CN102994687A - 一种降低转炉炉底厚度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低转炉炉底厚度的方法，所述方法包括以下步骤：根据转炉炉底的渣层厚度，在转炉出钢过程中预留能够将所述渣层完全反应掉的钢水；向转炉中滑动吹氧进行吹炼；对转炉中的熔池进行冷却降温，最后倒掉炉渣。本发明的方法不需向炉内重新兑入半钢或铁水等化炉底材料，并有效地利用了出钢时钢水和钢渣的温度，在氧气吹炼过程中也不需造渣，具有操作简单、节奏快、成本低的优点。

Description

一种降低转炉炉底厚度的方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，涉及一种转炉炉底的维护方法，尤其涉及一种去除转炉炉底的渣层以降低转炉炉底厚度的方法。

背景技术

近年来随着转炉复吹技术和溅渣护炉技术的发展，转炉炉龄得到了大幅度提高，但同时也是导致炉底上涨的重要问题。其主要原因为：在溅渣护炉过程中，溅渣使熔渣不能完全附着于炉衬，其剩余部分滞留并黏附于炉底，引起炉底上涨；另一方面，采用顶底复吹转炉时，若底部供气元件通气不良或出现堵塞时，炉内液体便会在底部中心区域出现顶枪氧气射流所不能完全带动循环的部分，形成炉内滞留区，另外，若氧气射流冲击深度不足，也会导致滞留区增大，从而引起炉底上涨。当然，引起炉底上涨的原因还有很多，例如废钢块度过大而沉入熔池底部直至吹炼结束废钢也不能完全熔化，这些沉入炉底的大块废钢降低了停止区内金属液的温度，甚至还会与区域内的金属一起黏结炉底造成炉底上涨，另外炉渣成分以及操作不当等均对炉底厚度有影响。综上，可以看出由于氧气射流冲击深度不足、炉内金属液循环力度不足以及溅渣操作不当等多方面因素均会致使钢渣滞留炉底，造成炉底的厚度增加。

转炉炉底严重上涨，造成炉容比下降，冶炼过程喷溅严重，造成钢铁料的流失，严重喷溅也带来较大设备、人身安全隐患。另外，炉底上涨后，转炉内熔池高度升高，吹炼时氧枪与熔池的距离相对缩小，枪位过低，容易发生粘枪、熔枪事故。并且氧枪枪头被侵蚀，造成氧枪寿命降低，甚至造成氧枪被烧漏事故。而炉底上涨，操作人员较难判断枪位高低，容易在吹炼过程和终点控制上形成误判，影响钢水质量。

因此，需要一种操作方法，在转炉炉底上涨后能快速有效的降低炉底厚度，以利于转炉操作的稳定。

现有的降低转炉炉底厚度的方法有使用半钢或铁水，通过吹氧洗炉底以及使用铁水和硅铁，通过吹氧洗炉底两种：

公开号为CN101575655A的中国专利中公开了一种降低转炉炉底的方法，其记载了一种在在转炉内兑入半钢或铁水，再加入萤石和复合造渣剂，通过下氧枪进行滑动吹炼来降低炉底厚度的方法。

公开号为CN101619374A的中国专利公开了一种加硅铁化炉底控制炉底的方法，其记载了一种向转炉内吹氧的同时，加入硅铁的降低炉底厚度的方法。

上述两种方法的均需要向炉内加入专门的化炉底材料，不仅增加了冶炼成本，浪费了资源，而且存在处理时间较长，过程操作复杂等问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，而提供一种不需要向转炉内重新加入化炉底材料、操作简单、成本低的降低转炉炉底厚度的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种降低转炉炉底厚度的方法，所述方法包括以下步骤：

