CN101575655A

CN101575655A - 一种降低转炉炉底的方法

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Publication number: CN101575655A
Application number: CNA2009101473586A
Authority: CN
Inventors: 梁新腾; 陈永; 李安林; 戈文荪; 何为; 肖明富; 李桂军; 杨森祥; 李清春; 蒋龙奎; 杨辉合
Original assignee: Panzhihua Iron and Steel Group Corp; Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd; Panzhihua New Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Panzhihua Iron and Steel Group Corp; Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd; Panzhihua New Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2009-06-18
Filing date: 2009-06-18
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2029-06-18
Also published as: CN101575655B

Abstract

本发明提供了一种降低转炉炉底的方法，该方法包括如下步骤：(1)出钢后将转炉内的终渣倒出；(2)向转炉内加入半钢和/或铁水、萤石和复合造渣剂，使用氧气进行滑动吹炼；(3)向转炉内加入高镁石灰和/或终渣调整剂，使用氮气进行吹炼；(4)将转炉内的炉渣倒出。本发明的降低转炉炉底的方法操作简便，不但不影响溅渣护炉的效果而且能够保证复吹效果，定期使用本发明的方法进转炉进行维护，可以保持转炉的稳定健康工作。

Description

一种降低转炉炉底的方法

技术领域

本发明涉及一种降低转炉炉底的方法。

背景技术

炉龄是转炉炼钢一项综合性技术经济指标。提高炉龄不仅可以降低耐火材料消耗，提高作业效率、降低生产成本，而且有利于均衡组织生产，促进生产的良性循环。转炉炉衬工作在高温、高氧化性条件下，通常以0.2-0.8mm/炉的速度被侵蚀。为了保证转炉正常生产和提高炉衬寿命，冶金工作者做了许多工作，如采用焦油白云石砖或轻烧油浸白云石砖进行贴补、喷补、摇炉挂渣等，使炉龄逐步提高到1000炉以上。

溅渣护炉是近年来开发的一项提高炉龄的新技术。溅渣护炉的基本原理是在转炉出钢后，调整终渣成分，并通过喷枪向渣中吹氮气，使炉渣溅起并附着在炉衬上，形成炉衬的保护层，减轻炼钢过程对炉衬的机械冲刷和化学侵蚀，从而达到保护炉衬、提高炉龄的目的。

目前国内外许多钢厂都采用溅渣护炉技术，在大幅度提高复吹转炉炉龄的同时，在降低物料消耗和生产成本、提高转炉作业率、均衡组织生产等诸多方面均取得十分显著的成绩。但是，随着该技术的实施，也带来了炉底上涨的危害。炉底上涨情况严重时，转炉炼钢过程中喷溅现象加重，降低了金属收得率，增加了炼钢原料的消耗，同时可能由于喷溅造成炉帽粘钢严重，而引起安全事故和设备事故。炉底上涨后，仍然按照正常的枪位进行炼钢，由于枪位过低，容易造成粘枪、熔枪事故；氧枪枪头被侵蚀后，造成供氧参数发生变化，氧气流股偏离原设计要求，氧气利用效率降低，不利于操作人员判断终点，从而降低钢水的质量。因此，需要提供一种方法定期对炉底上涨采取措施，以保证复吹效果和转炉稳定健康工作。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中溅渣护炉造成炉底上涨的问题，提供一种操作简便、不影响溅渣护炉效果的降低转炉炉底的方法。

本发明提供了一种降低转炉炉底的方法，该方法包括依次进行的如下步骤：(1)出钢后将转炉内的终渣倒出；(2)向转炉内加入半钢和/或铁水、萤石和复合造渣剂，使用氧气进行滑动吹炼，相对于每吨半钢和铁水的总量，所用氧气的量为800-2500立方米；(3)向转炉内加入高镁石灰和/或终渣调整剂，使用氮气进行吹炼，所用氮气的量使得转炉内的产物降温至800-1200℃；(4)将氮气吹炼后得到的炉渣倒出。

