太鋼煉鋼二廠AOD工藝培訓(xùn)教材(最終)

1、AOD冶煉工藝冶煉工藝?yán)鑼氫h黎寶鋒1不銹鋼及不銹鋼及AODAOD裝置設(shè)備介紹裝置設(shè)備介紹2AODAOD冶煉模型基礎(chǔ)冶煉模型基礎(chǔ)不銹鋼及AOD的發(fā)展簡(jiǎn)介第一講AOD設(shè)備介紹第二講AOD爐襯耐材介紹第二講AOD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備-副槍第二講目目 錄錄3AOD冶煉不銹鋼工藝基礎(chǔ)冶煉不銹鋼工藝基礎(chǔ)基本模型參數(shù)介紹第三講標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹第四講AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求第五講AOD冶煉基礎(chǔ)理論-不銹鋼脫碳第六講AOD冶煉基礎(chǔ)理論-不銹鋼還原第七講AOD成分控制及控N工藝第八講目目 錄錄4AOD與工序間的聯(lián)系與工序間的聯(lián)系5AOD事故及處理方法事故及處理方法1 AOD側(cè)槍堵塞第十講2 AOD返吹3

2、 AOD跑鋼6AOD異常處理方法異常處理方法1 一般安全措施第十講2 反應(yīng)生成有害氣體設(shè)備危險(xiǎn)3 操作危險(xiǎn)AOD與電爐、LF、連鑄的聯(lián)系第九講AOD冶煉不銹鋼質(zhì)量控制的探討第九講第一章AOD裝置設(shè)備介紹AOD及不銹鋼的發(fā)展簡(jiǎn)介不銹鋼定義不銹鋼定義在大氣、水、酸、堿和鹽等溶液，或其他腐蝕介質(zhì)中具有化學(xué)穩(wěn)定性的鋼的總稱(chēng)耐大氣、蒸汽和水等弱介質(zhì)腐蝕的通常稱(chēng)為不銹鋼不銹鋼耐酸、堿和鹽等強(qiáng)介質(zhì)腐蝕的通常稱(chēng)不銹耐蝕鋼不銹耐蝕鋼耐高溫環(huán)境中介質(zhì)腐蝕的通常稱(chēng)為不銹耐熱鋼不銹耐熱鋼不銹鋼在石油化工、原子能、輕工、紡織、食品、家用器械、電器、汽車(chē)等方面應(yīng)用廣泛AOD及不銹鋼的發(fā)展簡(jiǎn)介不銹鋼歷史不銹鋼歷史 1904

3、-1906年，法國(guó)人吉耶（L.B.Guillet）首先對(duì)Fe-Cr-Ni合金進(jìn)行了基礎(chǔ)研究 1907-1911年，法國(guó)人波特萬(wàn)(A.M.Portevin)和英國(guó)人吉森(W.Giesen)分別發(fā)現(xiàn)了Fe-Cr和Fe-Cr-Ni合金耐蝕性 1908-1911年，德國(guó)人蒙娜爾茨(P.Monnartz)揭示了鋼的耐蝕性原理并提出了鈍化的概念 19121913年，英國(guó)人布里爾利（H.Brearly）發(fā)明了含12-13%Cr的馬氏體不銹鋼并獲得專(zhuān)利 1911-1914年，美國(guó)人Dantsizen發(fā)明了含14-16%Cr,0.07-0.15%C的鐵素體不銹鋼 19121914年，德國(guó)人毛雷爾(E.Maure

4、r)和施特勞斯(B.Strauss)發(fā)明了18-8奧氏體不銹鋼，并于1929年取得專(zhuān)利權(quán) 1931年，在法國(guó)的Uniex實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了雙相不銹鋼 AOD及不銹鋼的發(fā)展簡(jiǎn)介不銹鋼分類(lèi)不銹鋼分類(lèi)按美標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)分200系、300系、400系。如201、301、304、321、316、317、309、310、410、409、430、429、436、439、443、445、446、447；按組織分：奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、雙相不銹鋼、馬氏體不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼奧氏體不銹鋼：普通301、304、含Ti321、含Mo鋼316、含Cu鋼SUS304J1、高氮鋼316LN、高CrNi鋼0Cr25Ni20、超級(jí)奧

5、氏體不銹鋼904L等雙相鋼：00Cr22Ni5Mo3N、00Cr23Ni4N,S32750,S32101，典型特征高鉻高氮低碳馬氏體不銹鋼：1Cr13、 2Cr13 、3Cr13、 4Cr13、5Cr15MoV。典型特征高碳鐵素體不銹鋼：普通410、430、409，超純鐵素體(極低C+N)uCr10-14%：409L、410LuCr14-18%：429、430uNb、Ti穩(wěn)定化型Cr14-18%：430Nb、 430Ti、439、441、u加Mo型Cr14-18%：434、436、444、uCr19-24% ：445、445J1、445J2、443uCr25-32% ：446、447、448深

6、入掌握鋼種的特點(diǎn)、難點(diǎn)，挖潛設(shè)備的功能效率，提高質(zhì)量并降低成本是工序深入掌握鋼種的特點(diǎn)、難點(diǎn)，挖潛設(shè)備的功能效率，提高質(zhì)量并降低成本是工序技術(shù)人員或操作人員的工作本質(zhì)；技術(shù)人員或操作人員的工作本質(zhì)；不銹鋼的用途分類(lèi)鋼號(hào)特性用途奧氏體不銹鋼 301 與304鋼相比，Cr、Ni含量少，冷加工時(shí)抗拉強(qiáng)度和硬度增高，無(wú)磁性，但冷加工后有磁性。 列車(chē)、航空器、傳送帶、車(chē)輛、螺栓、彈簧、篩網(wǎng) 301L 是在301鋼基礎(chǔ)上，降低C含量，改善焊口的抗晶界腐蝕性；通過(guò)添加N元素來(lái)彌補(bǔ)含C量降低引起的強(qiáng)度不足，保證鋼的強(qiáng)度。 鐵道車(chē)輛構(gòu)架及外部裝飾材料 304 作為一種用途廣泛的鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性，低溫

7、強(qiáng)度和機(jī)械特性；沖壓、彎曲等熱加工性好，無(wú)熱處理硬化現(xiàn)象（無(wú)磁性，使用溫度-196800）。家庭用品（1、2類(lèi)餐具、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、浴缸），汽車(chē)配件（風(fēng)擋雨刷、消聲器、模制品），醫(yī)療器具，建材，化學(xué)，食品工業(yè)，農(nóng)業(yè)，船舶部件 304L 作為低C的304鋼，在一般狀態(tài)下，其耐蝕性與304剛相似，但在焊接后或者消除應(yīng)力后，其抗晶界腐蝕能力優(yōu)秀；在未進(jìn)行熱處理的情況下，亦能保持良好的耐蝕性，使用溫度-196800。應(yīng)用于抗晶界腐蝕性要求高的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)的野外露天機(jī)器，建材耐熱零件及熱處理有困難裂紋性好，故可進(jìn)行復(fù)雜形狀的產(chǎn)品成形；其耐腐蝕性與304相同。保溫瓶、廚房洗滌槽、鍋、

8、壺、保溫飯盒、門(mén)把手、紡織加工機(jī)器。316 因添加Mo，故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好，可在苛酷的條件下使用；加工硬化性?xún)?yōu)（無(wú)磁性）。海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備；照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母 316L 作為316鋼種的低C系列，除與316鋼有相同的特性外，其抗晶界腐蝕性?xún)?yōu)。316鋼的用途中，對(duì)抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品 321 在304鋼中添加Ti元素來(lái)防止晶界腐蝕；適合于在430900溫度下使用。 航空器、排氣管、鍋爐汽包 不銹鋼的用途分類(lèi)鋼號(hào)特性用途鐵素體不銹鋼409L 低C、N 因添加了Ti元素，故其高溫耐蝕性及高溫強(qiáng)度較好

