.8有利于改变mCaO●nAl₂O₃的状态，而有利于其上浮排除。

目前，各生产汽车板的钢铁企业均在不同程度的进行顶渣改质，但各钢铁企业采取的方法不同，主要的渣系有CaO‐CaF₂基、CaO‐Al₂O₃‐SiO₂基、CaO‐CaF₂‐Al₂O₃基等。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：相当一部分企业采用预熔渣，复合渣改质剂等进行调渣，但控制顶渣钙铝比在1.2‐1.8并不理想，因此，需要寻找一种控制汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8的方法。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种控制汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8的方法，解决了现有技术中顶渣钙铝比达不到1.2‐1.8技术问题，降低顶渣TFe，提高了成品合格率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种控制汽车板钢包顶渣钙铝比的方法，包括：

对转炉终点氧活度进行控制，将所述转炉全炉役碳氧积C‐O控制在平均≤0.0023％，将转炉终点氧活度控制在450‐650ppm；

对转炉终渣碱度进行控制，将副枪模型设定目标碱度控制在3.8，将所述转炉终渣的CaO含量控制在48.2％‐51.3％；

对所述转炉的出钢下渣量进行控制；

对汽车板钢包粘渣量进行控制；

对汽车板钢包顶渣改质剂料种、加入量以及加入方式进行控制；

对汽车板钢包底吹流量大小及底吹气体关闭时机进行控制；

对RH结束取渣样操作进行控制，将汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8。

进一步地，所述对转炉终点氧活度进行控制，将所述转炉全炉役碳氧积C‐O控制在平均≤0.0023％，将转炉终点氧活度控制在450‐650ppm包括：

对所述转炉进行吹炼，所述转炉的底吹元件采取集束管式底吹砖、三环缝底吹枪两种形式，所述底吹元件的支数为4支；

将底吹气体流量进行动态调整，吹炼前期底吹流量控制在480m³/h‐800m³/h，吹炼中期底吹流量控制在300m³/h‐400m³/h，吹炼后期底吹流量控制在480m³/h‐600m³/h，出钢过程底吹流量最小控制180m³/h‐300m³/h，溅渣过程底吹流量控制在400m³/h‐1500m³/h，后续等待时间底吹流量控制在200m³/h‐400m³/h，底吹枪流量采用单支分别控制或多支同时控制；

将溅渣护炉进行动态控制，根据转炉终点氧活度和碳含量进行变换溅渣枪位，枪位模式控制为：低‐高‐低或高‐低‐高‐低，高枪位高度控制在1080‐1180cm，低枪高度控制在1000cm‐1050cm；

根据转炉终点情况选择溅渣模式；

所述转炉加入待装铁时，对所述转炉的角度进行控制，使得所述转炉全炉役碳氧积C‐O平均控制在≤0.0023％，转炉终点氧活度控制在450‐650ppm。

进一步地，所述溅渣模式包括：

第一种模式为优先加入灰石渣，灰石渣0‐600Kg/炉，每批≤300Kg，加入一至两批，加灰石渣时采用高枪位，然后再加入镁碳球100‐400Kg/炉；

第二种模式为加入灰石渣0‐600Kg/炉，每批≤300Kg，加入一至两批，加灰石渣时采用高枪位。

进一步地，所述对转炉终渣碱度进行控制，将副枪模型设定目标碱度控制在3.8，将所述转炉终渣的CaO含量控制在48.2％‐51.3％包括：

对所述转炉终渣的碱度进行控制，将副枪模型设定目标碱度控制在3.8；

对吹炼过程加料进行控制，吹炼过程一批料加入白灰、轻烧白云石、球团矿，二批料加入白灰、轻烧白云石、球团、冷却造渣剂；

异常情况下加入三批、四批料，补加白灰500Kg‐1000Kg，将转炉终渣的CaO含量控制在48.2％‐51.3％。

进一步地，对所述转炉的出钢下渣量进行控制包括：

所述转炉吹炼到终点时采用自动提枪和手动提枪，待提枪测温取样，温度和氧活度符合要求后开始出钢，出钢开始时采取快速摇炉至出钢位在85°‐88°范围，用于减少前渣进入汽车板钢包内；