本发明的降低转炉炉底的方法操作简便，不但不影响溅渣护炉的效果，而且能够保证复吹效果，定期使用本发明的方法对转炉进行维护，可以保持转炉的稳定健康工作。例如，根据本发明实施例1，使用本的明的方法降低炉底后，炉底的厚度下降约400mm，炉身及炉壁的溅渣层侵蚀则较小。

具体实施方式

本发明提供的降低转炉炉底的方法包括依次进行的如下步骤：(1)出钢后将转炉内的终渣倒出；(2)向转炉内加入半钢和/或铁水、萤石和复合造渣剂，使用氧气进行滑动吹炼，相对于每吨半钢和铁水的总量，所用氧气的量为800-2500立方米；(3)向转炉内加入高镁石灰和/或终渣调整剂，使用氮气进行吹炼，所用氮气的量使得转炉内的产物降温至800-1200℃；(4)将氮气吹炼后得到的炉渣倒出。

根据本发明提供的方法，其中，所述半钢和/或铁水的用量由转炉的炼钢能力和炉底上涨程度来决定，一般只要能没过炉底且不超过0.2米即可。以120吨的转炉为例，一般情况下，所述半钢和/或铁水的加入量可以为1-5吨，优选为2-3吨。所述半钢和铁水可以单独使用，也可以混合使用，本发明对此没有特别限定，只要使两者的总量在上述范围内即可。

所述萤石和复合造渣剂的用量由加入的半钢和铁水的总量决定，相对于每吨半钢和铁水的总量，所述萤石的加入量可以为200-500千克，优选为250-400千克，更优选为250-350千克；所述复合造渣剂的加入量可以为200-500千克，优选为250-400千克，更优选为250-350千克。

其中，所述萤石可以是本领域常规使用的各种萤石，优选情况下，所述萤石的主要成分为CaF₂：70-85重量％，SiO₂：10-20重量％，S：≤0.10重量％，P：≤0.06重量％。

所述复合造渣剂可以为常规用于炼钢的各种复合造渣剂，其组成和制备方法为本领域技术人员所公知。例如，典型的复合造渣剂的主要成分为：CaO：9-15重量％，SiO₂：45-55重量％，MgO：2-3.5重量％，P₂O₅：0.085-0.11重量％，Al₂O₃：4-6重量％；Fe₂O₃：9-13重量％，FeO：4.5-7重量％，C：0.8-1.5重量％。

根据本发明提供的方法，其中，使用氧气进行吹炼的目的是将半钢和/或铁水氧化，与萤石和复合造渣剂形成氧化性炉渣，熔解引起炉底上涨的沉淀物，溶解后的产物一般称为熔渣。使用滑动吹炼的目的是防止氧枪长时间停留在一个点吹炼，从而避免局部过分侵蚀转炉炉衬，而其它地方不能有效溶解降低炉底上涨的沉淀物。对于120吨的转炉，使用氧气进行滑动吹炼的时间可以为5-20分钟，优选为5-10分钟，氧气的压力可以为0.3-1.5MPa，优选为0.5-1MPa。优选情况下，相对于每吨半钢和铁水的总量，吹氧量为1000-2200立方米。

一般情况下，为了方便操作，可以通过转炉内配有的氧枪使用氧气进行滑动吹炼，氧枪的枪位在转炉内钢水液面的上方1-1.3米水平滑动，水平滑动速度可以为30-60米/分钟，优选为35-45米/分钟。本发明中，所述枪位是指氧枪的喷头的最低点与吹氧前转炉内液面的距离。

根据本发明提供的方法，加入高镁石灰和/或终渣调整剂的目的是稠化多余的氧化性炉渣，也即终止上述熔解过程，以防止过度熔解，从而不影响转炉炉身、炉腹位置的护炉效果。其中，所述高镁石灰和/或终渣调整剂的用量由加入的半钢和铁水的总量决定，相对于每吨半钢和铁水，所述高镁石灰和终渣调整剂的总加入量可以为500-1500千克，优选为800-1200千克。所述高镁石灰和终渣调整剂可以单独使用，也可以以各种比例混合使用，只要保证它们的总加入量在上述范围内即可。