9、。汽車(chē)排氣管、熱交換機(jī)、集裝箱等在焊接后不熱處理的產(chǎn)品。 410L 在410鋼的基礎(chǔ)上，降低了含C量，其加工性，抗焊接變形，耐高溫氧化性?xún)?yōu)秀。 機(jī)械構(gòu)造用件，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管，鍋爐燃燒室，燃燒器。 430 作為鐵素體鋼的代表鋼種，熱膨脹率低，成形性及耐氧化性?xún)?yōu)。耐熱器具、燃燒器、家電產(chǎn)品2類(lèi)餐具、廚房洗滌槽、外部裝飾材料、螺栓、螺母、 CD桿、篩網(wǎng) 436L 耐熱性、耐磨蝕性良好，因含有Nb、Zr元素，故其加工性，焊接性?xún)?yōu)秀。 洗衣機(jī)、汽車(chē)排氣管、電子產(chǎn)品、3層底的鍋。 馬氏體不銹鋼420J1 淬火后硬度高，耐蝕性好（有磁性）。餐具（刀）、渦輪機(jī)葉片 410 作為馬氏體鋼的代表鋼，雖然強(qiáng)度高，但不

10、適合于苛酷的腐蝕環(huán)境下使用；其加工性好，依熱處理面硬化（有磁性）。刀刃、機(jī)械零件、石油精練置、螺栓、螺母、泵桿、1類(lèi)餐具（刀叉）。 420J2 淬火后，比420J1鋼硬度升高（有磁性）。 刀刃、管嘴、閥門(mén)、板尺、餐具（剪刀、刃）。不銹鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介常見(jiàn)的不銹鋼生產(chǎn)工藝常見(jiàn)的不銹鋼生產(chǎn)工藝2 不銹鋼冶煉流程不銹鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介3 不銹鋼熱軋及退火酸洗不銹鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介4 不銹鋼冷軋工藝不銹鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介不銹鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介不銹鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介不銹鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介不銹鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介常見(jiàn)的不銹鋼煉鋼工藝路線常見(jiàn)的不銹鋼煉鋼工藝路線分類(lèi)分類(lèi)工藝流程工藝流程冶煉鋼種冶煉鋼種一步法EAFVODLFCCM300系不

11、銹鋼鑄件兩步法(熱裝鐵水/冷裝)EAFAODLFCCM300系(鐵水預(yù)處理/轉(zhuǎn)爐脫P(yáng)鐵水)DePAODLFCCM400系三步法(熱裝鐵水/冷裝)EAFAODVODLFCCM300系超低碳(鐵水預(yù)處理/轉(zhuǎn)爐脫P(yáng))DePAODVODLFCCM400系超低碳300系超低碳注：與AOD工藝類(lèi)似的有KOBM、MRP、GOR、CLU等，區(qū)別為底吹位置和底吹氣體差異太鋼煉鋼一廠不銹鋼線、煉鋼二廠南區(qū)、北區(qū)均具備了三步法工藝AOD及不銹鋼的發(fā)展簡(jiǎn)介AOD的發(fā)明及歷史的發(fā)明及歷史 A AODOD工藝的發(fā)現(xiàn)源于工藝的發(fā)現(xiàn)源于19541954年在尼亞加拉瀑布城聯(lián)合碳化公司的金屬研究實(shí)驗(yàn)室年在尼亞加拉瀑布城聯(lián)合碳化公

12、司的金屬研究實(shí)驗(yàn)室里。里。W WKrivskyKrivsky當(dāng)時(shí)正在研究碳鉻溫度之間的關(guān)系，并試圖協(xié)調(diào)以前聯(lián)合碳當(dāng)時(shí)正在研究碳鉻溫度之間的關(guān)系，并試圖協(xié)調(diào)以前聯(lián)合碳化公司化公司HiltyHilty和和CrafteQkCrafteQk以及英格蘭以及英格蘭DennisDennis所得到的某些不同的結(jié)果。所得到的某些不同的結(jié)果。 這些實(shí)驗(yàn)包括有向這些實(shí)驗(yàn)包括有向100100磅融熔的鉻合金熔池表面上吹氧。由于該實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的高磅融熔的鉻合金熔池表面上吹氧。由于該實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的高放熱特性，在等溫條件下是難于完成實(shí)驗(yàn)的。放熱特性，在等溫條件下是難于完成實(shí)驗(yàn)的。KrivskyKrivsky就向氧中加氬以控制熔池就向

13、氧中加氬以控制熔池溫度。他發(fā)現(xiàn)用氬稀釋可使融熔的金屬脫碳水平比以前所得到的結(jié)果低得多。且溫度。他發(fā)現(xiàn)用氬稀釋可使融熔的金屬脫碳水平比以前所得到的結(jié)果低得多。且不使鉻過(guò)多地氧化。不使鉻過(guò)多地氧化。 注意到這些結(jié)果和對(duì)該系統(tǒng)基本物理化學(xué)現(xiàn)象的回顧引導(dǎo)出一種思想觀念，注意到這些結(jié)果和對(duì)該系統(tǒng)基本物理化學(xué)現(xiàn)象的回顧引導(dǎo)出一種思想觀念，即應(yīng)用這種原理或許可能開(kāi)發(fā)一種對(duì)鐵鉻合金和不銹鋼的精煉工藝來(lái)。隨著就進(jìn)即應(yīng)用這種原理或許可能開(kāi)發(fā)一種對(duì)鐵鉻合金和不銹鋼的精煉工藝來(lái)。隨著就進(jìn)行了一些年的研究與開(kāi)發(fā)，最初是在鐵合金分部而后是在林德（行了一些年的研究與開(kāi)發(fā)，最初是在鐵合金分部而后是在林德（LindeLinde

14、）分部）分部。 AODAOD發(fā)明時(shí)專(zhuān)門(mén)用于不銹鋼制造的，發(fā)明時(shí)專(zhuān)門(mén)用于不銹鋼制造的，75%的不銹鋼是使用普萊克斯的的不銹鋼是使用普萊克斯的AOD工藝工藝生產(chǎn)的。生產(chǎn)的?，F(xiàn)在它已經(jīng)被用于生產(chǎn)軍工級(jí)別特殊鋼，工具鋼，碳鋼和低合金鋼，鎳現(xiàn)在它已經(jīng)被用于生產(chǎn)軍工級(jí)別特殊鋼，工具鋼，碳鋼和低合金鋼，鎳基合金，鈷基合金，超級(jí)合金等，基合金，鈷基合金，超級(jí)合金等，AOD及不銹鋼的發(fā)展簡(jiǎn)介AOD的發(fā)明及歷史的發(fā)明及歷史Argon-Oxygen Decarburization（氬氧脫碳）（氬氧脫碳） 19671967年稍晚些時(shí)候印地安那州年稍晚些時(shí)候印地安那州JoslynJoslyn不銹鋼公司設(shè)計(jì)和建立第不銹鋼

15、公司設(shè)計(jì)和建立第1 1臺(tái)工業(yè)用臺(tái)工業(yè)用AODAOD反應(yīng)裝置，反應(yīng)裝置，并于并于19681968年年4 4月起投產(chǎn)月起投產(chǎn)19701970CabotCabot公司（印第安納州，公司（印第安納州，KokomoKokomo）開(kāi)始精煉鎳基超級(jí)合金。）開(kāi)始精煉鎳基超級(jí)合金。19711971JoslynJoslyn公司（印第安納州，公司（印第安納州，F(xiàn)tWayneFtWayne）和）和I IL LL LS SA A公司（意大利，公司（意大利，PtPt，St.MartinSt.Martin）著手采用以氮代氬。）著手采用以氮代氬。19721972CartechCartech公司（賓夕法尼亞州，公司（賓夕法尼亞

16、州，ReadingReading）用）用AODAOD法進(jìn)行大噸位低合金鋼生產(chǎn)。法進(jìn)行大噸位低合金鋼生產(chǎn)。19731973KruppKrupp公司（德國(guó)，公司（德國(guó)，BochumBochum）采用超聲頂部噴槍。）采用超聲頂部噴槍。19731973ESCOESCO公司（俄勒岡州，公司（俄勒岡州，PortlandPortland）成為該工藝的首家鑄造用戶(hù)。）成為該工藝的首家鑄造用戶(hù)。19781978DaidoDaido公司（日本大同特殊鋼公司星崎工場(chǎng)）開(kāi)始采用公司（日本大同特殊鋼公司星崎工場(chǎng)）開(kāi)始采用“弱吹弱吹”頂部噴槍。由于頂頂部噴槍。由于頂吹氧突出的優(yōu)點(diǎn)吹氧突出的優(yōu)點(diǎn), ,新建或改造新建或改造A

