CN103014224B

CN103014224B - 一种提钒转炉溅渣护炉的方法

Info

Publication number: CN103014224B
Application number: CN201210531639.3A
Authority: CN
Inventors: 戈文荪; 龚洪君; 熊开伟; 陈炼; 王二军; 黄正华; 卓钧; 周海龙; 张龙超; 朱鹏; 张家利; 黄东平; 董克平; 蒋龙奎; 王建; 李龙
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2032-12-11
Also published as: CN103014224A

Abstract

本发明公开了一种提钒转炉溅渣护炉的方法，所述方法包括：在转炉出钢完成后进行溅渣护炉之前，向转炉内加入粒度在3.0mm以下的镁质调渣剂并进行吹氧化渣，以获得可粘附在转炉炉衬上的稠态钒渣。其中，所述镁质调渣剂为冶金镁砂和碳粉。采用本发明的方法后，可显著提高提钒转炉炉龄，提高幅度在1000炉以上，具有操作简单、护炉效果好、可显著提高提钒转炉炉龄并降低提钒成本的优点。

Description

一种提钒转炉溅渣护炉的方法

技术领域

本发明专利属于钢铁冶金领域，特别涉及对含钒铁水冶炼转炉进行溅渣护炉的工艺。

背景技术

转炉溅渣护炉技术与复吹炼钢技术并列为转炉炼钢的两项重大新技术。其中，转炉溅渣护炉是提高转炉炉龄的有效技术措施，其基本原理是在转炉出钢完成后向转炉内加入调渣剂，使其中的MgO与炉渣产生化学反应，生成一系列高熔点物质（例如镁铁尖晶石），被通过氧枪系统喷出的高压氮气喷溅到炉衬的大部分区域或指定区域，粘附于炉衬内壁，形成固态的良好、可消耗的耐材保护渣层。转炉冶炼时，保护渣层可减轻高温气流及炉渣对炉衬的化学侵蚀和机械冲刷，以维护炉衬、提高炉龄并降低耐材包括喷补料等消耗，实现保护炉衬的目的。溅渣护炉充分利用了转炉钒渣并采用氮气作为喷吹动力，在转炉技术上是一项创新的技术进步，它比干法喷补、火焰喷补、人工砌砖等方法更合理，其既能抑制炉衬砖表面的氧化脱碳，又能减轻高温渣对炉砖的侵蚀冲刷，从而保护炉衬砖，降低耐火材料蚀损速度，减少喷补材料消耗，减轻工人劳动强度，提高炉衬使用寿命，提高转炉作业率，减少操作费用，而且不需大量投资，较好地解决了炼钢生产中生产率与生产成本的矛盾。目前我国复吹炼钢转炉的炉龄已超过30000炉。

提钒转炉炉衬材料同炼钢转炉一样，也为镁碳砖，含有相当数量的碳成分。在使用过程中，工作表面的碳受到氧化性熔渣中FeO等氧化物、供入的O₂及炉气中CO等氧化性气氛的氧化作用，以及高温条件下碳的还原作用，使得镁碳砖表面形成脱碳层。镁碳砖就是通过“氧化一脱碳一冲蚀”的循环反复进行，最终镁砂颗粒在钒渣中漂移和流失。为有效抑制炉衬砖的蚀损，提高炉龄，也可采用最有效的溅渣护炉工艺。但是，提钒转炉又与炼钢转炉有明显差别：首先，提钒过程时间短，且提钒过程控制的终点温度低，大约为1340～1450℃，因此，对调渣后钒渣的粘度就需要合理调整，使其能溅起而粘附至炉衬上。另外，钒渣比钢渣的熔点高，因而，调渣步骤对实现钒渣溅渣护炉起到关键作用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，而提供一种对含钒铁水提钒转炉进行溅渣护炉的工艺。

为了实现上述目的，本发明提供了一种提钒转炉溅渣护炉的方法，所述方法包括：在转炉出钢完成后进行溅渣护炉之前，向转炉内加入粒度在3.0mm以下的镁质调渣剂并进行吹氧化渣，以获得可粘附在转炉炉衬上的稠态钒渣。其中，所述镁质调渣剂由70wt%冶金镁砂和30wt%碳粉组成。

根据本发明的提钒转炉溅渣护炉方法的一个实施例，所述方法还可包括溅渣后的摇炉步骤，所述摇炉步骤是将所述稠态钒渣进一步粘附在炉衬上。

根据本发明的提钒转炉溅渣护炉方法的一个实施例，所述转炉出钢过程从提钒半钢温度达到1400～1450℃开始。

根据本发明的提钒转炉溅渣护炉方法的一个实施例，每8小时的溅渣次数为：转炉炉役前中期1～2次，转炉炉役中后期2～3次。

根据本发明的提钒转炉溅渣护炉方法的一个实施例，所述镁质调渣剂中CaO含量在3.0wt%以下。

根据本发明的提钒转炉溅渣护炉方法的一个实施例，所述转炉的容量为30～200t。当转炉的容量为30～200t时，所述镁质调渣剂的加入量可为2～5kg/t钢。所述吹氧化渣的吹氧时间可为1～3min。所述溅渣护炉的过程中，通入0.8～1.0MPa的氮气进行溅渣，溅渣时间为3～4min，溅渣枪位距炉底1000～1500mm。