其中，所述高镁石灰的主要成分和用途为本领域技术人员所公知，其主要成分一般为：CaO：30-70重量％，MgO：20-50重量％，CaCO₃：2-10重量％，SiO₂：0.5-2重量％。

所述终渣调整剂可以为常规用于炼钢的终渣调整剂。例如，典型的终渣调整剂的主要成分为：SiO₂：10-15重量％，CaO：25-35重量％，MgO：12-24重量％，C：8-16重量％，优选情况下，为了不向转炉内引入额外的P和S，所述终渣调整剂中P和S的含量要求满足：P：≤0.05重量％，S：≤0.15重量％，。所述终渣调整剂可以使用本领域公知的方法制备，例如，可以将炼钢烟尘经除尘后得到的除尘灰压制成球而制得。

根据本发明提供的方法，其中，使用氮气进行吹炼的目的是对熔渣起搅拌和冷却作用，与上述高镁石灰和/或终渣调整剂配合使用来终止上述熔解过程，同时还能使得冷却后的炉渣更加致密。对于120吨的转炉，使用氮气进行吹炼的时间可以为5-20分钟，优选为5-10分钟，氮气的压力可以为0.3-1.5MPa，优选为0.5-1MPa。

一般情况下，为了方便操作，可以通过转炉内配有的氧枪使用氮气进行吹炼，氧枪的开氮点枪位可以在转炉内钢水液面的上方5-10米，优选为6-8米，吹炼开始后的枪位即过程枪位在转炉内钢水液面的上方0.2-1.5米，优选为0.5-1.2米。所述开氮点枪位是指开始向转炉中吹入氮气时氧枪的喷头的最低点与吹氮前转炉内液面的距离；所述过程枪位是指吹炼过程中氧枪的喷头的最低点与吹氮前转炉内液面的距离。

根据本发明提供的方法，在上述条件范围内，通常可以使炉底厚度下降200-600毫米，对炉身及炉壁的溅渣层侵蚀则较小，一般为30毫米以下。因此，对于炉底厚度远大于上述范围的转炉，为了使转炉炉底厚度降至足够低，该方法还可以包括在将转炉内的炉渣倒出后进行测炉，根据测炉的结果，如果需要可以重复进行步骤(1)-(4)的操作。其中，测炉用的装置可以为任何能够测量炉底厚度的装置，例如，可以为西安星悦激光红外技术有限公司的激光测厚仪。

需要说明的是，本发明提供的降低转炉炉底的方法是用来解决由于溅渣护炉导致炉底上涨的问题的方法，对于实际的转炉炼钢生产过程来说，在每次出钢后均要将部分炉渣留在炉内进行溅渣，以保护炉衬，当溅渣护炉-炼钢的循环进行约100-200次后，炉底上涨就会对炼钢产生不利的影响，这时，可以使用本发明提供的降低转炉炉底的方法使炉底降低，以保持转炉的稳定健康工作。

下面，将通过实施例对本发明进行更详细的描述。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的降低转炉炉底的方法。

使用容积为120吨的转炉炼钢结束之后，进行如下操作：

(1)将转炉中的钢水全部倒出，使用激光测厚仪(西安星悦激光红外技术有限公司)测炉，测得炉底厚度为1500mm；

(2)向转炉中兑入半钢2吨，并将900kg萤石加入转炉内，再由转炉料仓加入500kg复合造渣剂，其中，半钢的主要成分为：Fe：95.6重量％，C：3.5重量％，Si：0.015重量％，Mn：0.07重量％，P：0.05重量％，S：0.012重量％，Ti：0.05重量％，V：0.06重量％；萤石的主要成分为：CaF₂：84重量％，SiO₂：14重量％，S：≤0.10重量％，P：≤0.06重量％；复合造渣剂的主要成分为：CaO：17重量％，SiO₂：53重量％，MgO：6重量％，P₂O₅：0.10重量％，Al₂O₃：5重量％；Fe₂O₃：10重量％，FeO：6重量％，C：1重量％。

