太钢炼钢二厂AOD工艺培训教材(最终).ppt

AOD合金化计算； 多种合金成分控制最准确的算法为二级通过迭代计算出总加入量，并按照SMP中设置好的每个冶炼步骤的物料分配比计算出各步骤加入的物料；当电炉粗钢水温度、C含量异常时，为避免过程温度异常，可适当调整合金在各步骤的分配比例； 为灵活设定收得率、成分提高计算速度，可使用EXCEL的循环计算功能实现迭代计算总加入量； 还原后单元素的成分微调快速计算(减本身法)： 微调合金量=钢水量*（钢液目标成分-微调前成分)/（合金的成分-钢液目标成分)/收得率 合金的成分-钢液目标成分可以称之为合金的有效成分； 各步骤的物料加入比例是一个实时动态的、需要持续优化的工艺参数。 影响冶炼过程钢水温度控制，不合理的加入量导致温度忽高忽低 影响终点成分控制及收得率，前期加收得率低但成分稳定，后期加正好相反 影响冶炼时间，温度波动直接影响冶炼时间，后期加料要考虑合金增C。 还要受到上料系统的加料能力限制； AOD冶炼基础理论 AOD合金化计算 AOD贵重金属元素成分窄化的控制 在规程范围内，降低贵重金属元素的成分是降低原料成本的重要工作；一般来讲只要是比Fe元素价格贵的元素，均值降成本的范围内，对于不锈钢而言，一方面是重点降低Cr、Ni、Mo的成分，以及低纯度低价合金替代高纯度高价合金的所谓合金替代； 成分控制过程设计喂由低到高逐步逼近目标的方法；受金属加入量的限制，不能采用大量加入碳素类废钢稀释合金成分的方法； 成分控制与钢水量、合金称量、成分分析、成分随时间变化、计算准确、所调整合金的成分稳定准确程度息息相关 利用直方图分析每一步成分分布，从而设计好每一个调整步骤的成分控制目标，同时考虑每一步调整合金的限制量，以及对C、N、P、S等其它元素的影响 在考虑成分逼近下限降低的同时，需要考虑高纯度合金的用量升高成本的负面影响； 步骤\影响因素 钢水量 合金称量 成分随时间变化 成分分析 计算准确 合金成分稳定准确 粗调期 ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ 还原后调整 ▲ △ △ △ △ ▲ 出钢前微调 △ △ △↓ △ △ △ 出钢后微调 △↓ △↓ △↓ △↓ △↓ △↓ ▲：表示影响大、 △表示影响较小、 △↓表示影响进一步降低 AOD控N 高中低氮钢的N成分控制 中氮钢用N2代Ar：可以较大幅度地降低生产成本，Ar气价格约为N2的10倍；以氮带氩量取决于钢种对N含量的要求以及脱N能力，氧化期通常用C含量作为氮氩切换点，氧化期后通常用吹Ar量作为氮氩切换点； 低氮钢基本要求全冶炼过程吹Ar，并需要在出钢过程的控制增N； 高氮钢通常采用全程吹N2，氮钢时在出钢前开始吹氩控氮，氮不足时继续在LF补氮气或加氮化合金增N； AOD控N N在钢液中溶解的热力学 了解N在钢液中溶解的热力学有助于理解温度、成分、环境对N含量的影响，并指导工艺制定； 氮在钢液中的溶解反应为： 则平衡常数KN为： 氮含量： 其中： 元素 N C Si Mn Cr Ni Mo P S O 0.130 0.118 0.043 -0.024 -0.048 0.011 -0.013 0.048 0.007 -0.12 3.2×10-5 3.5×10-4 3.5×10-5 7.9×10-5 AOD控N N在溶解度的计算示例 在Excel中采用自循环迭代计算的方法，编制好公式，即可计算出在不同成分、温度、真空度下的N的溶解度，下表为双相钢S32750的计算结果 科技氮的溶解度随温度、Si、Mn、P、Ni、Mo的升高而降低，随Cr的升高而升高；C、S含量对溶解度的影响很小； 钢种 [%N] PN2 温度,K N C Si Mn P S Cr Ni Mo O S32750 0.3731 101000 1923 0.3731 0.01 0.5 0.6 0.02 0.002 25.5 7 4 0.001 S32750 0.4042 101000 1873 0.4042 0.01 0.5 0.6 0.02 0.002 25.5 7 4 0.001 S32750 0.4785 101000 1773 0.4785 0.01 0.5 0.6 0.02 0.002 25.5 7 4 0.001 S32750 0.474 101000 1773 0.474 0.01 0.6 0.6 0.02 0.002 25.5 7 4 0.001 S32750 0.481 101000 1773 0.481 0.01 0.5 0.7 0.02 0.002 25.5 7 4 0.001 S32750 0.478 101000 1773 0.478 0.01 0.5 0.6 0.03 0.002 25.5 7 4 0.001 S32750 0.4785 101000 1773 0.4785 0