出钢过程中勤摇炉、多观察控制出钢口圆流、满流，用于减少和控制出钢过程中的下渣量；

出钢结束时根据下渣检测及时关闭滑板挡渣并抬炉，用于减少出钢结束渣进入汽车板钢包内。

进一步地，所述对汽车板钢包粘渣量进行控制包括：

将汽车板钢包从铸毕至翻渣的时间控制在≤7min，使得粘渣量和粘渣概率显著降低；

在倾翻机上对汽车板钢包粘渣进行处理，处理后进行重新翻包，将处理掉的粘渣倒出；

提高炉后在线汽车板钢包烘烤，将汽车板钢包包数烘烤温度≥1050℃比例控制在79.8％；

根据炉后钢水车秤显示数据、汽车板钢包包号、上一包汽车板钢包空包重量以及本炉汽车板钢包空包重量，得出汽车板钢包粘渣量。

进一步地，所述对汽车板钢包顶渣改质剂料种、加入量以及加入方式进行控制包括：

炉后向所述汽车板钢包中添加渣改质剂，渣改质剂加入料采用铝矾土、小粒白灰、高钙铝渣球，渣改质剂加入量采用动态调整加入量的铝矾土、小粒白灰和高钙铝渣球；

炉后加料溜槽出钢时，将所述加料溜槽设置为自动旋转，使得渣改质剂均匀铺展在钢水顶部，使得渣改质剂均匀；

出钢结束后关闭底吹，1min后渣面平静时动态加入高钙铝渣球。

进一步地，所述对汽车板钢包底吹流量大小及底吹气体关闭时机进行控制包括：

炉后出钢过程采取汽车板钢包底吹氩工艺，出钢量＜50％前，在加入小粒白灰、铝矾土时采用大流量，将底吹流量单路控制在300‐500Nl/min；

出钢量为50％‐100％时，待渣料熔化后改为小流量，将底吹流量单路控制在150‐300Nl/min；

出钢结束关闭汽车板钢包底吹。

进一步地，所述对RH结束取渣样操作进行控制，将汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8包括：

将RH精炼结束渣取样时间控制在RH精炼处理结束破真空前3min，使钢水中Al₂O₃上浮至顶渣的时间一致；

将RH精炼结束渣取样位置控制在上升管与下降管之间进行取渣样，减少岗位随意点取样造成的化验成分偏差；

将RH精炼结束渣取样次数控制在≥2次，将渣样集中破碎，送检，最终得到汽车板钢包顶渣钙铝比在1.2‐1.8。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例通过优化转炉底吹，使转炉碳氧积达到了平均≤0.0023，稳定控制了转炉终点氧活度，达到了稳定精炼加铝量和吹氧升温量，进而稳定了精炼处理过程生产的Al₂O₃进入汽车板钢包顶渣量，确定了对顶渣钙铝比的贡献；

本申请实施例通过对转炉副枪模型目标碱度设定，确保了转炉终渣CaO百分含量48.2％‐51.3％，为调整钙铝比提供基础数据；

本申请实施例通过控制转炉出钢下渣量，与转炉终渣CaO含量一起确定了顶渣改质前的CaO含量；

因上炉汽车板钢包渣粘到汽车板钢包上，上炉的汽车板钢包渣CaO、Al₂O₃等含量会对本炉汽车板钢包顶渣钙铝比产生影响，因此，本申请实施例通过控制汽车板钢包粘渣量，减少汽车板钢包粘渣从而减少本炉顶渣钙铝比的波动，同时通过炉后钢水车秤，可以方便的掌握汽车板钢包粘渣量，通过计算得知汽车板钢包粘渣带来CaO、Al₂O₃量；

本申请实施例通过出钢过程汽车板钢包底吹流量大小及底吹气体关闭时机控制，可以确保渣改质剂熔化效果和铺匀，确保加入的渣改质剂全部起到作用，并能减少渣改质剂脱除钢水中氧；

本申请实施例对RH结束取渣样操作规范，减少了因取样时机和位置不当，带来对终渣成分的影响，同时也减少了不具代表性的渣成分给炼钢操作调整带来的不利影响，实现了最终将汽车板钢包顶渣钙铝比控制在1.2‐1.8的有益效果。