根据转炉炉底的渣层厚度，在转炉出钢过程中预留能够将所述渣层完全反应掉的钢水；向转炉中滑动吹氧进行吹炼；对转炉中的熔池进行冷却降温，最后倒掉炉渣。

根据本发明的降低转炉炉底厚度的方法的一个实施例，所述冷却降温步骤可采用高镁石灰和活性石灰。

根据本发明的降低转炉炉底厚度的方法的一个实施例，所述转炉的容量为120吨。

当转炉的容量为120吨时，所述转炉炉底的渣层厚度在400mm以上。在转炉出钢过程中，转炉炉体倾斜93°～96°后出钢15～25秒，或当钢包中净空高度为250mm～280mm时，停止出钢，预留的钢水为2～3吨。在所述滑动吹氧步骤中，可控制吹氧的氧气压力为0.7～0.75MPa，氧气流量为20000～21000Nm³/h，吹氧时间为4～6min。另外，若炉底的渣层厚度分布均匀，可控制氧枪枪位在0.3m～0.8m的高度之间滑动；若炉底的渣层厚度分布为中间厚度比周围厚度小，控制氧枪枪位在0.6m～1.2m的高度之间滑动；若炉底的渣层厚度分布为中间厚度比周围厚度大，控制氧枪枪位在0.3m的高度平面内滑动；在所述对转炉中的熔池进行冷却降温的步骤中，可加入800～1000Kg高镁石灰和800～1000Kg活性石灰进行冷却降温。此外，在倒掉炉渣之后，还可以再次加入800～1000Kg高镁石灰和800～1000Kg活性石灰以对转炉内剩余的炉渣进行冷却降温。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括不需向炉内重新兑入铁水等化炉底材料；有效地利用了出钢时钢水和钢渣的温度；在氧气吹炼过程不需造渣；具有操作简单、节奏快、成本低的优点。

具体实施方式

本发明提供了一种降低转炉炉底厚度的方法，所述方法包括以下步骤：

根据转炉炉底的渣层厚度，在转炉出钢过程中预留能够将所述渣层完全反应掉的钢水；向转炉中滑动吹氧进行吹炼；对转炉中的熔池进行冷却降温，最后倒掉炉渣。

其中，转炉炉底的渣层厚度可以采用常规的方法测量，例如使用激光测厚仪进行测量。特别地，当转炉炉底的渣层厚度在400mm以上时，采用本发明的方法可以取得很好地效果，但是本发明不限于此，渣层厚度小于400mm时也可以采用本发明的方法。本发明的方法适用于各种炉容的转炉，在本发明的方法的一个示例性实施例中，转炉的容量为120吨。

以下，将以120吨转炉为例详细阐述本发明的方法：

在转炉出钢过程中，转炉炉体倾斜93°～96°后出钢15～25秒，或当钢包中净空高度为250mm～280mm时，停止出钢，以保证转炉中预留有2～3吨钢水。需要说明的是：转炉在生产过程中处于“零”位，即转炉不倾斜处于竖直状态。

然后向转炉中滑动吹氧以形成高氧化性的钢水和钢渣，在滑动吹氧步骤中，可控制吹氧的氧气压力为0.7～0.75MPa，氧气流量为20000～21000Nm³/h，吹氧时间为4～6min，其中，吹氧时间根据转炉炉底的渣层厚度进行调节，若渣层厚度较大，可延长吹氧时间，若炉底厚度较小时，可以缩短吹氧时间。另外，若炉底的渣层厚度分布均匀，可控制氧枪枪位在0.3m～0.8m的高度之间滑动；若炉底的渣层厚度分布为中间厚度小、周围厚度大，可控制氧枪枪位在0.6m～1.2m的高度之间滑动；若炉底的渣层厚度分布为中间厚度大、周围厚度小，可控制氧枪枪位在0.3m的高度平面内滑动。需要说明的是，文中提到的炉底中间和周围是一个相对的概念，在120吨转炉中，炉底中间是指直径范围小于2m的区域，周围是指直径范围大于3m的区域。

在对转炉中的熔池进行冷却降温的步骤中，为了避免炉渣倒出后烧穿渣罐，可加入800～1000Kg高镁石灰和800～1000Kg活性石灰进行冷却降温，以将高温炉渣冷却至1600℃以下。

完成上述步骤后倒掉转炉内的钢渣并将转炉转回零位，再向炉内加入800～1000Kg高镁石灰和800～1000Kg，然后加入废钢，兑铁并按正常冶炼工艺进行生产。这里，再次加入活性石灰和高镁石灰的目的是对炉内剩余的高温、高氧化性炉渣进行冷却，以保证兑铁时不会因高温高氧化性钢渣与铁水剧烈反应，造成大喷的安全事故。另外，加入的这部分活性石灰和高镁石灰可作为后面冶炼时的第一批渣料使用。

