1简述
目前，比较成功而又广泛采用的是静态控制和以副枪检测信息为基础的动态控制相结合的方法。副枪检测具体表现为冶炼过程中使用TSC复合探头进行测温、定碳测量1次，冶炼终点使用TSO复合探头进行测温、定氧/定碳测量1次。因此，副枪快速定碳的准确性对于转炉自动化炼钢的实现具有决定性意义。
2结晶定碳
钢液为高温铁基合金，结晶定碳方法依据合金中溶质含量对溶液相线温度的量化影响，通过测定溶液液相温度来计算溶质（碳）成分。通过对以往的炼钢技术进行研究发现，影响钢液结晶定碳准确性的主要因素是溶质含量及第二相（夹渣），且根据钢液凝固特性，结晶定碳准确性也受到碳含量本身的影响
2.1碳含量对定碳准确性的影响
结晶定碳技术的测量本质是温度测量，在温度测量基础上，结合冷却曲线特征，捕捉冷却曲线通过钢液相线时的温度值。实际的钢液冷却曲线，由于钢液本身成分波动及测量误差的存在，图表并不为直线，因此其变化更为复杂。
通过对其进行分析发现，结晶定碳准确性较好的碳含量区间（0.20%,0.60%)。某钢厂采用贺利氏副枪TSC探头在不同碳含量区间的命中精度。在碳含量区间（0.20%,0.60%）结晶定碳量程外，定碳偏差的标准差为0.155%，而在该量程内，定碳偏差的标准差仅0.086%。因此，合理选定TSC探头的测量碳含量区间，对于结晶定碳的准确性具有重要意义。
2.2溶质含量及第二相的影响
钢液的液相线温度由钢液中所有溶质元素对液相线温度的降低值决定。因此，使用TSC探头测定的钢液相线温度，不仅仅由钢液碳含量决定，其他元素如硅、锰、磷、硫等均与其有函数关系。一般的处理方法是：由于进行TSC测量时，已接近转炉炼钢终点，故可假定硅、锰含量已接近痕迹，磷、硫、氧、氮含量则为一相对稳定值。
因此，只需在计算公式基础上，引入一个常量C，即可建立液相线温度与钢液碳含量间的一一对应关系。但是，随转炉炼钢工况的阶段性变化或冶炼
分析定碳值与分析值之差，显著地分为了2个阶段，每个阶段的定碳差异均在+0. 05%以内。定碳差异呈现上述现象的原因是，转炉炉况的变化导致底吹停用，而底吹停吹前、后，TSC测.量时的钢液磷、氧等含量是显著不同的，因此才会出现一定的差异。此外，钢液冷却时元素B在固相与液相间的分配比，在冷却曲线上表现为斜率，定碳计算时该值取为定值。因此，该值的取值方法是结晶定碳测量的系统误差之一。而且，钢液中若含有较多气体成分，如氧、氮等，或卷入较多小颗粒炉渣，均相当于为钢液.引入了第二相，钢液冷却时，液体中第二相的存在对冷却曲线也有较大影响。因此，为保证结晶定碳的准确性，钢液流入定碳杯前需充分脱氧，并尽可能避免卷入炉渣。
3定氧定碳
副枪定氧定碳技术，使用TSO探头，是依据钢液温度和游离氧含量地测定值，通过碳氧化学反应平衡常数，来计算钢液碳含量。由于钢液碳含量是在钢液平衡状态下通过计算得到，因此，为保证定氧定碳结果的准确性，应在钢液接近平衡的条件下进行测量；在钢液平衡状态下，计算碳含量时，为保证准确性，还应尽量避免测温和定氧结果超量程，否则据之计算得到的碳含量也将失真。
3.1平衡状态对定碳精确性的影响
转炉炼钢供氧结束时，因前期供氧强度较大，一般可达3.2/min●t左右，因此熔池仍为过氧化状态，钢液和炉渣中均存在大量的富余氧，这些富余氧可与钢中的碳元素继续在钢、渣界面进行化学反应，使得转炉供氧结束时的熔池仍未处于化学平衡状态，若此时采用定氧定碳法进行碳含量测定，较易引起测量偏差。钢液未平衡时，定氧典型曲线会出现一定的变化，由于钢液中碳氧化学反应仍在进行中、钢液氧含量极不稳定且呈下行趋势，定氧测量时间被迫且、且测量结果亦处于非稳，段,导致定氧定碳结果不准。一般，为避免在钢液未平衡状态下进行副枪TSO测量，以保证定氧定碳所测氧、碳含量的准确性，建议副枪TSO的测量时点控制在转炉停止供氧后30 ~4，s,同时保证副枪插入液面以下深度约700 mm、测量时间6~8s。某钢厂TSO定碳值有明显的差异。通过对其分析发现，记录数第1 000炉以前，TSO测量距氧枪停氧均不少于3；s;记录数第1 000炉以后，因生产节奏控制，TSO测量距氧枪停氧均不足15s。因此导致TSO探头较为明显的准确性失真。第一阶段定碳值与分析值差异的标准偏差仅0. 014%，第二阶段该值得标准偏差遽升至0.024%，定碳准确性恶化了0.01%。
3.2定 氧定碳法的量程
定氧定碳时，首先使用TSO探头得到温度及氧电势测量值，根据能斯特定律计算氧含量，通过公式可知，碳含量0.15%、0.14%所对应的电势之差恰好为5 mV，与氧电势测量精度相符，可以保证定碳偏差为0.01%；当碳含量大于0.15%后，每增大0.01%的碳，相应的氧电势变化均小于5mV，表明已超氧电势测量量程，定碳精确性存疑。此外，转炉炼钢工艺的脱碳极限为0.03%，相应的TSO定碳的碳含量下限亦为0. 03%。
综上，定氧定碳法（TSO测量）的量程为碳含量区间（0.03%， 0. 15%)，在此区间之外，定氧定碳结果的精确性存疑。通过分析某钢厂TSO定碳值差异，使用定氧定碳法（ TSO探头）测量时，应尽可能应用于碳含量位于（0.03%，0.15%) 区间。
总结
在实际的应用中对结晶定碳和定氧定碳进行应用，并从理论角度出发，找到最优的应用方案，保证定碳测量有足够的准确性。通过实际的实践和分析发现，想要保证定碳测量的准确性就需要注意以下几点： (1) 结晶定碳时，使用TSC测量时应尽可能落在碳含量区间（0. 20%，0. 60%)。(2）定氧定碳时，使用TSO测量应在供氧停止30 ~40s后进行。
参考文献：
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