17、ODAOD都把頂吹作為必備的工藝手段都把頂吹作為必備的工藝手段19781978ESCOESCO公司公司( (密西西比州密西西比州Newton)Newton)成為成為“全部低合金全部低合金”用用AODAOD法生產(chǎn)的第一家。法生產(chǎn)的第一家。19851985WollastenWollasten合金公司合金公司( (馬薩諸塞州馬薩諸塞州Braintree)Braintree)第一家采用小型第一家采用小型2 2噸噸AODAOD爐。爐。19851985太鋼第三煉鋼廠建成國(guó)內(nèi)第太鋼第三煉鋼廠建成國(guó)內(nèi)第1 1座座AOD5TAOD5T。20062006年太鋼第二煉鋼廠北區(qū)建成全球最大的年太鋼第二煉鋼廠北區(qū)建成全

18、球最大的AODAOD爐爐180t180tAOD的基本原理的基本原理AOD法的冶金原理是用Ar（N2）稀釋CO，使其分壓降低，從而使碳脫到很低的水平。AOD原料為初煉爐熔化的鋼水。吹煉過(guò)程分為氧化期、還原期、精煉期。粗鋼兌入AOD爐后，向熔池中吹入氧氣和氬氣，隨著鋼中碳含量的降低，鉻的氧化增加。為在鉻燒損較低的前提下實(shí)現(xiàn)快速脫碳，并節(jié)約氬氣，吹煉初期Ar:O2比較低。隨著熔池中碳含量的降低，Ar:O2比逐漸提高。脫碳結(jié)束后加入硅鐵，同時(shí)加入石灰、螢石等造渣劑，并通過(guò)吹氬加強(qiáng)攪拌，促進(jìn)還原和脫硫反應(yīng)的進(jìn)行AOD設(shè)備介紹氣體球罐O2、N2、Ar配氣用氣閥站輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)上料系統(tǒng)爐殼修砌出渣系統(tǒng)爐前

19、平臺(tái)除塵系統(tǒng)爐殼烘烤爐體，傾動(dòng)系統(tǒng)神經(jīng)中樞：一級(jí)、二級(jí)控制系統(tǒng)AOD系統(tǒng)的基本組成系統(tǒng)的基本組成AOD設(shè)備介紹4.1 4.1 AODAOD爐體及爐型爐體及爐型 AOD爐的爐體由爐身和爐帽兩部分組成，爐身為圓柱體及一倒置的截頭圓錐體，其尺寸的比例大致為：熔池深度：鋼渣面直徑：爐膛總高1：2：3。爐身下部側(cè)墻的傾角為2025，風(fēng)口裝置在側(cè)墻下部。爐身部分的耐火襯分兩部分：內(nèi)層是工作層，由各種特性的鉻鎂質(zhì)耐火磚砌成，厚度為300400毫米；外層為保溫襯，一般是用厚度為115毫米的耐火粘土磚砌筑。近來(lái)在歐洲與日本，采用鎂白云石質(zhì)耐火材料的工廠正在日益增多。爐帽一般由耐火混凝土搗打成型，也可以用磚砌筑。

20、它的作用是防止吹煉過(guò)程中產(chǎn)生激烈噴濺，并在裝入鋼水和出鋼時(shí)，保護(hù)風(fēng)口不受鋼水侵蝕。AOD設(shè)備介紹4.2 4.2 托圈及傾動(dòng)機(jī)構(gòu)托圈及傾動(dòng)機(jī)構(gòu) 與氧氣轉(zhuǎn)爐一樣，AOD爐的爐體是安放在托圈中的。托圈上帶有耳軸，承擔(dān)著支承和傾動(dòng)爐體的雙重任務(wù)。 托圈平面的位置高于爐體內(nèi)鋼液面水平，因而當(dāng)爐子傾動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，爐體受鋼液重力力矩的作用，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)回垂直位置，保證了安全。托圈上的耳軸放置在兩側(cè)支承架上軸承內(nèi)，其中驅(qū)動(dòng)側(cè)的軸承是固定的，另一側(cè)上的軸承則可隨托圈膨脹而滑動(dòng)，不致受熱卡死。目前多數(shù)AOD爐的爐齡還較低，因而為了進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，通常采用多個(gè)爐體更換使用，即當(dāng)爐體嚴(yán)重?fù)p壞時(shí)，用吊車(chē)將該爐體吊出拆修，

21、而把另一個(gè)已修砌好的，并已經(jīng)過(guò)干燥和預(yù)熱的爐體吊入托圈。更換時(shí)間一般只需45分鐘至1小時(shí)。 爐子傾動(dòng)機(jī)構(gòu)可使?fàn)t子前傾或后傾108。傾動(dòng)速度大小可變。出鋼或出渣時(shí)，為了搖爐乎穩(wěn)，采用低速(大約每分鐘0.250.32轉(zhuǎn))，空爐搖動(dòng)或復(fù)位，采用高速(一般是每分鐘0.50.7轉(zhuǎn))。傾動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器和聯(lián)軸器組成。AOD設(shè)備介紹4.2 4.2 托圈及傾動(dòng)機(jī)構(gòu)托圈及傾動(dòng)機(jī)構(gòu)AOD設(shè)備介紹4.3 4.3 氣體噴槍氣體噴槍氣體噴槍的構(gòu)造：氧槍內(nèi)管采用的紫銅管； 氧槍外管采用不銹鋼管；槍把和氣體分配器。氣體噴槍工作原理冷卻氣由配氣包經(jīng)過(guò)鋼管和高壓皮管，從槍把側(cè)進(jìn)入紫銅管和不銹鋼管中間間隙，進(jìn)入爐內(nèi)。 主氣

22、由混氣包經(jīng)過(guò)鋼管和高壓皮管從槍把正面有又經(jīng)紫銅管內(nèi)進(jìn)入爐內(nèi)。 當(dāng)工作氣停用后，冷卻氣經(jīng)過(guò)二次閥站進(jìn)入主氣管道內(nèi)，也可以冷卻芯管。 AOD爐的氣體噴槍?zhuān)话惆惭b在爐底附近側(cè)墻上的風(fēng)口磚內(nèi)。目前絕大多數(shù)AOD爐采用氣體冷卻消耗式噴槍。風(fēng)口磚采用優(yōu)質(zhì)的再結(jié)合60%鎂鉻磚，噴槍的外套管與風(fēng)口磚緊密配合，冶煉中的消耗速度基本一致。風(fēng)口及噴槍的數(shù)目隨爐子容量遞增，目前我廠180tAOD 噴槍數(shù)量為9支，分布在120度范圍。AOD設(shè)備介紹4.3 氣體噴槍非傳動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)接頭非傳動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)接頭: 傳動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)接頭：傳動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)接頭： Ar/N2套管套管 925 mm 介質(zhì)介質(zhì) 冷卻水冷卻水 O2/Ar/N2中心管中心管

23、 1100 mm 水流量水流量 45 m3/h 壓力等級(jí)壓力等級(jí) 4.0 MPa 入口溫度入口溫度 3550 管道材料：氧氣管道材料：氧氣 不銹鋼不銹鋼 溫升溫升 10 惰性氣惰性氣 碳鋼碳鋼 入口壓力入口壓力 max 0.80 MPa AOD設(shè)備介紹4.3 4.3 氣體噴槍氣體噴槍序號(hào)氣體種類(lèi)最大氣體流量 Nm3/min閥站入口壓力Mpa頂槍側(cè)吹風(fēng)口總計(jì)1O290270312163602.22.52Ar26180261801802.22.53N226180261802402.22.5AOD設(shè)備介紹4.3 4.3 氣體噴槍氣體噴槍AOD設(shè)備介紹4.5 4.5 氣體閥站氣體閥站AOD爐的氣體控制

24、系統(tǒng)包括：供氣系統(tǒng)、一次閥門(mén)站、二次閥門(mén)站供氣系統(tǒng)氣體介質(zhì)由制氧廠經(jīng)過(guò)處理，確認(rèn)后，用管道送到用氣單位的缶內(nèi)進(jìn)行貯存，即：02、Ar、N2分別輸入為200m3、120m3三個(gè)球缶內(nèi)(缶內(nèi)壓力最高允許為3.0Mpa)一次閥門(mén)站供給AOD爐02、Ar、N2冶煉氣體，分別由三個(gè)球缶，管道、閥門(mén)、減壓閥組成。經(jīng)過(guò)一次閥門(mén)站減壓，按輸出壓力進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)， 即：O2 1.4、Ar、N21.6Mpa。 二次閥門(mén)站的作用及操作二次閥門(mén)站是將一次減壓后的02、Ar、N2氣源進(jìn)一步減壓，調(diào)整，并根據(jù)工藝規(guī)程要求進(jìn)行氣體配比。經(jīng)混氣包輸入爐內(nèi)進(jìn)行吹煉。在送氧、氬、氮空氣前必須檢查各切斷閥是否處于關(guān)閉狀態(tài)，如不是關(guān)閉

