本發(fā)明涉及一種針對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉高硅鐵水的防噴濺冶煉控制方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
據(jù)申請(qǐng)人了解，目前對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，煉鋼廠轉(zhuǎn)爐冶煉高硅鐵水容易產(chǎn)生金屬噴濺，而前期的金屬噴濺夾帶著鐵水、爐渣、一氧化碳?xì)怏w以及氧化鐵粉塵，形成濃厚的黃煙并對(duì)環(huán)境造成較大的污染，嚴(yán)重時(shí)噴濺物會(huì)燒壞設(shè)備使得生產(chǎn)難以進(jìn)行。現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)出現(xiàn)了一些克服轉(zhuǎn)爐冶煉鐵水時(shí)金屬噴濺的方法，例如，申請(qǐng)?zhí)?01310310632.3申請(qǐng)公布號(hào)CN103388042A的中國發(fā)明專利申請(qǐng)(名稱：轉(zhuǎn)爐吹煉一氧化碳槍位操作方法)中記載，在吹煉過程中，全程根據(jù)一氧化碳濃度的波動(dòng)，結(jié)合火焰變化有節(jié)奏的調(diào)整槍位，可做到爐渣不返干、不噴濺。然而，申請(qǐng)人在實(shí)踐研究中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)爐冶煉高硅鐵水的過程中，僅僅采用以上方法，并不能很好地控制鐵水噴濺，需要研發(fā)出專門針對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉高硅鐵水的冶煉控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種針對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉高硅鐵水的防噴濺冶煉控制方法，能有效防止高硅鐵水的噴濺。本發(fā)明的主要技術(shù)構(gòu)思如下：申請(qǐng)人在實(shí)踐研究中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)爐冶煉高硅鐵水的過程中，在冶煉前期硅元素氧化后形成的低堿度爐渣粘度很高，這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)爐熔池溫度達(dá)到碳氧反應(yīng)所需溫度時(shí)，碳氧反應(yīng)生成的大量一氧化碳?xì)怏w在排出時(shí)會(huì)受到高粘度爐渣的阻礙，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)生噴濺。有基于此，若能將冶煉前期產(chǎn)生的低堿度高粘度爐渣及時(shí)排出，降低爐渣渣層厚度，即可降低一氧化碳?xì)怏w排出的阻力，有效防止鐵水噴濺，實(shí)現(xiàn)對(duì)再次吹煉平穩(wěn)性的有效控制。申請(qǐng)人在進(jìn)一步地實(shí)踐研究中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)爐冶煉前期的排渣時(shí)機(jī)應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)爐煙氣中一氧化碳體積濃度變化進(jìn)行判斷，但是僅僅單靠此技術(shù)手段仍然難以獲得令人滿意的防噴濺效果。于是，申請(qǐng)人進(jìn)行了深入地反復(fù)實(shí)踐研究，終于得出了能徹底避免高硅鐵水噴濺的技術(shù)方案。