附图说明

图1为本申请实施例一提供的控制汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8的方法的流程框图。

具体实施方式

本申请实施例为解决现有技术中顶渣钙铝比达不到1.2‐1.8技术问题，达到降低顶渣TFe，提高成品合格率的技术效果，提供了一种控制汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8的方法。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

本实施例提供了一种控制汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8的方法，包括：

步骤S1：对转炉终点氧活度进行控制，将所述转炉全炉役碳氧积C‐O控制在平均≤0.0023％，将转炉终点氧活度控制在450‐650ppm；

步骤S2：对转炉终渣碱度进行控制，将副枪模型设定目标碱度控制在3.8，将所述转炉终渣的CaO含量控制在48.2％‐51.3％；

步骤S3：对所述转炉的出钢下渣量进行控制；

步骤S4：对汽车板钢包粘渣量进行控制；

步骤S5：对汽车板钢包顶渣改质剂料种、加入量以及加入方式进行控制；

步骤S6：对汽车板钢包底吹流量大小及底吹气体关闭时机进行控制；

步骤S7：对RH结束取渣样操作进行控制，将汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8。

其中，步骤S1对转炉终点氧活度进行控制，将所述转炉全炉役碳氧积C‐O控制在平均≤0.0023％，将转炉终点氧活度控制在450‐650ppm包括：

步骤S11：对所述转炉进行吹炼，所述转炉的底吹元件采取集束管式底吹砖、三环缝底吹枪两种形式，这两种形式底吹元件对供气流量灵活调整和炉底安全有利、同时便于维护转炉炉底的涨、降，避免因炉底大幅度涨、降导致的底吹孔堵塞或过分裸露，造成转炉碳氧积发生大的波动；所述底吹元件的支数为4支，在相同底吹流量情况下解决了底吹元件容易堵塞问题，确保了整个炉役全程底吹孔可见，同时降低了底吹对熔池部位侵蚀速率，为确保良好底吹效果提供了保障。

步骤S12：将底吹气体流量进行动态调整，吹炼前期底吹流量控制在480m³/h‐800m³/h，吹炼中期底吹流量控制在300m³/h‐400m³/h，吹炼后期底吹流量控制在480m³/h‐600m³/h，出钢过程底吹流量最小控制180m³/h‐300m³/h，溅渣过程底吹流量控制在400m³/h‐1500m³/h，后续等待时间底吹流量控制在200m³/h‐400m³/h，底吹枪流量采用单支分别控制或多支同时控制，采取动态调整以确保溅渣过程不堵塞底吹孔/砖，同时兼顾转炉脱磷和控氮，确保了转炉底吹孔裸露。

步骤S13：将溅渣护炉进行动态控制，根据转炉终点氧活度和碳含量进行变换溅渣枪位，枪位模式控制为：低‐高‐低或高‐低‐高‐低，高枪位高度控制在1080‐1180cm，低枪高度控制在1000cm‐1050cm，每段控制时间不同，以确保底吹孔裸露和炉底厚度在要求的平衡范围内。

步骤S14：根据转炉终点情况选择溅渣模式。所述溅渣模式包括：第一种模式为优先加入灰石渣，灰石渣0‐600Kg/炉，每批≤300Kg，加入一至两批，加灰石渣时采用高枪位，然后再加入镁碳球100‐400Kg/炉；第二种模式为加入灰石渣0‐600Kg/炉，每批≤300Kg，加入一至两批，加灰石渣时采用高枪位。综合控制溅渣护炉，确保了转炉炉底和熔池侵蚀速度，同时确保了底吹孔裸露，进而能够确保转炉底吹效果。

步骤S15：所述转炉加入待装铁时，对所述转炉的角度进行控制，防止加完废钢炉口向前等待时粘渣或废钢粘到前接缝造成靠前大面炉底上涨，影响底吹孔裸露，最终使得所述转炉全炉役碳氧积C‐O平均控制在≤0.0023％，转炉终点氧活度控制在450‐650ppm，为后续调整渣改质剂加入量做准备，同时能稳定精炼到站氧活度，稳定了精炼加铝量。