25、狀態(tài)，應(yīng)檢查操作室的切斷閥是否在關(guān)閉位置，確認(rèn)無(wú)誤后開(kāi)啟二次閥門(mén)站各氣源，第一道截止閥，開(kāi)啟時(shí)應(yīng)緩慢旋轉(zhuǎn)閥門(mén)，嚴(yán)禁快速開(kāi)啟，尤其送氧氣時(shí)應(yīng)絕對(duì)按上述規(guī)定進(jìn)行操作。AOD設(shè)備介紹AOD爐襯耐材介紹AOD爐體耐材爐體耐材 渣線渣線爐底 鎂鉻系(使用少)u缺點(diǎn)： 不連續(xù)蝕損和剝落性不理想；u對(duì)溫度很敏感，1700以上時(shí)，溫度提高40 ，蝕損增加12uMgO-Cr2O3中的鉻會(huì)被鋼水吸收；u渣中CaO高能溶解鉻尖晶石；鎂鈣系(廣泛使用)u抗氧化還原反應(yīng)很強(qiáng)；u抗剝落性很強(qiáng) u抗熱震性，有較好的塑性5 AOD爐體耐材爐體耐材5.2 AOD耐材烘烤曲線AOD爐襯耐材介紹AOD爐體耐材爐體耐材底吹風(fēng)口區(qū)AO

26、D爐襯耐材介紹AOD爐襯耐材壽命評(píng)價(jià)方法爐襯耐材壽命評(píng)價(jià)方法爐齡：直接用冶煉爐次評(píng)價(jià)爐體壽命。u優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易統(tǒng)計(jì)；u缺點(diǎn)：不同鋼種冶煉過(guò)程對(duì)耐材侵蝕嚴(yán)重程度有差異，侵蝕時(shí)間有差異，無(wú)法區(qū)分品種結(jié)構(gòu)變化的影響；折算爐齡：預(yù)先評(píng)價(jià)不同鋼種的侵蝕系數(shù)，按侵蝕系數(shù)加權(quán)計(jì)算出折算爐齡。u優(yōu)點(diǎn)：較爐齡科學(xué)。u缺點(diǎn)：無(wú)法跟細(xì)致的分析過(guò)程變化。按實(shí)際冶煉時(shí)間或加權(quán)實(shí)際冶煉時(shí)間(氧化期、還原期、等待時(shí)間分別定義折算系數(shù),通常為0.3,0.6,0.1，更為細(xì)致的做法是增加高溫區(qū)時(shí)間、出鋼后低溫等待時(shí)間)u優(yōu)點(diǎn)：可以更為科學(xué)的區(qū)分耐材的壽命，實(shí)際上是將爐齡轉(zhuǎn)換為直接關(guān)聯(lián)的冶煉過(guò)程參數(shù)。u缺點(diǎn)：統(tǒng)計(jì)復(fù)雜。受冶煉鋼種、

27、爐容、耐材質(zhì)量、爐襯厚度的差異，不同爐之間的爐襯壽命不容易準(zhǔn)確比較。 AODAOD爐襯壽命是非常重要的指標(biāo)，爐襯壽命的高低和爐殼更換時(shí)間直接影響著不銹鋼生爐襯壽命是非常重要的指標(biāo)，爐襯壽命的高低和爐殼更換時(shí)間直接影響著不銹鋼生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)奏，因此產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)奏，因此AODAOD爐襯的維護(hù)對(duì)于不銹鋼的生產(chǎn)而言是很重要的一項(xiàng)工作。并綜爐襯的維護(hù)對(duì)于不銹鋼的生產(chǎn)而言是很重要的一項(xiàng)工作。并綜合體現(xiàn)生產(chǎn)組織、造渣水平、過(guò)程溫度控制的水平。追求高爐齡或經(jīng)濟(jì)爐齡是操作人員提合體現(xiàn)生產(chǎn)組織、造渣水平、過(guò)程溫度控制的水平。追求高爐齡或經(jīng)濟(jì)爐齡是操作人員提升操作水平、技術(shù)人員設(shè)計(jì)或改善工藝的重要指導(dǎo)；升操作水平、

28、技術(shù)人員設(shè)計(jì)或改善工藝的重要指導(dǎo)；AOD爐襯耐材介紹AOD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備-副槍副槍的起源和發(fā)展副槍的起源和發(fā)展 副槍硬件的技術(shù)訣竅源于日本新日鐵公司，其首次在1980年應(yīng)用于荷蘭康利斯公司2號(hào)轉(zhuǎn)爐車(chē)間的23號(hào)轉(zhuǎn)爐上。 為提高轉(zhuǎn)爐煉鋼的效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)爐過(guò)程的動(dòng)態(tài)控制，副槍的運(yùn)用很廣泛，特別是在100噸以上的大轉(zhuǎn)爐上。通過(guò)副槍探頭，可以不倒?fàn)t連續(xù)或單獨(dú)地測(cè)定溫度、碳、氧、液面并取樣，很大程鋼鐵提高轉(zhuǎn)爐的作業(yè)率，通過(guò)建立模型，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)煉鋼。副槍的作用副槍設(shè)備是轉(zhuǎn)爐在垂直狀態(tài)不間斷吹煉的情況下對(duì)鋼水進(jìn)行測(cè)溫取樣的有效工具?，F(xiàn)代煉鋼技術(shù)依靠副槍的測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)吹氧量和轉(zhuǎn)爐原料的添加量。副槍系統(tǒng)具備以下主要

29、功能副槍系統(tǒng)具備以下主要功能：在測(cè)量前自動(dòng)選擇探頭并連接到副槍探頭的夾持器上；用TSO探頭可測(cè)量冶煉終點(diǎn)溫度、氧活度(僅在吹煉終點(diǎn)時(shí)測(cè)量)、取樣，同時(shí)可測(cè)量吹煉后的熔池液位；用TSC探頭可測(cè)量冶煉過(guò)程溫度、定碳、取樣；將傳感器信號(hào)傳給信號(hào)處理器，再經(jīng)PLC傳給過(guò)程計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；在轉(zhuǎn)爐控制室的工作站上可直接顯示結(jié)果和質(zhì)量代碼；從副槍上可自動(dòng)取下探頭；使用副槍的優(yōu)點(diǎn)：使用副槍的優(yōu)點(diǎn)：減少出鋼時(shí)間（減少8分鐘爐）降低鐵耗 （降低10公斤噸鋼）增加廢鋼消耗（增加10公斤噸鋼）減少氧氣消耗（減少1.0立方米噸鋼，動(dòng)靜態(tài)模型下）節(jié)省能源 （相當(dāng)于20）減少耐材損耗（減少20）改善工作環(huán)境副槍的工作

30、描述 轉(zhuǎn)爐上有一煙罩系統(tǒng)。在接近吹煉終點(diǎn)碳含量約為3000ppm時(shí)，副槍將穿過(guò)活動(dòng)煙罩進(jìn)入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行過(guò)程檢測(cè)，測(cè)量結(jié)果經(jīng)處理后傳到過(guò)程計(jì)算機(jī)中來(lái)計(jì)算吹氧量及冷卻劑的添加量并具體實(shí)施，以滿(mǎn)足鋼水終點(diǎn)碳含量和溫度的要求。同時(shí)試樣被回收并分析以判斷終點(diǎn)的鋼水成份。 在修正后的吹煉結(jié)束時(shí)，副槍可再次進(jìn)入轉(zhuǎn)爐取樣并獲得其它信號(hào)以確定終點(diǎn)碳含量，溫度和氧含量。 如果需要補(bǔ)吹，也可進(jìn)行三、四次甚至更多次的測(cè)量。 在回收試樣時(shí)，副槍設(shè)備可自行取下探頭放入直通操作平臺(tái)的探頭收集槽。試樣被從探頭上自動(dòng)分離出來(lái)并送到化驗(yàn)室進(jìn)行分析。副槍的結(jié)構(gòu)卷?yè)P(yáng)平臺(tái)副槍槍體密封帽，副槍入口（測(cè)量位）探頭自動(dòng)安裝裝置（連接維護(hù)位）探頭