与现有技术相比，本发明具有操作简单、护炉效果好、可显著提高提钒转炉炉龄并降低提钒成本的优点。

附图说明

图1为本发明示例性实施例的提钒转炉溅渣护炉生产工艺示意图。

具体实施方式

以下，参照图来详细说明本发明的实施例。

如图1所示，本发明提供了一种提钒转炉溅渣护炉的生产工艺，包括如下步骤：

⑴将含钒铁水兑入转炉中进行吹钒，当半钢温度达到吹钒终点（即1400～1450℃）时，开始出钢。

⑵转炉出钢完成后留下钒渣，向转炉内加入粒度在3.0mm以下的镁质调渣剂并进行吹氧化渣，以获得可粘附在转炉炉衬上的稠态钒渣。其中，所述镁质调渣剂由冶金镁砂和碳粉组成。

其中，镁质调渣剂的主要作用是提高钒渣中的MgO含量，以提高钒渣的粘度和融化性温度。由于细小的MgO晶粒悬浮于渣中可以起到提高钒渣粘度和溅渣后在炉衬上形成的溅渣层的抗侵蚀能力，所以将镁质调渣剂的粒度控制在3.0mm以下。镁质调渣剂由冶金镁砂和碳粉组成，并控制镁质调渣剂中冶金镁砂所占比例为70wt%，碳粉为30wt%，其中，冶金镁砂中MgO的含量在85%以上，碳粉中碳的含量在83%以上。冶金镁砂主要起稠渣作用，并提高溅渣层的熔点，使溅渣保护层能经受提钒过程的冲刷，而碳粉主要起还原渣中FeO作用，进一步提高溅渣层的熔点，同时还起到促进化渣过程尽快完成的作用。另外，考虑到钒渣中通常要将CaO含量控制在3.0%以下，因此，镁质调渣剂中CaO含量应控制在3.0wt%以下。

⑶吹氧化渣完成后，吹氮溅渣，使钒渣均匀地粘附在炉衬上。

⑷溅渣完成后，从炉口将未用完的钒渣倒出。即可进行下一炉铁水提钒生产。

进一步地，为了使溅渣护炉的效果更好，所述方法还可包括溅渣后的摇炉步骤，摇炉步骤是将所述吹氧化渣后得到的稠态钒渣进一步粘附在炉衬上，例如粘附在转炉前后大面的炉衬上。

进一步地，为提高提钒转炉的炉龄，每8小时的溅渣次数为：转炉炉役前中期1～2次，转炉炉役中后期2～3次。

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30～200t。

以下，将以30～200t转炉为例详细阐述本发明的方法：

在上述步骤⑵中，对于30～200t转炉，镁质调渣剂的加入量可为2～5kg/t_钢。吹氧化渣的吹氧时间可为1～3min。

在上述步骤⑶中，可通入0.8～1.0MPa的氮气进行溅渣，溅渣时间为3～4min，溅渣枪位距炉底1000～1500mm。

其中，当溅渣氮气工作压力小于0.8MPa时，钒渣溅起的高度不够，提钒转炉耳轴以上的渣层变薄，而炉底渣层较厚，造成炉底上涨和熔池液面上移不利于炉衬维护和冶炼操作；当溅渣氮气工作压力大于1.0MPa时，溅渣高度达到炉口以上，提钒转炉中下部粘附的渣量少，达不到溅渣护炉效果，且增加安全隐患；而当溅渣氮气工作压力为0.8～1.0MPa时，溅渣高度可以达到炉口的上下各处，炉衬渣层较均匀，能有效控制炉底上涨和减少耳轴以上部位炉衬侵蚀。因此，适宜的溅渣氮气工作压力为0.8～1.0MPa。溅渣枪位控制在距炉底1000～1500mm之间，以使钒渣能均匀地粘附在提钒转炉的炉衬上。一般地，当炉渣的粘度太大或调渣剂加入过多时，溅渣所需的时间短，溅渣层薄，炉内剩余残渣多；当炉渣稀或调渣剂加入不足时，溅渣时间长，因而，对于30～200t的提钒转炉，溅渣吹氮时间控制在3～4min为宜。

