炼钢生产中AHF精炼的工艺参数优化

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经过大量的生产实践表明，AHF精炼技术不但工艺流程可靠，而且设备相对运转稳定，节能降耗，产量也高。当 AHF升温精炼率达到 30%左右，升温速度达到 5℃/min成功的比例可以接近百分之百，所以说，在炼钢的过程中采用 AHF精炼技术对冶金企业有着至关重要的作用，为连铸板坯的生产铺垫了很好的前道工序。

1钢包顶渣的处理工艺1.1钢包最佳顶渣渣量控制在整个 AHF精炼中，钢包顶渣的的处理尤为重要，很多生产实践数据表明，为了保证排渣顺利进行，-般项渣厚度应控制在 150 mm以下。在钢包顶渣小于 150 mm的情况下，底吹氩排渣顺利可以达到最理想的精炼效果。

1.2钢包排渣工艺1.2.1底吹氩供气元件安装位置该钢厂 160 t钢包底吹氩，采用内装型狭缝式透气砖。透气砖安装在钢包包底偏中心 300mm处，钢包到达精炼AHF处理工位时，透气砖将位于AHF浸渍罩的正下方。

1.2.2钢包底吹氩的供气参数160 t钢包底吹氩开吹压力为 0.8～1.2 MPa，在此吹氩压力下可做到顺利排渣。待开吹正常后，精炼底吹氩压力降为0.45～0.55MPa。

底吹氩流量随供气压力变化而变化，在精炼时-般为 1645 m3/h。

2 AHF浸渍罩尺寸及插入深度控制浸渍罩是该钢厂 AHF精炼设备的重要部件，AHF投产后对浸渍罩尺寸及插入深度控制做了大量优化工作。

2.1 AHF浸渍罩尺寸的选择AHF浸渍罩主要尺寸是内径尺寸和罩壁厚度。综合考虑在各种精炼工艺中，最大限度地减少吸热量并延长其使用寿命。经多次优化，AHF浸渍罩壁厚定为 200衄，浸渍罩内径定为 1600蚴。

2.2浸渍罩插入深度控制在该炼钢厂 160 t钢包的条件下，进行AHF升温处理或合金化时选定浸渍罩插入深度为200400 mm。

2.3浸渍罩罩位的选择钢水在 AHF精炼处理位时，为使罩内渣量最少，将浸渍罩位于钢包底吹透气砖的正上方。

3 AHF升温设备及工艺参数3.1 AHF加热顶吹氧枪顶吹氧枪是AHF在加热处理时的主要工艺设备，该厂AHF顶吹氧枪为 自耗式氧枪，在中心管通氧气，中心管外层用高铝质钢纤维耐材浇铸成型。自耗式氧枪外径为200 mm，中心管内径为 50 mm。

3.1 AHF加热升温处理工艺参数(1)AHF化学升温时供氧制度及加铝量的控制根据生产实际，加热精炼的供氧量为 1800m3/h，氧气的工作压力为 0.35～O.43 MPa。

在升温过程中，根据预先计算好的加铝量，自动分批向钢包中加入铝球，每批铝球 15～2O kg，加入的间隔时间自动按升温总时间等分计算。

(2)氧铝比控制及升温速度按热力学理论计算，氧化 l kg铝的发热量可使 1 t钢水升温 35℃。150 t钢水的生产实践数据证明，每 5 铝可使 150 t钢水升温 l℃。AHF化学升温时，升温速度-般控制在 4 5℃/min 氧铝比- 般控制在 0.8～1.0 m3/kg。

(3)AHF化学升温的幅度AHF化学升温对钢水的温度调整范围很大，可达到 5～5O℃。

(4)自耗式氧枪吹氧枪位控制AHF化学升温氧枪氧气射流为亚音速流股，出口马赫数小于 1，动能较校加热喷吹枪位要适中，喷吹枪位太低，则易烧损氧枪，同时钢水中合金成分氧化烧损严重：喷吹枪位过高，则升温效果差，且易加剧浸渍罩的烧损。在该厂生产实践中，精炼氧枪枪位采用 PLC自动控制，枪位-般控制在距钢液面 200mm左右。

4 AHF钢水降温处理和成分调整4.1 AHF降温处理工艺AHF降温处理分为吹氩降温和加废钢降温两种方式。当钢水温度高于 目标值较少时，且工序时间允许，则采用吹氩降温 ：当钢水温度高于目标值过多时，则需加入清洁废钢降温。实际生产中，按 150 t钢水计算，每加入 100 kg废钢可降温 1℃。

4.2钢水成分微调精炼AHF化学升温精炼处理具有较强的成分调整功能，允许在转炉炉后脱氧合金化时，按钢水合金元素的质量分数偏下限进行控制。在AHF精炼时，可以再次对钢水 目标成分进行精炼调整。在精炼中合金收得率高且稳定，其中锰收得率可大于 90%，调整范围为-0.05%0.40%：硅的收得率可达到 85%以上，调整范围为-0.03%0.50%。在对钢水合金成分精炼控制时，首先应根据钢种对铝的要求，调整钢水中铝的质量分数。采用钢包喂铝线，喂线速度应大于 300 cm/s，铝线的收得率为 75%85%。当钢中铝的质量分数达到目标要求后，再进行合金调整。

4.3钢水合金化后的均匀搅拌时间及处理周期的控制对比生产实践及精炼后钢水成分与成品成分得出，在钢水合金化及温度调整后，必须保证其净吹氩时间≥5 min，才能使钢水精炼后的成分均匀。

5AHF精炼结果5.1精炼钢水升温比例在炼钢生产中，-般均需对钢水进行合金微调精炼处理。同时由于转炉出钢温度偏低等原因，对部分钢水则在 AHF精炼中需进行-定的温度补偿。钢水温度补偿的主要手段是在 AHF中进行化学升温。

在两年多的精炼生产实践中，钢水的升温率达到 30%，大大减少了回炉钢水量，为保证连铸连浇和生产顺行做出了重大贡献。

5.2 AHF化学升温前后钢水成分变化在钢水化学升温过程中，钢水中易氧化元素均会有-定烧损。

AHF化学升温前后钢水成分变化列于表 1。从表 1可以看出，在钢水升温精炼前后，钢水中的w(C)、w(S)基本无变化，w(si)、w(Mn)均有- 定程度的烧损，烧损量-般在 0.01%0·04%，钢水中的 w(P)稍有增加。w(A1)在合适的氧铝比下-般控制在<0.02%。在后序的精炼中，则应注意到烧损元素的补充。

5.3 AHF化学升温处理过程中熔渣的成分变化AHF化学升温处理过程中，由于铝、硅、锰元素的大量氧化，其氧化产物进入到渣中，使钢水顶渣成分发生变化，会导致顶渣的熔点升高，流动性差。在精炼中应注意调整精炼渣成分，以保证其流动性。

W(A1S 项 目 W(C) W(Si) w(Mn) w(P) W(S) )成 分 -0.007 -0.01-0.01 0.001 0 001- 0.02 变 化 ～ ～ ～值 0.007 -0.04 ～ ～ 0.003 ～ - 0.O4 0.007 0.05