31、收集槽主氧槍浸入熔池中的副槍旋轉(zhuǎn)框架和旋轉(zhuǎn)設(shè)備氣動(dòng)刮渣器副槍的結(jié)構(gòu)信號(hào)電纜槍體冷卻水導(dǎo)管副槍提升驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)副槍槍體探頭存儲(chǔ)箱副槍導(dǎo)向輥主氧槍孔副槍升降速度表副槍的探頭綜述 副槍探頭分類(lèi)：uT：?jiǎn)螠y(cè)溫探頭，可在后吹后只需測(cè)溫時(shí)使用，相比其他兩種副槍探頭，可節(jié)約成本。uTSC：用于測(cè)定冶煉過(guò)程溫度、定碳、取樣。采用高精度的定碳盒，通過(guò)測(cè)定鋼水的凝固溫度，計(jì)算出鋼水中的碳含量，以決定后吹的時(shí)間及供氧量。同時(shí)取出一個(gè)雙厚度樣，可做光譜和氣體分析?？捎迷跍囟群吞嫉膭?dòng)態(tài)控制。uTSO：用于測(cè)定冶煉終點(diǎn)溫度、氧活度、取樣。采用氧電池精確測(cè)定終點(diǎn)鋼水的氧活度，根據(jù)轉(zhuǎn)爐鋼水的碳氧平衡計(jì)算鋼水中的碳含量，以決定出鋼

32、時(shí)的配碳及脫氧劑和合金的加入量，并可測(cè)定溶池的液面高度。同時(shí)取出一個(gè)雙厚度樣，可做光譜和氣體分析。 特點(diǎn)：高精度，定碳精度達(dá)到0.02%,完全可以依靠副槍的數(shù)據(jù)，進(jìn)行全自動(dòng)冶煉。副槍的探頭綜述項(xiàng)目范圍精度溫度400-1800熱電偶精度0-4(在1554鈀熔點(diǎn)溫度時(shí))碳含量0.041.0%液相線測(cè)量熱電偶精度0.5%(在1554鈀熔點(diǎn)溫度時(shí))氧含量251500ppm氧電勢(shì)精度2mv試樣S3260124mm雙厚度鋼水樣，可同時(shí)用作光譜和氣體分析副槍的探頭綜述入口入口入口入口測(cè)熔池溫度的熱電偶測(cè)熔池溫度的熱電偶保護(hù)帽保護(hù)帽預(yù)裝鋼水的管腔預(yù)裝鋼水的管腔脫氧劑脫氧劑用于測(cè)鋼水凝固溫度的管腔用于測(cè)鋼水凝固

33、溫度的管腔脫氧劑脫氧劑為光譜分析和燃燒分析取的雙厚度樣為光譜分析和燃燒分析取的雙厚度樣TSC探頭吹煉過(guò)程用，測(cè)定冶煉過(guò)程熔池的探頭吹煉過(guò)程用，測(cè)定冶煉過(guò)程熔池的T和和C含量和取樣；為調(diào)整終點(diǎn)控制，提含量和取樣；為調(diào)整終點(diǎn)控制，提供依據(jù)供依據(jù)用于光譜分析的樣表面用于光譜分析的樣表面 降低氧槍供氧強(qiáng)度和底吹流量； 吹煉終點(diǎn)前2分鐘使用； 副槍探頭插入深度500700mm； 測(cè)量時(shí)間6.5秒。副槍的探頭綜述TSO吹煉終點(diǎn)用吹煉終點(diǎn)用.測(cè)量熔池測(cè)量熔池T和和O含量；取終點(diǎn)成份樣；計(jì)算脫氧劑加入量；測(cè)量熔含量；取終點(diǎn)成份樣；計(jì)算脫氧劑加入量；測(cè)量熔池液面池液面測(cè)熔池溫度的熱電偶測(cè)熔池溫度的熱電偶保護(hù)罩保

34、護(hù)罩脫氧劑脫氧劑Samplesurfaceforspectroanalysis氧電池氧電池為光譜分析和燃燒分析取的雙厚度樣為光譜分析和燃燒分析取的雙厚度樣氧槍提槍后停留3050秒使用；副槍插入深度700mm；測(cè)量時(shí)間9.5秒副槍的使用過(guò)程的問(wèn)題使用存在什么問(wèn)題?脫碳期約20%樣子不能分析，主要是含渣問(wèn)題；還原期取樣不成功如何解決？副槍插入速度？副槍插入鋼液面深度，如何控制？副槍取樣過(guò)程的停留時(shí)間？第二章AOD冶煉模型基礎(chǔ)VAI二級(jí)模型介紹客戶(hù)端操作界面二級(jí)模型數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)L1OPC, TAGKERNEL, MODELSERVER, HMI MIDDLEWARETCP/IP人機(jī)操作

35、界面工具客戶(hù)端操作界面客戶(hù)端操作界面與工程師站一級(jí)PLC化驗(yàn)室二級(jí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二級(jí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu):VAI二級(jí)模型介紹冶煉模型工作圖示冶煉模型工作圖示:C含量含量鋼液溫度鋼液溫度DEC4測(cè)溫取樣測(cè)溫取樣氧化終點(diǎn)氧化終點(diǎn)測(cè)溫取樣測(cè)溫取樣兌鋼兌鋼取樣取樣還原還原取樣取樣調(diào)成分調(diào)成分VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹SMP構(gòu)成構(gòu)成: 鋼種元素成分設(shè)置：最小值、目標(biāo)值、最大值 工藝路線設(shè)置：兩步法、三步法 冶煉步驟設(shè)置：氧化期：DEC1-DEC8，還原期：RED1-RED2，脫S期：DES、成分調(diào)整期：ADJUST，反吹期：REBLOW，出鋼期TAP 每個(gè)冶煉步驟的過(guò)程參數(shù)設(shè)置u冶煉時(shí)間：最小值、最大值uC含量：最小值

36、、目標(biāo)值、最大值u鋼水溫度：最小值、目標(biāo)值、最大值u開(kāi)始加料時(shí)間及是否取樣uSOP、B1、B2、B3設(shè)置 每個(gè)冶煉步驟的物料分配設(shè)置u設(shè)置每種料在不同冶煉步驟的分配比 設(shè)置禁用料 設(shè)置強(qiáng)制用料VAI二級(jí)模型介紹二級(jí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二級(jí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu): 二級(jí)模型核心u由各種冶金模型組成，并根據(jù)冶煉狀態(tài)分為預(yù)計(jì)算模型和在線計(jì)算模型u預(yù)計(jì)算根據(jù)設(shè)定值計(jì)算工藝參數(shù)及分步驟的狀態(tài)參數(shù)，在線計(jì)算模型在冶煉過(guò)程中根據(jù)實(shí)際控制情況動(dòng)態(tài)計(jì)算實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)；u冶金模型核心包含:裝料模型、成分模型、合金化模型、熱模型、還原模型、造渣模型、脫S模型 二級(jí)模型服務(wù)u處理模型結(jié)果與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)通信，以及一級(jí)、三級(jí)與二級(jí)的通信基本模型

37、參數(shù)介紹氧化期氧化期: CRECarbon Removal Efficiency脫C利用系數(shù)；uCRE= O2C/(O2totalO2Si - O2Al O2CO-CO2)uO2C以生成CO計(jì)算脫C用氧量。uO2total O2Si - O2Al O2CO-CO2)總氧量-脫Si、Al用氧量-CO二次燃燒用氧；PRC頂槍供氧二次燃燒率uPRC= O2CO-CO2 /O2toplanceuO2CO-CO2二次燃燒生成CO2的用氧量。uO2toplance頂槍總氧量；B1、B2、B3堿度定義公式uB1=(CaO)/(SiO2+Al2O3) uB2=(MgO)/(SiO2+Al2O3) uB3=(C

