学文网【摘要】本文着重阐述了炼钢生产中的AHF精炼工艺参数优化，，从钢包顶渣的最佳渣量及排渣工艺，AHF浸渍罩尺寸及插入深度控制和AHF升温设备及工艺参数几个方面加以说明，希望对从事该行业的技术人员有所帮助。
【关键词】炼钢；AHF精炼；工艺参数优化；温度控制
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，一般顶渣厚度应控制在150mm以下。在钢包顶渣小于150mm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160t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
160t钢包底吹氩开吹压力为0.8～1.2MPa，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，在精炼时一般为16～45m3/h。
2AHF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。
2.1AHF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200mm，浸渍罩内径定为1600mm。
2.2浸渍罩插入深度控制
在该炼钢厂160t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200～400mm。
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。
3AHF升温设备及工艺参数
3.1AHF加热顶吹氧***
顶吹氧***是AHF在加热处理时的主要工艺设备，该厂AHF顶吹氧***为自耗式氧***，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***外径为200mm，中心管内径为50mm。
3.1AHF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0.35～0.43MPa。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15～20kg，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1kg铝的发热量可使1t钢水升温35℃。150t钢水的生产实践数据证明，每5kg铝可使150t钢水升温1℃。AHF化学升温时，升温速度一般控制在4～5℃/min。氧铝比一般控制在0.8～1.0m3/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5～50℃。
（4）自耗式氧***吹氧***位控制
AHF化学升温氧***氧气射流为亚音速流股，出口马赫数小于1，动能较小。加热喷吹***位要适中，喷吹***位太低，则易烧损氧***，同时钢水中合金成分氧化烧损严重；喷吹***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******位采用PLC自动控制，***位一般控制在距钢液面200mm左右。
4AHF钢水降温处理和成分调整
4.1AHF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150t钢水计算，每加入100kg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300cm/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≥5min，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，一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精炼中需进行一定的温度补偿。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。
5.2AHF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一定烧损。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）均有一定程度的烧损，烧损量一般在0.01%～0·04%，钢水中的w（P）稍有增加。w（Al）在合适的氧铝比下一般控制在
5.3AHF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。
参考文献：
[1]陈家祥等.钢铁冶金学（炼钢部分），1990.
[2]黄希祜，钢铁冶金原理（第3版）.北京：冶金工业出版，2004.
[3]冯捷，张红文.炼钢基础知识.北京：冶金工业出版，2007.
转载请注明出处学文网 » 炼钢生产中AHF精炼的工艺参数优化