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

将含钒铁水兑入30t转炉炉内进行吹钒，当达到吹钒终点时，半钢温度为1400℃，将提钒半钢倒净。然后将转炉摇至“零”位（即转炉不倾斜处于竖直状态），加入总量为2kg/t钢的冶金镁砂和碳粉作为调渣剂，并通入1min氧气进行吹氧化渣至化渣均匀，得到稠态钒渣，其中，采用的调整剂粒度在3.0mm以下。吹氧化完渣完成后，氧氮切换进行吹氮溅渣，其中，溅渣氮气工作压力调为0.8MPa，溅渣枪位距炉底1000mm，溅渣时间为3.5min。待稠态钒渣均匀地粘附在转炉炉衬上后，提枪并前后摇炉，将稠态钒渣进一步黏附在转炉前后大面的炉衬上。最后，将未用完的稠态钒渣从炉口倒出至盛钒渣容器中。溅渣完毕后，即可安排下一炉铁水提钒生产。

示例2

将含钒铁水兑入120t转炉炉内进行吹钒，当达到吹钒终点时，半钢温度为1430℃，将提钒半钢倒净。然后将转炉摇至“零”位，加入总量为3.8kg/t钢的冶金镁砂和碳粉作为调渣剂，并通入2min氧气进行吹氧化渣至化渣均匀，得到稠态钒渣，其中，采用的调整剂粒度在3.0mm以下。吹氧化完渣完成后，氧氮切换进行吹氮溅渣，其中，溅渣氮气工作压力调为0.9MPa，溅渣枪位距炉底1250mm，溅渣时间为3min。待稠态钒渣均匀地粘附在转炉炉衬上后，提枪并前后摇炉，将稠态钒渣进一步黏附在转炉前后大面的炉衬上。最后，将未用完的稠态钒渣从炉口倒出至盛钒渣容器中。溅渣完毕后，即可安排下一炉铁水提钒生产。

示例3

将含钒铁水兑入200t转炉炉内进行吹钒，当达到吹钒终点时，半钢温度为1450℃，将提钒半钢倒净。然后将转炉摇至“零”位，加入总量为5g/t钢的冶金镁砂和碳粉作为调渣剂，并通入3min氧气进行吹氧化渣至化渣均匀，得到稠态钒渣，其中，采用的调整剂粒度在3.0mm以下。吹氧化完渣完成后，氧氮切换进行吹氮溅渣，其中，溅渣氮气工作压力调为1.0MPa，溅渣枪位距炉底1500mm，溅渣时间为4min。待稠态钒渣均匀地粘附在转炉炉衬上后，提枪并前后摇炉，将稠态钒渣进一步黏附在转炉前后大面的炉衬上。最后，将未用完的稠态钒渣从炉口倒出至盛钒渣容器中。溅渣完毕后，即可安排下一炉铁水提钒生产。

在未使用该方法之前，提钒转炉炉龄为7800炉，使用该方法后，转炉炉龄在8850炉，可以看出，采用本发明的方法后，可显著提高提钒转炉炉龄，提高幅度在1000炉以上。本发明具有操作简单、护炉效果好、可显著提高提钒转炉炉龄并降低提钒成本的优点。

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

1.一种提钒转炉溅渣护炉的方法，其特征在于，在转炉出钢完成后进行溅渣护炉之前，向转炉内加入粒度在3.0mm以下的镁质调渣剂并进行吹氧化渣，以获得可粘附在转炉炉衬上的稠态钒渣，其中，所述镁质调渣剂由70wt％冶金镁砂和30wt％碳粉组成，所述镁质调渣剂中CaO含量在3.0wt％以下。

2.根据权利要求1所述的提钒转炉溅渣护炉的方法，其特征在于，所述转炉的容量为30～200t。

3.根据权利要求2所述的提钒转炉溅渣护炉的方法，其特征在于，所述镁质调渣剂的加入量为2～5kg/t钢。

4.根据权利要求2所述的提钒转炉溅渣护炉的方法，其特征在于，所述吹氧化渣的吹氧时间为1～3min。

5.根据权利要求2所述的提钒转炉溅渣护炉的方法，其特征在于，所述溅渣护炉的过程中，通入0.8～1.0MPa的氮气进行溅渣，溅渣时间为3～4min，溅渣枪位距炉底1000～1500mm。

6.根据权利要求1所述的提钒转炉溅渣护炉的方法，其特征在于，所述方法还包括溅渣后的摇炉步骤，所述摇炉步骤是将所述稠态钒渣进一步粘附在炉衬上。

7.根据权利要求1所述的提钒转炉溅渣护炉的方法，其特征在于，所述转炉出钢过程从提钒半钢温度达到1400～1450℃开始。

8.根据权利要求1所述的提钒转炉溅渣护炉的方法，其特征在于，每8小时的溅渣次数为：转炉炉役前中期1～2次，转炉炉役中后期2～3次。