38、aF2)/(CaO+MgO)SOP氮?dú)迩袚Q點(diǎn)氮?dú)迩袚Q點(diǎn)switch of point臨界臨界C含量含量在一定的氣體配比，脫碳速度顯著降低時(shí)對(duì)應(yīng)的在一定的氣體配比，脫碳速度顯著降低時(shí)對(duì)應(yīng)的C含量就是臨界碳含含量就是臨界碳含量。達(dá)到臨界濃度時(shí)，必須改變氣體比降低量。達(dá)到臨界濃度時(shí)，必須改變氣體比降低CO分壓，否則造成分壓，否則造成Cr大量氧大量氧4 AOD工藝模型工藝模型能夠適應(yīng)不同的裝入制度和原料條件，例如上面提到的使用熱鐵水冶煉不銹鋼。與傳統(tǒng)的基于廢鋼冶煉不銹鋼的生產(chǎn)線的主要不同是，使用的預(yù)溶液中的碳和高碳鉻鐵中的碳更高。AOD二級(jí)系統(tǒng)考慮到這種特殊條件，并給出高碳和低溶池溫度范圍的熱量和物料

39、平衡描述。由于可以利用的冷卻廢鋼的限制，工藝模型允許使用海綿鐵或礦石進(jìn)行冷卻，這種冷卻模型在其它煉鋼廠有成功的經(jīng)驗(yàn)（主要是取決于冷卻劑的含P量是否滿(mǎn)足工藝的要求）。AOD冶煉的全過(guò)程都可以通過(guò)L2模型來(lái)實(shí)現(xiàn)，工藝模型的組成如下：VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹4 AOD工藝模型4.1 預(yù)計(jì)算模型：預(yù)計(jì)算模型計(jì)算在AOD爐中各個(gè)工藝步驟的處理時(shí)間，達(dá)到最終的出鋼成分以及鋼液熔池的溫度和質(zhì)量所需要加入的材料、氣體量，同時(shí)為了達(dá)到各個(gè)不同的工藝步驟的工藝溫度，該模型優(yōu)化了在各個(gè)冶煉步驟中冷卻料和造渣劑的分配和次序（根據(jù)SMP中的配料表）。預(yù)計(jì)算模型包括五個(gè)不同的方面：預(yù)熔體的混合比的計(jì)算為了達(dá)到目標(biāo)的重

40、量，成分和堿度對(duì)合金、廢鋼和熔劑的計(jì)算和分配為了預(yù)測(cè)鋼，渣和廢氣的重量和成分以及每一工藝步驟之后的鋼水溫度對(duì)正在進(jìn)行的反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。為了優(yōu)化工藝修改階段設(shè)定值（碳含量和溫度的目標(biāo)值，氣體流量，添加料的分配）。如果一個(gè)工藝階段沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)值，給操作員提供信息和警告。注注：預(yù)計(jì)算可以被重復(fù)，當(dāng)一旦操作員對(duì)準(zhǔn)備生產(chǎn)爐次的溫度曲線滿(mǎn)意時(shí)，他可以將設(shè)定值發(fā)送到一級(jí)預(yù)計(jì)算模型可以作為一個(gè)選項(xiàng)被提供用作冶金專(zhuān)家的模擬工具。VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹4 AOD工藝模型4.2 成分模型： 合金模型的目的是計(jì)算為了達(dá)到目標(biāo)的出鋼成分和出鋼重量所需要的合金和廢鋼的量，該功能是預(yù)計(jì)算模型的一部分，在吹氧之前應(yīng)用，計(jì)

41、算得出的材料根據(jù)SMP被分配給各個(gè)工藝步驟。 為了在冶煉結(jié)束時(shí)達(dá)到目標(biāo)的鋼水成分和重量，合金模型自動(dòng)從可使用的材料（來(lái)自一級(jí)）和不被禁止的材料（來(lái)自SMP）中找出合金和廢鋼的最經(jīng)濟(jì)的混合比。它包括強(qiáng)制材料和經(jīng)過(guò)計(jì)算來(lái)自廢鋼料槽中的材料，盡可能的計(jì)算得出合適材料達(dá)到SMP中的目標(biāo)成分和重量要求，如果不能同時(shí)滿(mǎn)足鋼水成分和重量，則鋼水成分優(yōu)先。 計(jì)算得出的材料根據(jù)SMP的分配表分配到各個(gè)不同的工藝階段，加料時(shí)間、加料速度來(lái)自SMP，添加料的重量以及分配，加料時(shí)間和加料速度也可以由操作員來(lái)改變。VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹4 AOD工藝模型4.3 熱模型： 循環(huán)計(jì)算實(shí)際的熱量平衡。這種計(jì)算是基于先前

42、計(jì)算的熱量溫度、反應(yīng)的熱焓和轉(zhuǎn)爐熱輻射和熱傳導(dǎo)引起的熱損失。 分析模型是將熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的原理應(yīng)用來(lái)計(jì)算AOD爐內(nèi)的冶金反應(yīng)，能周期性地計(jì)算AOD爐內(nèi)正在發(fā)生的反應(yīng)，包括添加料的溶解，氧化和還原反應(yīng)，鋼液熔池中氮、氧和氫的增加，鋼渣之間硫和磷的分配，CO和H2的二次燃燒和鋼渣中的元素和氧化物的蒸發(fā)。 分析模型根據(jù)來(lái)自一級(jí)系統(tǒng)的信息，計(jì)算渣和金屬熔池鋼水的成分的變化，實(shí)際吹入的氣體流量，合金輔料的重量和成分以及在開(kāi)始計(jì)算時(shí)的冶煉狀態(tài)都將會(huì)在計(jì)算時(shí)考慮。 熱模型周期性地計(jì)算冶煉的實(shí)際熱平衡。計(jì)算以先前計(jì)算的冶煉溫度，反應(yīng)焓和由轉(zhuǎn)爐輻射和傳導(dǎo)引起的熱損失為基礎(chǔ)。 VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹4 AO

43、D工藝模型4.4 合金化模型： 合金模型是計(jì)算需要的合金和廢鋼數(shù)量以便能夠達(dá)到鋼種要求的目標(biāo)成分和目標(biāo)重量。計(jì)算的原料的重量根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的冶煉經(jīng)驗(yàn)分配到不同的工藝步驟中。 合金模型計(jì)算為達(dá)到鋼種的目標(biāo)成分和目標(biāo)重量所能夠達(dá)到的最便宜的合金和廢鋼的組合。計(jì)算的組合包括必須加入的原料和廢鋼（必須加入原料的重量不需要任何改變由于價(jià)格和鋼種的成分）以及調(diào)整的原料最終達(dá)到要求的重量和成分。計(jì)算的原料的結(jié)果根據(jù)SMP分配到各個(gè)工藝過(guò)程中。加入原料的重量和如何分配，加入的實(shí)際時(shí)間和速度都可以手動(dòng)干預(yù)。假如手動(dòng)干預(yù)，模型不再進(jìn)行復(fù)算，即使目標(biāo)成分達(dá)不到。VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹4 AOD工藝模型4.5 復(fù)吹模

44、型： 復(fù)吹模型的作用是在復(fù)吹之前，計(jì)算所需要的吹氧量和原料。復(fù)吹模型可以在還原前（溫度和碳的調(diào)整）和還原以后（溫度、碳、硅、氮?dú)獾恼{(diào)整）開(kāi)始。操作工必須選擇復(fù)吹原因指示并選擇適當(dāng)?shù)牟藛?。模型開(kāi)始計(jì)算需要的硅鐵、石灰數(shù)量和持續(xù)時(shí)間和氧氣消耗等。 二次吹煉模型的目的是計(jì)算為了在二次吹煉后達(dá)到目標(biāo)條件所需要的氣體和材料的量。該模型可以在還原之前（用于溫度和碳的調(diào)整）和還原之后（用于溫度，碳，硅和氮的調(diào)整）開(kāi)始。操作員必須在啟動(dòng)模型時(shí)指出二次吹煉的原因并選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)拇禋夥桨?。然后模型?huì)計(jì)算所需要的FeSi和石灰的量以及吹煉的持續(xù)時(shí)間和氣體消耗。 需進(jìn)行二次吹煉的五個(gè)不同的原因：在氮含量過(guò)高的情況下模