(3)将氧枪氧压调至0.6MPa，下枪吹炼，枪位为距钢水液面1m，采用滑枪操作，氧枪水平滑动的速度为40米/分钟，吹氧时间为15min，吹氧量为3200m³；

(4)吹氧完成后，向转炉中加入2200kg高镁石灰(所述高镁石灰的主要成分为：CaO：57重量％，MgO：32重量％，CaCO₃：8重量％，SiO₂：1.5重量％。)；

(5)使用氧枪向转炉内吹入氮气，开氮点枪位为距钢水液面6m，过程枪位为距钢水液面1m；氮气压力为1.3MPa，吹氮时间为6min，吹氮量为3000m³；

(6)将转炉内的炉渣全部倒入渣罐。

(7)肉眼观察转炉，发现炉底厚度明显下降，炉身及炉壁的溅渣层侵蚀则较小，进一步使用西安星悦激光红外技术有限公司生产的激光测厚仪测得炉底厚度平均下降400mm。

实施例2

本实施例用于说明本发明提供的降低转炉炉底的方法。

使用120吨的转炉炼钢结束之后，进行如下操作：

(1)将转炉中的钢水全部倒出，使用激光测厚仪(西安星悦激光红外技术有限公司)测炉，测得炉底厚度为1600mm；

(2)向转炉中兑入半钢1.5吨，将525kg萤石加入转炉内，再由转炉料仓加入525kg复合造渣剂，其中，半钢的主要成分为：Fe：96重量％，C：3.6重量％，Si：0.02重量％，Mn：0.04重量％，P：0.065重量％，S：0.022重量％，Ti：0.03重量％，V：0.03重量％；萤石的主要成分为：CaF₂：84重量％，SiO₂：14重量％，S：≤0.10重量％，P：≤0.06重量％；复合造渣剂的主要成分为：CaO：13重量％，SiO₂：55重量％，MgO：3.5重量％，P₂O₅：0.15重量％，Al₂O₃：7重量％；Fe₂O₃：11重量％，FeO：5.5重量％，C：1.1重量％。

(3)将氧枪氧压调至1MPa，下枪吹炼，枪位为距钢水液面1.5m，采用滑枪操作，氧枪滑动的速度为45米/分钟，吹氧时间为6.5min，吹氧量为3250m³；

(4)吹氧完成后，向转炉中加入1500kg终渣调整剂(主要成分为：SiO₂：13重量％，CaO：30重量％，MgO：18重量％，Fe₂O₃：15重量％，FeO：6重量％，Al₂O₃：3.5重量％，P：0.04重量％，S：0.1重量％，C：12重量％。)；

(5)使用氧枪向转炉内吹入氮气，开氮点枪位为距钢水液面8m，过程枪位为距钢水液面1.5m；氮气压力为1MPa，吹氮时间为10min，吹氮量为3600m³；

(6)将转炉内的炉渣全部缓慢地倒入渣罐。

(7)肉眼观察转炉，发现炉底厚度明显下降，炉身及炉壁的溅渣层侵蚀则较小，进一步使用西安星悦激光红外技术有限公司生产的激光测厚仪测得炉底厚度平均下降320mm。

实施例3

本实施例用于说明本发明提供的降低转炉炉底的方法。

按照与实施例1同样的方式降低转炉炉底，不同的是：

步骤(2)为：向转炉中兑入铁水3.5吨，将800kg萤石加入转炉内，再由转炉料仓加入1400kg复合造渣剂，其中，铁水的主要成分为：Fe：94.2重量％，C：4.55重量％，Si：0.2重量％，Mn：0.29重量％，P：0.064重量％，S：0.002重量％，Ti：0.25重量％，V：0.26重量％，萤石和复合造渣剂的主要成分同实施例1；