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種針對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉高硅鐵水的防噴濺冶煉控制方法，由依次進(jìn)行的轉(zhuǎn)爐放渣階段控制步驟、轉(zhuǎn)爐正常冶煉階段控制步驟構(gòu)成；轉(zhuǎn)爐放渣階段控制步驟包括以下順序進(jìn)行的步驟：S1、轉(zhuǎn)爐裝入以鐵水為主的物料；S2、轉(zhuǎn)爐前期吹煉作業(yè)中，一方面，將爐渣中氧化鐵含量控制在18－35％：在開始吹煉前或開始吹煉時(shí)，向轉(zhuǎn)爐投加作為冷卻料的含氧化鐵的冷壓球，將冷壓球投加量換算為礦石投加量，所得礦石投加量占冷卻料總量的40－60％；將供氧強(qiáng)度控制在2.2－3.0m3/min·t；將氧槍槍位控制在氧槍總沖擊深度的40－60％；另一方面，在開始通氧時(shí)，向轉(zhuǎn)爐投加石灰，使?fàn)t渣二元堿度控制在1.0－2.0；S3、當(dāng)轉(zhuǎn)爐煙氣中一氧化碳體積濃度處于25－30％時(shí)，停止向爐內(nèi)供氧并將氧槍提出；S4、轉(zhuǎn)爐放渣作業(yè)中，控制放渣最大角度為88－90度，直至爐口不再流出爐渣，將轉(zhuǎn)爐回零位；轉(zhuǎn)爐正常冶煉階段控制步驟包括以下順序進(jìn)行的步驟：S5、開始轉(zhuǎn)爐正常吹煉作業(yè)，一方面，在30－40秒時(shí)間內(nèi)，將供氧強(qiáng)度由2.2－2.4m3/min·t逐漸提升至3.0－3.3m3/min·t；與此同時(shí)，氧槍槍位先控制在氧槍總沖擊深度的40－60％，再逐漸降低槍位并控制在氧槍總沖擊深度的50－70％；另一方面，向轉(zhuǎn)爐投加石灰使轉(zhuǎn)爐終渣二元堿度控制在2.5－4.0；向轉(zhuǎn)爐投加作為冷卻料的礦石；冷卻料總量為S2的換算所得礦石投加量和S5的礦石投加量之和；S6、轉(zhuǎn)爐正常吹煉作業(yè)至終點(diǎn)，將氧槍提出并控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度為1650℃－1700℃；冶煉結(jié)束。該控制方法采用了一系列控制措施，在這些措施的綜合作用下，可有效避免轉(zhuǎn)爐冶煉高硅鐵水的噴濺。具體而言，該控制方法的S2中，一方面，(1)以含氧化鐵的冷壓球替代礦石，可提高爐渣中氧化鐵含量，不僅能促進(jìn)石灰渣化形成爐渣，使?fàn)t渣粘度降低，實(shí)現(xiàn)爐渣中鐵珠與爐渣相分離，還能通過爐渣中氧化鐵平衡減少鐵元素的氧化；同時(shí)，冷壓球的冷卻系數(shù)為礦石的一半，這使得冷壓球?qū)D(zhuǎn)爐熔池的溫度影響較小，在轉(zhuǎn)爐前期吹煉作業(yè)中投加大量的冷壓球有利于后續(xù)正常吹煉作業(yè)中爐溫保持穩(wěn)定，避免在后續(xù)正常吹煉作業(yè)中因投加大量礦石導(dǎo)致爐溫頻繁變化、影響碳氧反應(yīng)不能穩(wěn)定進(jìn)行而產(chǎn)生噴濺。(2)采用低供氧強(qiáng)度，通過保持較低的供氧流量以減緩金屬噴濺，同時(shí)低供氧強(qiáng)度有利于氧化亞鐵的生成，促進(jìn)石灰渣化并提高爐渣氧化性，進(jìn)而提高爐渣的流動(dòng)性，有利于爐渣排出。(3)氧槍槍位以高槍位為主，有利于石灰渣化，促進(jìn)SiO2和石灰成渣。通過以上(1)至(3)項(xiàng)將爐渣中氧化鐵含量控制在18－35％，可有效降低爐渣粘度，提高爐渣流動(dòng)性。另一方面，將爐渣二元堿度控制在1.0－2.0，能有效控制爐渣粘度及其流動(dòng)性，并提高放渣量，而且堿性爐渣有利于保護(hù)爐襯。該控制方法的S3中，申請(qǐng)人經(jīng)大量實(shí)踐驗(yàn)證，轉(zhuǎn)爐煙氣中一氧化碳體積濃度小于25％時(shí)會(huì)導(dǎo)致倒?fàn)t放渣的成功率降低，而在轉(zhuǎn)爐煙氣中一氧化碳體積濃度大于35％時(shí)，會(huì)有非常高的噴濺幾率，只有在轉(zhuǎn)爐煙氣中一氧化碳體積濃度處于25－30％時(shí)，可促進(jìn)爐渣發(fā)泡，并使?fàn)t渣發(fā)泡狀態(tài)達(dá)到利于排出爐渣的程度。該控制方法的S5中，在開始作業(yè)時(shí)先采用低供氧強(qiáng)度并保持高槍位，可減緩氧槍射流對(duì)爐渣、液態(tài)金屬的沖擊，并減緩碳氧反應(yīng)從而控制噴濺，然后逐漸加大供氧強(qiáng)度、并降低槍位即可。