45、型計(jì)算脫氮的二次吹煉。在氮含量過(guò)低的情況下模型計(jì)算增氮的二次吹煉。在溫度過(guò)低的情況下模型計(jì)算升溫的二次吹煉。在碳含量過(guò)高的情況下模型計(jì)算脫碳的二次吹煉。在硅含量過(guò)高的情況下模型計(jì)算脫硅的二次吹煉。VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹4 AOD工藝模型4.6 溶池高度模型： 溶池高度模型計(jì)算裝入預(yù)溶體后液體溶池表面的位置（定義為溶池表面到爐殼底部）。這個(gè)位置用于調(diào)整在吹煉過(guò)程中氧氣距溶池表面的高度和計(jì)算溶池的靜態(tài)壓力，分析模型的這一功能周期性地進(jìn)行。 AOD爐的簡(jiǎn)化的幾何形狀： 耗損指數(shù)被分配給每一層的四點(diǎn)，從初始中線算起每過(guò)90一個(gè)點(diǎn)（從重新砌襯開(kāi)始冶煉若干爐不銹鋼之后以m計(jì)的耗損）。也考慮轉(zhuǎn)爐底部的

46、耗損。 AOD爐容積在每冶煉一爐之后重新計(jì)算，在下一爐的預(yù)熔體被兌入之后相應(yīng)地計(jì)算熔池液位。 VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹4 AODL2工藝模型主要功能主要功能目的目的/計(jì)算計(jì)算在線功能在線功能目的目的/計(jì)算計(jì)算周期模型在模型在線期間對(duì)反應(yīng)的周期計(jì)算最終調(diào)整用于最終的合金化，物質(zhì)組成和冷卻的氣體容積和添加料的計(jì)算預(yù)計(jì)算模型對(duì)整個(gè)過(guò)程的模擬和對(duì)添加料和氣體消耗的計(jì)算再次吹氣用于再次吹氣的氣體容積和添加料的的計(jì)算（不同原因）分析模型物質(zhì)平衡的周期計(jì)算物質(zhì)平衡功能物質(zhì)平衡功能目的目的/計(jì)算計(jì)算熱模型熱平衡的周期計(jì)算合金模型用于預(yù)計(jì)算的合金/廢鋼的計(jì)算SOP模型轉(zhuǎn)變點(diǎn)的周期計(jì)算造渣劑模型用于預(yù)計(jì)算的造

47、渣劑的計(jì)算預(yù)計(jì)算子功能預(yù)計(jì)算子功能目的目的/計(jì)算計(jì)算還原劑模型用于預(yù)計(jì)算的還原劑的計(jì)算加料加料計(jì)算（預(yù)熔體的混合）其它功能其它功能目的目的/計(jì)算計(jì)算脫碳脫碳計(jì)算熔池高度熔池高度的計(jì)算還原還原計(jì)算脫硫脫硫計(jì)算出鋼出鋼計(jì)算VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.1 AOD SMPVAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.1 AOD SMPVAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.2 鋼種及原料編輯VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.2 鋼種及原料編輯VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.3 模式及參數(shù)編輯VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SM

48、P介紹5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.3 模式及參數(shù)編輯VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.4 預(yù)計(jì)算VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.4 預(yù)計(jì)算VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.5 生產(chǎn)步驟計(jì)算VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.5 生產(chǎn)步驟計(jì)算VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹冶煉步驟進(jìn)入下一步的規(guī)則各冶煉步驟的步驟的跳步規(guī)則，實(shí)質(zhì)是控制脫各冶煉步驟的步驟的跳步規(guī)則，實(shí)質(zhì)是控制脫C速度、冶煉過(guò)程溫度、過(guò)速度、冶煉過(guò)程溫度、過(guò)氧化的平衡。二級(jí)氧化的平衡。二級(jí)SMP設(shè)置、實(shí)際操作時(shí)氧化期動(dòng)態(tài)控制跳步是體現(xiàn)冶煉設(shè)置、實(shí)際操作時(shí)氧化期

49、動(dòng)態(tài)控制跳步是體現(xiàn)冶煉水平關(guān)鍵；水平關(guān)鍵； C設(shè)置過(guò)低將導(dǎo)致高氧氬比吹煉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致過(guò)程溫度太高；C設(shè)置高溫度導(dǎo)致冶煉時(shí)間延長(zhǎng)； 當(dāng)CAim=0時(shí)，如DEC1-DEC2，滿(mǎn)足以下條件之一：uT=TAim且CminCCmaxuCTmaxuCTmin 當(dāng)CAim0時(shí)，DEC3以后，滿(mǎn)足以下條件之一：uC=CAim且TminTTmaxuCTmaxuCTmin5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.5 生產(chǎn)過(guò)程計(jì)算VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹5 AOD過(guò)程控制實(shí)績(jī)5.6 還原控制還原加還原加Fe-SiFe-Si功能功能l脫氧l還原渣中Cr2O3、氧化鐵等l合金化Fe-SiFe-Si計(jì)算計(jì)算 根據(jù)吹入鋼中氧氣反應(yīng)的

50、平衡理論，由吹入的氧氣量、入爐C含量、氧氣利用率、還原Si含量等參數(shù)推算出還原用Fe-Si量，配氣工根據(jù)爐況等因素可調(diào)整加入量（100Kg）。還原用Fe-Si量計(jì)算公式:=消耗總氧量（m3）-脫碳消耗氧量（m3）-脫硅消耗氧量（m3）1.66+合金化硅鐵量=消耗總氧量-兌入Si含量1280-加入合金量合金含Si量0.008-(兌入C含量1492.8-予計(jì)終點(diǎn)C含量1679.4)-加入合金量合金含C量0.00932X1.66+予還原目標(biāo)Si含量2400VAI標(biāo)準(zhǔn)冶煉操作SMP介紹第三章AOD冶煉不銹鋼工藝基礎(chǔ)AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD預(yù)溶液預(yù)溶液:預(yù)溶液是精煉鋼水純潔度、生產(chǎn)效率

51、、冶煉成本，以及成品成分精準(zhǔn)度的保證；預(yù)溶液的要求：鋼水溫度、鋼水成分、鋼水重量、渣重、鋼水到站節(jié)奏的精準(zhǔn)度；不同鋼種的生產(chǎn)工藝路線對(duì)預(yù)溶液的要求不同：不同鋼種的生產(chǎn)工藝路線對(duì)預(yù)溶液的要求不同： C脫C反應(yīng)放熱作為AOD精煉的部分熱源。初始C含量過(guò)高導(dǎo)致吹氧時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)程溫度高；而C含量過(guò)低導(dǎo)致還原硅消耗增加，容易造成溫度低后升溫或反吹；u預(yù)溶液來(lái)源EAF：根據(jù)不同鋼種的AOD生產(chǎn)周期要求，通?？刂圃?.5-2.5%之間；由于電爐使用廉價(jià)資源，且電爐幾乎不脫C，預(yù)溶液C含量也可以達(dá)到2.5-3.5%。u預(yù)溶液來(lái)源脫P(yáng)鐵水：預(yù)處理脫P(yáng)鐵水C含量約4%，轉(zhuǎn)爐脫P(yáng)鐵水？%；冶煉過(guò)程需補(bǔ)加C。u在確定C

52、含量時(shí)，除考慮全工序的生產(chǎn)節(jié)奏匹配、綜合成本要求外，在兩步法生產(chǎn)時(shí)，要重點(diǎn)考慮AOD的還原Si消耗，渣量，渣氧化性、脫S等質(zhì)量控制要素；AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD預(yù)溶液預(yù)溶液: Si脫C反應(yīng)前首先進(jìn)行脫Si反應(yīng)。初始Si含量過(guò)高導(dǎo)致吹氧時(shí)間延長(zhǎng)，石灰消耗增加，氧化期渣量上升對(duì)耐材壽命和脫C反應(yīng)造成不利影響；而Si含量過(guò)低導(dǎo)致預(yù)溶液氧化性強(qiáng)，影響前工序的金屬收得率；u預(yù)溶液來(lái)源EAF：根據(jù)AOD爐齡和電爐金屬收得率的要求通?？刂圃?.1-0.3%之間；由于電爐使用廉價(jià)資源配Si量上升，電爐脫Si不良；預(yù)溶液Si含量上限也可能達(dá)到0.4%。u預(yù)溶液來(lái)源脫P(yáng)鐵水：預(yù)處理脫P(yáng)鐵水、轉(zhuǎn)爐