步骤(3)为：将氧枪氧压调至1.3MPa，下枪吹炼，枪位为距钢水液面1.2m，采用滑枪操作，氧枪水平滑动的速度为40米/分钟，吹氧时间为6min，吹氧量为3500m³；

步骤(4)为：吹氧完成后，向转炉中加入1500kg终渣调整剂(主要成分同实施例2)和1600kg高镁石灰(主要成分同实施例1)；

步骤(5)为：使用氧枪向转炉内吹入氮气，开氮点枪位为距钢水液面8m，过程枪位为距钢水液面1.5m；氮气压力为0.6MPa，吹氮时间为18min，吹氮量为4500m³。

步骤(7)为：肉眼观察转炉，发现炉底厚度明显下降，炉身及炉壁的溅渣层侵蚀则较小，进一步使用西安星悦激光红外技术有限公司生产的激光测厚仪测得炉底厚度平均下降500mm。

Claims

1、一种降低转炉炉底的方法，其特征在于，该方法包括依次进行的如下步骤：(1)出钢后将转炉内的终渣倒出；(2)向转炉内加入半钢和/或铁水、萤石和复合造渣剂，使用氧气进行滑动吹炼，相对于每吨半钢和铁水的总量，所用氧气的量为800-2500立方米；(3)向转炉内加入高镁石灰和/或终渣调整剂，使用氮气进行吹炼，所用氮气的量使得转炉内的产物降温至800-1200℃；(4)将氮气吹炼后得到的炉渣倒出。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，以120吨的转炉为基准，所述半钢和铁水的总加入量为1-5吨；相对于每吨半钢和铁水的总量，所述萤石的加入量为200-500千克，所述复合造渣剂的加入量为200-500千克。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其中，以复合造渣剂的总重量为基准，所述复合造渣剂的主要成分为：CaO：9-15重量％，SiO₂：45-55重量％，MgO：2-3.5重量％，P₂O₅：0.085-0.11重量％，Al₂O₃：4-6重量％；Fe₂O₃：9-13重量％，FeO：4.5-7重量％，C：0.8-1.5重量％。

4、根据权利要求1所述的方法，其中，使用氧气进行滑动吹炼的时间为5-20分钟，氧气的压力为0.3-1.5MPa，相对于每吨半钢和铁水的总量，吹氧量为1000-2200立方米。

5、根据权利要求1或4所述的方法，其中，通过氧枪使用氧气进行滑动吹炼，氧枪的枪位在转炉内液面的上方1-1.3米水平滑动，滑动速度为30-60米/分钟。

6、根据权利要求1所述的方法，其中，相对于每吨半钢和铁水，所述高镁石灰和终渣调整剂的总加入量为500-1500千克。

7、根据权利要求1或6所述的方法，其中，以高镁石灰的总重量为基准，其中，所述高镁石灰的主要成分为：CaO：30-70重量％，MgO：20-50重量％，CaCO₃：2-10重量％，SiO₂：0.5-2重量％。

8、根据权利要求1或6所述的方法，其中，以终渣调整剂的总重量为基准，所述终渣调整剂的主要成分为：SiO₂：10-15重量％，CaO：25-35重量％，MgO：12-24重量％，C：8-16重量％。

9、根据权利要求1所述的方法，其中，使用氮气进行吹炼的时间为5-20分钟，氮气的压力为0.3-1.5MPa，相对于每吨半钢和铁水的总量，吹氮量为800-2500立方米。

10、根据权利要求1或9所述的方法，其中，通过氧枪使用氮气进行吹炼，氧枪的开氮点枪位在转炉内液面的上方5-10米，过程枪位在转炉内液面的上方0.2-1.5米。