申請(qǐng)人在實(shí)踐研究中發(fā)現(xiàn)，S4的轉(zhuǎn)爐放渣作業(yè)還可作進(jìn)一步完善，以確保正常吹煉作業(yè)的平穩(wěn)性：優(yōu)選地，S4中，在爐下渣罐到位后，將轉(zhuǎn)爐緩緩傾斜以加大搖爐角度，若搖爐角度在75－80度時(shí)爐渣已放出，則爐渣發(fā)泡程度足夠且放渣量足夠，繼續(xù)加大搖爐角度直至放渣最大角度，當(dāng)爐口不再流出爐渣時(shí)將轉(zhuǎn)爐回零位；若搖爐角度大于80度時(shí)爐渣才放出，則爐渣發(fā)泡程度不足且放渣量不足，先繼續(xù)加大搖爐角度直至放渣最大角度，當(dāng)爐口不再流出爐渣時(shí)再將轉(zhuǎn)爐回零位進(jìn)行預(yù)定處理并再次放渣；預(yù)定處理為：向轉(zhuǎn)爐投加石灰石發(fā)泡劑和冷壓球，并前后搖爐；再次放渣為：將轉(zhuǎn)爐緩緩傾斜以加大搖爐角度，直至放渣最大角度，當(dāng)爐口不再流出爐渣時(shí)將轉(zhuǎn)爐回零位。更優(yōu)選地，預(yù)定處理中，按總裝入量計(jì)，石灰石發(fā)泡劑的投加量為2－5kg/t，冷壓球的投加量為3－7kg/t，且石灰石發(fā)泡劑的重量占石灰石發(fā)泡劑與冷壓球總重量的30－40％。本發(fā)明其它的進(jìn)一步完善如下：優(yōu)選地，S1中，鐵水占總裝入量的85－100％。優(yōu)選地，S2中，冷壓球主要成分的重量百分?jǐn)?shù)如下：TFe≥50％，SiO2≤8％，CaO≥8％，MgO≤4％，S≤0.08，水分≤10％。本發(fā)明采取了一系列控制措施，可保持吹煉的平穩(wěn)性，有效防止高硅鐵水的噴濺。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。實(shí)施例本實(shí)施例針對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉高硅鐵水的防噴濺冶煉控制方法，由依次進(jìn)行的轉(zhuǎn)爐放渣階段控制步驟、轉(zhuǎn)爐正常冶煉階段控制步驟構(gòu)成；轉(zhuǎn)爐放渣階段控制步驟包括以下順序進(jìn)行的步驟：S1、轉(zhuǎn)爐裝入以鐵水為主的物料；鐵水占總裝入量的85－100％；S2、轉(zhuǎn)爐前期吹煉作業(yè)中，一方面，將爐渣中氧化鐵含量控制在18－35％：在開始吹煉前或開始吹煉時(shí)，向轉(zhuǎn)爐投加作為冷卻料的含氧化鐵的冷壓球，將冷壓球投加量換算為礦石投加量，所得礦石投加量占冷卻料總量的40－60％。如本領(lǐng)域已知，換算的依據(jù)為：在相同環(huán)境中，達(dá)到預(yù)定溫降所需的冷壓球投加量相當(dāng)于達(dá)到該溫降所需的礦石投加量。該換算依據(jù)與冷壓球、礦石的冷卻系數(shù)緊密相關(guān)。將供氧強(qiáng)度控制在2.2－3.0m3/min·t；將氧槍槍位控制在氧槍總沖擊深度的40－60％；冷壓球主要成分的重量百分?jǐn)?shù)如下：TFe≥50％，SiO2≤8％，CaO≥8％，MgO≤4％，S≤0.08，水分≤10％；另一方面，在開始通氧時(shí)，向轉(zhuǎn)爐投加石灰，使?fàn)t渣二元堿度控制在1.0－2.0；S3、當(dāng)轉(zhuǎn)爐煙氣中一氧化碳體積濃度處于25－30％時(shí)，停止向爐內(nèi)供氧并將氧槍提出；S4、轉(zhuǎn)爐放渣作業(yè)中，控制放渣最大角度為88－90度，直至爐口不再流出爐渣，將轉(zhuǎn)爐回零位；S4中，在爐下渣罐到位后，將轉(zhuǎn)爐緩緩傾斜以加大搖爐角度，若搖爐角度在75－80度時(shí)爐渣已放出，則爐渣發(fā)泡程度足夠且放渣量足夠，繼續(xù)加大搖爐角度直至放渣最大角度，當(dāng)爐口不再流出爐渣時(shí)將轉(zhuǎn)爐回零位；若搖爐角度大于80度時(shí)爐渣才放出，則爐渣發(fā)泡程度不足且放渣量不足，先繼續(xù)加大搖爐角度直至放渣最大角度，當(dāng)爐口不再流出爐渣時(shí)再將轉(zhuǎn)爐回零位進(jìn)行預(yù)定處理并再次放渣；預(yù)定處理為：向轉(zhuǎn)爐投加石灰石發(fā)泡劑和冷壓球，并前后搖爐；再次放渣為：將轉(zhuǎn)爐緩緩傾斜以加大搖爐角度，直至放渣最大角度，當(dāng)爐口不再流出爐渣時(shí)將轉(zhuǎn)爐回零位。