正常冶炼一炉后，可再用激光测厚仪测量炉底厚度，以确定化炉底的效果，并根据测厚结果调整吹炼过程氧枪枪位。

下面结合示例对本发明的示例性实施例进行进一步说明。

示例1

转炉的容量为120吨，炉龄为4328炉，正常炉底厚度在800mm。使用激光测厚仪测量炉衬厚度，炉底平均厚度为1300mm，且在炉底各部位厚度分布比较均匀。根据测厚情况，采用本发明的方法进行降低炉底厚度操作，具体操作如下：

(1)在出钢过程中，转炉倾角显示为95.5度，在该角度下出钢15秒后抬炉，停止出钢，目测炉内钢水量为2吨左右；

(2)转炉摇至零位，降氧枪吹氧，将氧气压力调整至0.7MPa，氧气流量调整至20000Nm³/h；

(3)操作氧枪在0.35m～0.8m高度之间来回滑动吹氧，吹氧4.5min后提升氧枪，并关闭氧气，将氧气压力和流量调回至转炉正常冶炼时的参数；

(4)向炉内加入1000Kg高镁石灰、996Kg活性石灰，转炉前后摇动3次后，将炉内的炉渣倒出；

(5)倒完渣后转炉回零位，再向炉内加入1000Kg活性石灰，1000Kg高镁石灰，随后向炉内加废钢，兑铁，然后进行正常冶炼；

(6)正常冶炼一炉后，再次用激光测厚仪对炉衬进行测量，炉底厚度分布均匀，平均为865mm，转炉炉底厚度下降了435mm。

示例2

转炉的容量为120吨，炉龄为3425炉，正常炉底厚度在800mm。使用激光测厚仪测量炉衬厚度，炉底平均厚度为1350mm，且在炉底周围较厚，平均厚度为1460mm，而中心部位较薄，平均厚度为1050mm。根据测厚情况，采用本发明的方法进行降低炉底厚度操作，具体操作如下：

(1)在出钢过程中，转炉倾角显示为93度，目测钢包内净空高度为250mm时，停止出钢，目测炉内钢水量为2.5吨左右；

(2)转炉摇至零位，降氧枪吹氧，将氧气压力调整至0.75MPa，氧气流量调整至21000Nm³/h；

(3)操作氧枪在0.6m～1.2m高度之间来回滑动吹氧，吹氧6min后提升氧枪，并关闭氧气，将氧气压力和流量调回至转炉正常冶炼时的参数；

(4)向炉内加入800Kg高镁石灰、900Kg活性石灰，转炉前后摇动3次后，将炉内的炉渣倒出；

(5)倒完渣后转炉回零位，再向炉内加入1000Kg活性石灰，900Kg高镁石灰，随后向炉内加废钢，兑铁，然后进行正常冶炼；

(6)正常冶炼一炉后，再次用激光测厚仪对炉衬进行测量，炉底厚度分布均匀，平均为885mm，转炉炉底厚度下降了465mm。

示例3

转炉的容量为120吨，炉龄为6825炉，正常炉底厚度在700mm，使用激光测厚仪测量炉衬厚度，炉底平均厚度为1250mm，且在炉底周围较薄，平均厚度为1000mm，而中心部位较厚，平均厚度为1300mm，根据测厚情况，采用本发明的方法进行降低炉底厚度操作，具体操作如下：

(1)在出钢过程中，转炉倾角显示为96度，在该角度下出钢20秒后抬炉，停止出钢，目测炉内钢水量为2吨左右；

(2)转炉摇至零位，降氧枪吹氧，将氧气压力调整至0.7MPa，氧气流量调整至20000Nm³/h；

(3)操作氧枪在0.3m～0.5m高度之间来回滑动吹氧，吹氧5min后提升氧枪，并关闭氧气，将氧气压力和流量调回至转炉正常冶炼时的参数；

(4)向炉内加入997Kg高镁石灰、800Kg活性石灰，转炉前后摇动3次后，将炉内的炉渣倒出；

(5)倒完渣后转炉回零位，再向炉内加入800Kg活性石灰，1000Kg高镁石灰，随后向炉内加废钢，兑铁，然后进行正常冶炼；

(6)正常冶炼一炉后，再次用激光测厚仪对炉衬进行测量，炉底厚度分布均匀，平均为750mm，转炉炉底厚度下降了500mm。

示例4

转炉的容量为120吨，炉龄为5478炉，正常炉底厚度在750mm，使用激光测厚仪测量炉衬厚度，炉底平均厚度为1300mm，且在炉底各部位厚度分布比较均匀，根据测厚情况，采用本发明的方法进行降低炉底厚度操作，具体操作如下：