步骤S2中对转炉终渣碱度进行控制，将副枪模型设定目标碱度控制在3.8，将所述转炉终渣的CaO含量控制在48.2％‐51.3％包括：

步骤S21：对所述转炉终渣的碱度进行控制，将副枪模型设定目标碱度控制在3.8；

步骤S22：对吹炼过程加料进行控制，吹炼过程一批料加入白灰、轻烧白云石、球团矿，二批料加入白灰、轻烧白云石、球团、冷却造渣剂；

步骤S23：正常情况下，后续不再加入副原料，这样严格控制了白灰加入量，对终点控制终渣碱度和CaO含量有利，异常情况下加入三批、四批料，补加白灰500Kg‐1000Kg，将转炉终渣的CaO含量控制在48.2％‐51.3％，减少了转炉终渣成分对汽车板钢包顶渣成分影响。

步骤S3中对所述转炉的出钢下渣量进行控制包括：

步骤S31：所述转炉吹炼到终点时采用自动提枪和手动提枪，待提枪测温取样，温度和氧活度符合要求后开始出钢，出钢开始时采取快速摇炉至出钢位在85°‐88°范围，用于减少前渣进入汽车板钢包内；

步骤S32：出钢过程中勤摇炉、多观察控制出钢口圆流、满流，用于减少和控制出钢过程中的下渣量；

步骤S33：出钢结束时根据下渣检测及时关闭滑板挡渣并抬炉，用于减少出钢结束渣进入汽车板钢包内，减少了转炉终渣下渣量对汽车板钢包顶渣成分影响。

步骤S4中所述对汽车板钢包粘渣量进行控制包括：

步骤S41：将汽车板钢包从铸毕至翻渣的时间控制在≤7min，使得粘渣量和粘渣概率显著降低；

步骤S42：在倾翻机上对汽车板钢包粘渣进行处理，处理后进行重新翻包，将处理掉的粘渣倒出；

步骤S43：提高炉后在线汽车板钢包烘烤，将汽车板钢包包数烘烤温度≥1050℃比例控制在79.8％，通过提高使用汽车板钢包包温，加强了热周转，减少了汽车板钢包粘渣；

步骤S44：根据炉后钢水车秤显示数据、汽车板钢包包号、上一包汽车板钢包空包重量以及本炉汽车板钢包空包重量，得出汽车板钢包粘渣量。

步骤S5中所述对汽车板钢包顶渣改质剂料种、加入量以及加入方式进行控制包括：

步骤S51：炉后向所述汽车板钢包中添加渣改质剂，渣改质剂加入料采用铝矾土、小粒白灰、高钙铝渣球，渣改质剂加入量采用动态调整加入量的铝矾土+小粒白灰+高钙铝渣球；

步骤S52：炉后加料溜槽出钢时，将所述加料溜槽设置为自动旋转，使得渣改质剂均匀铺展在钢水顶部，使得渣改质剂均匀；

步骤S53：出钢结束后关闭底吹，1min后渣面平静时动态加入高钙铝渣球。

本实施例过以上操作确保了渣改质剂熔化效果和均匀铺展效果，减少了渣改质剂不熔化带给汽车板钢包顶渣成分偏差。

步骤S6中所述对汽车板钢包底吹流量大小及底吹气体关闭时机进行控制包括：

步骤S61：炉后出钢过程采取汽车板钢包底吹氩工艺，出钢量＜50％前，在加入小粒白灰、铝矾土时采用大流量，将底吹流量单路控制在300‐500Nl/min，

步骤S62：出钢量为50％‐100％时，待渣料熔化后改为小流量，将底吹流量单路控制在150‐300Nl/min，使加入的渣改质剂小粒白灰和铝矾土熔化，同时减少钢水出钢过程增氮；

步骤S63：出钢结束关闭汽车板钢包底吹。

步骤S7中所述对RH结束取渣样操作进行控制，将汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8包括：

步骤S71：将RH精炼结束渣取样时间控制在RH精炼处理结束破真空前3min，使钢水中Al₂O₃上浮至顶渣的时间一致；

步骤S72：将RH精炼结束渣取样位置控制在上升管与下降管之间进行取渣样，减少岗位随意点取样造成的化验成分偏差；

步骤S73：将RH精炼结束渣取样次数控制在≥2次，将渣样集中破碎，送检，使顶渣渣成分更具代表性，最终得到汽车板钢包顶渣钙铝比在1.2‐1.8。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例通过优化转炉底吹，使转炉碳氧积达到了平均≤0.0023，稳定控制了转炉终点氧活度，达到了稳定精炼加铝量和吹氧升温量，进而稳定了精炼处理过程生产的Al₂O₃进入汽车板钢包顶渣量，确定了对顶渣钙铝比的贡献；