53、脫P(yáng)鐵水的Si含量為0。u當(dāng)預(yù)溶液的鋼水溫度且C含量很低時(shí)，為促進(jìn)脫C反應(yīng)，可在預(yù)溶液中加FeSi補(bǔ)充熱量；AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD預(yù)溶液預(yù)溶液: MnMn的氧化還原性質(zhì)介于Cr和Si之間，除高M(jìn)n鋼外AOD通常對(duì)預(yù)溶液的Mn含量不做要求，考慮到電爐生產(chǎn)效率及Mn收得率問(wèn)題，Mn合金化通常在AOD完成； P考慮到分析波動(dòng)、補(bǔ)加合金增P，普通品種預(yù)溶液P含量需控制在規(guī)程成品上限-0.003%以?xún)?nèi)，特殊要求鋼種需控制在規(guī)程成品上限-0.005%以?xún)?nèi)；由于AOD冶煉不銹鋼不脫P(yáng)，因此發(fā)現(xiàn)預(yù)溶液P含量高時(shí)，AOD需準(zhǔn)確計(jì)算預(yù)測(cè)成品P含量，特別時(shí)加入低P合金，但造成成本升高； SS含量

54、與電爐原料及造渣有關(guān)，通常預(yù)溶液的S含量在0.02%以?xún)?nèi)；要根據(jù)所煉鋼種成品S要求及工藝路線確定預(yù)溶液S含量的要求。特殊情況下AOD可進(jìn)行換渣操作滿(mǎn)足S的要求； CrCr是不銹鋼的主元素。要考慮前工序預(yù)溶液Cr含量的控制能力及生產(chǎn)效率，以及AOD所冶煉鋼種的質(zhì)量要求設(shè)計(jì)預(yù)溶液的Cr含量。通常為控制范圍為(成品目標(biāo)成分-1，成品目標(biāo)成分)，高Ni、高M(jìn)o鋼要提高Cr含量。AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD預(yù)溶液預(yù)溶液: NiNi是300系不銹鋼的主元素，也是最重要的成本構(gòu)成要素。從成本方面考慮，一方面確保成品Ni成分下限控制，另一方面AOD使用純Ni要少，AOD要控制合理的調(diào)Ni量。通常

55、預(yù)溶液Ni成分控制范圍為（規(guī)程成分下限-0.5，規(guī)程成分下限)，對(duì)于高Cr、Ni含量的耐熱鋼，由于AOD出鋼溫度更低，Ni金屬通常要作為降溫料來(lái)使用，Ni成分可比規(guī)程目標(biāo)低1-2%； MoMo是含Mo不銹鋼如316L、317L、雙相鋼、436L、444等成本構(gòu)成要素，由于EAF的Mo收得率低，因此Mo完全在AOD內(nèi)進(jìn)行合金化，預(yù)溶液對(duì)Mo含量不作要求； Cu非含Cu要求預(yù)溶液Cu含量盡量低；含Cu鋼的Cu元素盡量從廢Cu、廢鋼中帶入，預(yù)溶液對(duì)Cu含量不作要求； N不做要求； As、Sn、Pb、Sb、Bi無(wú)害元素盡量少；AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD用輔料（石灰、螢石、白云石、輕燒鎂

56、球用輔料（石灰、螢石、白云石、輕燒鎂球)石灰保持一定的爐渣堿度從而促進(jìn)還原脫S脫O以及保護(hù)堿性耐火材料。石灰的質(zhì)量對(duì)煉鋼至關(guān)重要；AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD用輔料（石灰、螢石、白云石、輕燒鎂球用輔料（石灰、螢石、白云石、輕燒鎂球)螢石促進(jìn)渣中各種氧化物溶解成渣，提高爐渣流動(dòng)性，強(qiáng)化還原、脫S反應(yīng)。易加重耐火材料侵蝕AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD用輔料（石灰、螢石、白云石、輕燒鎂球用輔料（石灰、螢石、白云石、輕燒鎂球)白云石、輕燒鎂球主成分MgO。使渣中MgO含量與爐襯耐火材料的MgO達(dá)到平衡，減少爐襯MgO侵蝕。AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD用合金用合金

57、純鎳、鎳鐵、高碳鉻鐵、低碳鉻鐵、普通硅鐵、微碳硅鐵、純鎳、鎳鐵、高碳鉻鐵、低碳鉻鐵、普通硅鐵、微碳硅鐵、高碳錳鐵、電解錳、鉬鐵、氧化鉬、電解銅板、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵高碳錳鐵、電解錳、鉬鐵、氧化鉬、電解銅板、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵鎳通常在氧化期加入，還原后進(jìn)行微調(diào)；鎳豆容易碎，剪切鎳板易堵料倉(cāng)；AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD用合金用合金純鎳、鎳鐵、高碳鉻鐵、低碳鉻鐵、普通硅鐵、微碳硅鐵、純鎳、鎳鐵、高碳鉻鐵、低碳鉻鐵、普通硅鐵、微碳硅鐵、高碳錳鐵、電解錳、鉬鐵、氧化鉬、電解銅板、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵高碳錳鐵、電解錳、鉬鐵、氧化鉬、電解銅板、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵高碳鉻鐵通常在氧化期加入；低碳鉻鐵對(duì)于低

58、碳鋼還原后微調(diào)Cr使用；AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD用合金用合金純鎳、鎳鐵、高碳鉻鐵、低碳鉻鐵、普通硅鐵、微碳硅鐵、純鎳、鎳鐵、高碳鉻鐵、低碳鉻鐵、普通硅鐵、微碳硅鐵、高碳錳鐵、電解錳、鉬鐵、氧化鉬、電解銅板、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵高碳錳鐵、電解錳、鉬鐵、氧化鉬、電解銅板、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵硅鐵通常在還原期加入；微C硅鐵用于超低碳鋼種；AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD用合金用合金純鎳、鎳鐵、高碳鉻鐵、低碳鉻鐵、普通硅鐵、微碳硅鐵、純鎳、鎳鐵、高碳鉻鐵、低碳鉻鐵、普通硅鐵、微碳硅鐵、高碳錳鐵、電解錳、鉬鐵、氧化鉬、電解銅板、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵高碳錳鐵、電解錳、鉬鐵、氧化鉬、電解銅板

59、、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵鉬鐵通常在氧化期前期加入；因鉬鐵熔點(diǎn)高,比重大9.0t/m3，在鋼包內(nèi)調(diào)整收得率低，因此Mo成分在爐內(nèi)調(diào)整要調(diào)整好；為節(jié)約成本，AOD使用氧化鉬替代鉬鐵AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求AOD用合金用合金純鎳、鎳鐵、高碳鉻鐵、低碳鉻鐵、普通硅鐵、微碳硅鐵、純鎳、鎳鐵、高碳鉻鐵、低碳鉻鐵、普通硅鐵、微碳硅鐵、高碳錳鐵、電解錳、鉬鐵、氧化鉬、電解銅板、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵高碳錳鐵、電解錳、鉬鐵、氧化鉬、電解銅板、釩鐵、鈦鐵、鈮鐵高碳錳鐵：堆密度3.6t/m3，Mn含量70%，P含量高0.18%，使用時(shí)注意增P； 電解錳：Mn含量99%； 硼鐵：B含量16%，堆密度3.1t/m3了解

60、合金的主元素成分、有害元素成分、并掌握收得率、降溫系數(shù)有助于避了解合金的主元素成分、有害元素成分、并掌握收得率、降溫系數(shù)有助于避免出現(xiàn)廢品，提高成分、溫度控制能力，當(dāng)然這些參數(shù)的數(shù)值會(huì)隨原料質(zhì)量、免出現(xiàn)廢品，提高成分、溫度控制能力，當(dāng)然這些參數(shù)的數(shù)值會(huì)隨原料質(zhì)量、分析偏差、鋼水計(jì)量的波動(dòng)而變化，具體控制成分時(shí)要隨時(shí)注意理論計(jì)算值分析偏差、鋼水計(jì)量的波動(dòng)而變化，具體控制成分時(shí)要隨時(shí)注意理論計(jì)算值與分析值的偏差，保留空間避免問(wèn)題發(fā)生；與分析值的偏差，保留空間避免問(wèn)題發(fā)生；區(qū)分CrNiMnMoCuNbFeAOD各元素收得率,%98999999.5999095AOD用預(yù)溶液、原輔料及能源介質(zhì)要求能源介