預(yù)定處理中，按總裝入量計(jì)，石灰石發(fā)泡劑的投加量為2－5kg/t，冷壓球的投加量為3－7kg/t，且石灰石發(fā)泡劑的重量占石灰石發(fā)泡劑與冷壓球總重量的30－40％。轉(zhuǎn)爐正常冶煉階段控制步驟包括以下順序進(jìn)行的步驟：S5、開始轉(zhuǎn)爐正常吹煉作業(yè)，一方面，在30－40秒時(shí)間內(nèi)，將供氧強(qiáng)度由2.2－2.4m3/min·t逐漸提升至3.0－3.3m3/min·t；與此同時(shí)，氧槍槍位先控制在氧槍總沖擊深度的40－60％，再逐漸降低槍位并控制在氧槍總沖擊深度的50－70％；另一方面，向轉(zhuǎn)爐投加石灰使轉(zhuǎn)爐終渣二元堿度控制在2.5－4.0；向轉(zhuǎn)爐投加作為冷卻料的礦石；冷卻料總量為S2的換算所得礦石投加量和S5的礦石投加量之和；S6、轉(zhuǎn)爐正常吹煉作業(yè)至終點(diǎn)，將氧槍提出并控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度為1650℃－1700℃；冶煉結(jié)束。應(yīng)用案例：以150噸級(jí)轉(zhuǎn)爐為例，梅鋼1042378爐次，總裝入量169噸，鐵水147噸、廢鋼22噸。鐵水溫度1320℃，鐵水磷含量0.124％，鐵水Si含量0.65％。按本實(shí)施例控制方法，具體步驟如下：(1)將鐵水、廢鋼裝入轉(zhuǎn)爐。(2)在開始吹煉時(shí)投加4噸冷壓球，本應(yīng)用案例中，在相同環(huán)境中達(dá)到預(yù)定溫降所需的冷壓球投加量4噸相當(dāng)于達(dá)到該溫降所需的礦石投加量2噸，也即4噸冷壓球相當(dāng)于2噸礦石。將氧氣流量控制為28000m3/h(按總裝入量進(jìn)行計(jì)算，與此對(duì)應(yīng)的供氧強(qiáng)度處于2.2－3.0m3/min·t內(nèi))；將氧槍槍位控制在180－190cm(此范圍位于氧槍總沖擊深度的40－60％之內(nèi))；在開始通氧時(shí)，向轉(zhuǎn)爐投加石灰3.1噸，使?fàn)t渣二元堿度為1.5。(3)當(dāng)轉(zhuǎn)爐煙氣中一氧化碳體積濃度處于27％時(shí)，停止向爐內(nèi)供氧并將氧槍提出。(4)確認(rèn)爐下渣罐已經(jīng)到位，將轉(zhuǎn)爐緩緩傾斜以加大搖爐角度，在此過程中確認(rèn)爐內(nèi)渣面位置，當(dāng)爐渣從爐口流出時(shí)確認(rèn)渣流正常、且無涌向平臺(tái)的危險(xiǎn)，繼續(xù)緩緩加大搖爐角度直至放渣最大角度，以不放出鐵水為前提，放到不再流出爐渣為止。在放渣過程中，如果搖爐角度大于80度時(shí)爐渣才放出，則本次放渣后需要進(jìn)行預(yù)定處理后再次放渣；預(yù)定處理為：需加入石灰石發(fā)泡劑400kg和700kg冷壓球，然后前后搖爐在±30度2次。放渣結(jié)束后，轉(zhuǎn)爐回零位。(5)開始轉(zhuǎn)爐正常吹煉作業(yè)，一方面，在30秒時(shí)間內(nèi)，將氧氣流量從23000m3/h(按總裝入量進(jìn)行計(jì)算，與此對(duì)應(yīng)的供氧強(qiáng)度處于2.2－2.4m3/min·t內(nèi))逐漸提升到31000m3/h(按總裝入量進(jìn)行計(jì)算，與此對(duì)應(yīng)的供氧強(qiáng)度處于3.0－3.3m3/min·t內(nèi))；與此同時(shí)，槍位首先下降到190cm(此范圍位于氧槍總沖擊深度的40－60％之內(nèi))，然后逐漸降低至所需槍位(位于氧槍總沖擊深度的50－70％之內(nèi))。另一方面，分2－3批次加入石灰和礦石冷卻料，石灰投加量為4.4噸使轉(zhuǎn)爐終渣二元堿度控制為3.5，礦石冷卻料投加量為1.3－2噸。(6)轉(zhuǎn)爐正常吹煉作業(yè)至終點(diǎn)，將氧槍提出并控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度為1665℃；冶煉結(jié)束。本應(yīng)用案例在整個(gè)冶煉過程中，冶煉平穩(wěn)性高，完全不會(huì)出現(xiàn)鐵水噴濺現(xiàn)象。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。