本申请实施例通过对转炉副枪模型目标碱度设定以及严格控制过程加料，确保了转炉终渣CaO百分含量48.2％‐51.3％，为调整钙铝比提供基础数据；

本申请实施例通过对转炉摇炉速度和出钢结束时关闭滑板挡渣进行要求，控制了转炉出钢下渣量，与转炉终渣CaO含量一起确定了顶渣改质前的CaO含量；

本申请实施例通过对汽车板钢包顶渣改质剂料种、加入量以及加入方式进行控制，通过加入方式的控制确保渣改质剂完全熔化和均匀铺开，然后根据渣改质剂加入量和CaO、Al₂O₃等含量，计算出渣改质剂带到顶渣的CaO、Al₂O₃量；

本申请实施例通过及时组织翻包控制汽车板钢包粘渣量，因上炉汽车板钢包渣粘到汽车板钢包上，上炉的汽车板钢包渣CaO、Al₂O₃等含量会对本炉汽车板钢包顶渣钙铝比产生影响，因此，减少汽车板钢包粘渣能够减少本炉顶渣钙铝比的波动，同时通过炉后钢水车秤，可以方便的掌握汽车板钢包粘渣量，通过计算得知汽车板钢包粘渣带来CaO、Al₂O₃量；

本申请实施例通过出钢过程汽车板钢包底吹流量大小及底吹气体关闭时机控制，可以确保渣改质剂熔化效果和铺匀，确保加入的渣改质剂全部起到作用，并能减少渣改质剂脱除钢水中氧；

本申请实施例对RH结束取渣样操作规范，减少了因取样时机和位置不当，带来对终渣成分的影响，同时也减少了不具代表性的渣成分给炼钢操作调整带来的不利影响，实现了最终将汽车板钢包顶渣钙铝比控制在1.2‐1.8的有益效果。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：步骤SA11中所述底吹元件的支数由现有技术的12支修改为4支。步骤SA43中提高炉后在线汽车板钢包烘烤，将汽车板钢种使用汽车板钢包包数烘烤温度≥1050℃比例由现有技术中的30％提高到了79.8％。步骤S51中将现有技术中的炉后渣改质剂加入料种预熔渣、小粒白灰、高钙铝渣球改为了铝矾土、小粒白灰、高钙铝渣球，优化渣改质剂物料。步骤S52中将现有技术中的渣改质剂料加入量500Kg预熔渣、100Kg小粒白灰和70Kg高钙铝渣球，改为动态调整加入的铝矾土、小粒白灰和高钙铝渣球，

步骤S6中的冶炼汽车板钢种采取炉后出钢过程汽车板钢包底吹氩工艺，底吹氩流量大小一方面对钢水增氮有影响，另一方面对渣改质剂熔化效果有影响，综合考虑对原出钢过程在线底吹氩进行调整，由开始的出钢过程单路流量由300‐500Nl/min调整为150‐300Nl/min，在加入小粒白灰、铝矾土时采用大流量，待渣料熔化后改为小流量；由出钢结束时，由现有技术采用的底吹流量单路600‐800Nl/min的底吹强搅调整为抬炉时即关闭汽车板钢包底吹，一方面此类钢种炉后无合金，可取消强搅，并能减少钢水增氮，另一方面，关闭底吹后均匀加入高钙铝渣球可以减少其脱钢水中氧，并且能保证其熔化效果。

本发明提供的一种控制汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8的方法，通过优化转炉底吹效果、控制转炉终渣碱度以稳定控制CaO含量、出钢下渣量、顶渣改质剂料种、顶渣渣改质剂加入量、顶渣渣改质剂加入方式、汽车板钢包粘渣量、汽车板钢包底吹流量大小、汽车板钢包底吹气体关闭时机、RH结束取渣样规范等工艺参数和操作，稳定控制汽车板钢包顶渣钙铝比1.2‐1.8，将成品合格比例由最初的36.7％提高到75.8％，同时降低顶渣TFe，由最初的12％‐18％降低到6％‐8％。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。