(1)在出钢过程中，转炉倾角显示为94度，目测钢包内净空高度为280mm，停止出钢，目测炉内钢水量为3吨左右；

(2)转炉摇至零位，降氧枪吹氧，将氧气压力调整至0.7MPa，氧气流量调整至20000Nm³/h；

(3)操作氧枪在0.6m～1.2m之间来回滑动吹氧，吹氧4min后提升氧枪，并关闭氧气，将氧气压力和流量调回至转炉正常冶炼时的参数；

(4)向炉内加入1000Kg高镁石灰、1000Kg活性石灰，转炉前后摇动3次后，将炉内的炉渣倒出；

(5)倒完渣后转炉回零位，再向炉内加入1000Kg活性石灰，1000Kg高镁石灰，随后向炉内加废钢，兑铁，然后进行正常冶炼；

(6)正常冶炼一炉后，再次用激光测厚仪对炉衬进行测量，炉底厚度分布均匀，平均为800mm，转炉炉底厚度下降了500mm。

可以看出，本发明通过在转炉出钢时预留一部分钢水，向转炉吹氧形成高温高氧化性的钢水和钢渣以侵蚀转炉炉底过厚的渣层，转炉炉底厚度下降了435mm以上，达到了降低转炉炉底厚度的目的。并且本发明的方法不需向炉内重新兑入半钢或铁水等化炉底材料，并有效地利用了出钢时钢水和钢渣的温度，在氧气吹炼过程中也不需造渣，具有操作简单、节奏快、成本低的优点。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种降低转炉炉底厚度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

根据转炉炉底的渣层厚度，在转炉出钢过程中预留能够将所述渣层完全反应掉的钢水；向转炉中滑动吹氧进行吹炼；对转炉中的熔池进行冷却降温，最后倒掉炉渣。

2.根据权利要求1所述的降低转炉炉底厚度的方法，其特征在于，所述冷却降温步骤采用高镁石灰和活性石灰。

3.根据权利要求1所述的降低转炉炉底厚度的方法，其特征在于，所述转炉炉底的渣层厚度在400mm以上。

4.根据权利要求3所述的降低转炉炉底厚度的方法，其特征在于，所述转炉的容量为120吨。

5.根据权利要求4所述的降低转炉炉底厚度的方法，其特征在于，加入800～1000Kg高镁石灰和800～1000Kg活性石灰进行冷却降温。

6.根据权利要求4所述的降低转炉炉底厚度的方法，其特征在于，所述吹氧的氧气压力为0.7～0.75MPa，氧气流量为20000～21000Nm³/h，吹氧时间为4～6min。

7.根据权利要求4所述的降低转炉炉底厚度的方法，其特征在于，所述滑动吹氧步骤中，若炉底的渣层厚度分布均匀，控制氧枪枪位在0.3m～0.8m的高度之间滑动；若炉底的渣层厚度分布为中间厚度比周围厚度小，控制氧枪枪位在0.6m～1.2m的高度之间滑动；若炉底的渣层厚度分布为中间厚度比周围厚度大，控制氧枪枪位在0.3m的高度平面内滑动。

8.根据权利要求4所述的降低转炉炉底厚度的方法，其特征在于，在转炉出钢过程中，转炉炉体倾斜93°～96°后出钢15～25秒，或当钢包中净空高度为250mm～280mm时，停止出钢。

9.根据权利要求8所述的降低转炉炉底厚度的方法，其特征在于，预留的钢水为2～3吨。

10.根据权利要求4所述的降低转炉炉底厚度的方法，其特征在于，在所述倒掉炉渣步骤之后，还包括再次加入800～1000Kg高镁石灰和800～1000Kg活性石灰以对转炉内剩余的炉渣进行冷却降温。