CN103255246B - 一种防止渣罐开裂的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种防止渣罐开裂的工艺，以转炉渣罐为例；渣罐使用前向空罐内加入定量的石油焦粉和硅铁粉,使罐在环境温度低于0℃时，直接盛装转炉高温钢渣或液态的铸余钢渣；其中石油焦粉的含碳量为90%，粒度小于1mm；硅铁粉的硅含量为75%，粒度小于3mm;石油焦粉加入量G₁（吨）的计算公式:G₁=0.012Q；式中：Q为钢渣量/吨；硅铁粉加入量G₂（吨）的计算公式:G₂=0.017Q；式中：Q为钢渣量/吨。改善渣罐的使用工艺，对防止渣罐在冬季温差较大条件下的开裂问题，有积极的预防作用。

Description

一种防止渣罐开裂的工艺

技术领域

本发明涉及转炉炼钢厂、电炉炼钢厂使用渣罐的工艺改善，对于防止渣罐在冬季温差较大条件下的开裂问题，有积极的预防作用。

背景技术

渣罐是炼钢过程中盛装转炉、精炼炉液态和高温固态钢渣的重要容器。渣罐本体的安全性，尤其是渣罐开裂漏渣穿渣事故，是关系到炼钢渣处理能否顺利进行的关键。所以渣罐使用过程中产生的裂纹预防和消除，是渣罐使用过程中重要的安全管控因素。特别是在冬季零下30℃左右,将这些渣罐直接投用，安全事故多有发生。

检索文献披露：（1）彭润平在《武钢技术》2009,47（6）发表的论文“钢渣罐修复裂纹原因分析及对策”中间表述了“由于钢渣罐是炼钢生产中重要设备，出现裂纹若修复不及时可能会影响炼钢生产”的内容。（2）罗红专在《机械设计与制造》，2005（4）发表的论文“渣罐开裂分析及结构改进”一文中间表述了“渣罐装渣时所受的热应力是压应力，其最大应力对应于底部与座圈的最大温差。根据现场观察到的实际情况，1400℃的高温将瞬间使渣罐底部的温度立即升高到800℃以上，渣罐最初的温度在200℃以下，因此，最大温差在600℃以上。”的内容。（3）宁新周、张计民、张维召等人在《冶金环境保护》，2007（2）发表的论文“国内钢渣处理和应用方式的调查分析”一文中间表述了“由于闷罐为钢制，高温易引起渣罐的变形开裂，影响生产”的内容。（4）张相福在《金属加工》2011年（20）发表的论文“大型冶金渣罐焊缝开裂修复及改进措施”一文中间表述了“在渣罐投入使用后不久，罐体与底座连接处焊缝就全部开裂，甚至有些底座已经脱落，后经制作单位对渣罐返修多次，但效果仍不明显，使用不久又重新开裂。”以及“必须减小温差、降低热应力才能从根本上解决开裂问题。”的内容。由上述信息可知：目前还没有有效的工艺措施降低渣罐使用过程中的温差，加以预防和消除渣罐使用过程中的开裂问题。

本发明所设计的工艺，能够有效减少渣罐在使用过程中，渣罐本体在受渣过程中温度升高过快，造成渣罐开裂的事故，这对于东北、西北地区的冬季节防止渣罐开裂的问题，有特别显著的作用，并且成本很低，具有重要的生产实践意义。

发明内容

本发明的目的在于：所设计的工艺，能够有效减少渣罐在使用过程中，渣罐本体在受渣过程中温度升高过快，造成渣罐开裂的事故，这对于防止冬季渣罐开裂的问题解决十分有效。

本发明的目的是这样实现的:一种防止渣罐开裂的工艺，以转炉渣罐为例；

渣罐使用前向空罐内加入定量的石油焦粉和硅铁粉, 使罐在环境温度低于0℃时，直接盛装转炉高温钢渣或液态的铸余钢渣；其中石油焦粉的含碳量为90%，粒度小于1mm；硅铁粉的硅含量为75%，粒度小于3mm; 

石油焦粉加入量G₁（吨）的计算公式:

G₁=0.012Q

式中：Q为钢渣量/吨；

硅铁粉加入量G₂（吨）的计算公式:

G₂=0.017Q

式中：Q为钢渣量/吨。

本发明转炉的液态钢渣在缓慢冷却凝固过程中，液态转炉钢渣的成分中间TFe含量较高，碱度大于3.5以后，流动性较差，不利于转炉钢渣均匀的粘附于铸钢渣罐的内壁，转炉高温液态钢渣倒入钢质的渣罐以后，最先接触渣罐内壁的液态钢渣，迅速与铸钢渣罐本体进行热交换，液态钢渣中间熔点较高的硅酸二钙和硅酸三钙首先凝固析出，结晶过程中硅氧离子形成的网络结构将钢渣的各种矿物组织凝结在一起，形成基本结构为非均质相的玻璃相和陶瓷相的渣膜，粘附于渣罐的内壁，其中钢渣中间的主要矿物组织硅酸二钙的熔点很高（2130℃），凝固以后，很难再次被液态钢渣熔化，故能够做为特殊的耐火材料使用，但是形成的渣膜厚度不均匀，渣罐底部较厚，罐壁渣膜较薄，不作处理，会影响渣罐盛装钢渣的有效容积。

本发明依据转炉固态钢渣的导热性较差的缺陷，设计了使用转炉固态钢渣粘附于渣罐铸钢件内表面，然后盛装高温的钢渣，由于铸钢件渣罐通过热对流向环境空气传递出的热量，大于液态钢渣通过固态钢渣传递给铸钢铸钢件本体的热量，所以能够有效的防止渣罐本体升温过快，减少了由于渣罐本体温差过大引起的渣罐开裂事故。本工艺为本生产的节能降耗提供了有力的保障措施，彰显技术进步。

附图说明

本发明结合附图作进一步说明。

附图为渣罐带渣膜的使用示意图；

如图所示：1-铸钢渣罐的本体 、2-高温钢渣（液态、固态）、 3-粘附在渣罐内表面上的固态钢渣。

具体实施方式

本发明结合实施例作进一步说明。

实施例1

1）使用前向空渣罐内加入定量的石油焦粉末和硅铁粉末。其中石油焦粉的加入量G_1（吨）和硅铁粉的加入量G_{2（吨），}按照以下的公式加入，能够保证工艺的平稳执行，其中石油焦的含碳量为90%，粒度小于1mm；硅铁粉的硅含量为75%，粒度小于3mm。

G₁=0.012Q

G₂=0.017Q

式中：Q为钢渣量/吨。

以1条120吨转炉生产线为例；该生产线配置有工程容量为120吨转炉3座，使用11m³的渣罐，每座转炉每次出渣量为14吨，钢渣的温度1600℃；其中钢渣的化学成分（质量百分数）由CaO：45%、SiO₂： 22%、Al₂O₃：2.5%、TFe： 26%、MgO： 14%、MnO ： 2%、P₂O₅： 0.81%组成。

 2)转炉渣罐在使用以前，不再喷涂渣罐防粘渣剂，向渣罐内加入168kg，碳含量为90%，粒度小于1mm的石油焦粉末，以及238kg硅铁粉末，其中硅铁粉末的硅含量为75%，粒度小于3mm，然后渣罐正常在转炉进行盛装转炉液态钢渣的受渣作业使用。

实施例2

以实施例1的生产线为例；该生产线冬季环境温度低于0℃，转炉需要检修、限产等原因，停产时间大于12h。

1) 转炉渣罐在使用以前，不再喷涂渣罐防粘渣剂，向渣罐内加入168kg，碳含量为90%，粒度小于1mm的石油焦粉末，以及238kg硅铁粉末，其中硅铁粉末的硅含量为75%，粒度小于3mm，然后渣罐正常在转炉进行盛装转炉液态钢渣的受渣作业使用。

2)转炉受渣以后，按照正常的渣处理工艺进行钢渣处理，包括热泼处理、滚筒渣处理、风淬渣处理、粒化轮工艺处理、热闷渣处理等。

3）以上的渣处理工艺过程中，将渣罐中间的液态钢渣处理完以后，留下粘附于渣罐内壁的固态渣膜，待用。

4）转炉生产再次正常进行的时候，直接使用以上的渣罐，进行盛装转炉的液态钢渣的作业即可。

Claims (1)

1.一种防止渣罐开裂的工艺，其特征在于：采用转炉渣罐；

渣罐使用前向空罐内加入定量的石油焦粉和硅铁粉, 使罐在环境温度低于0℃时，直接盛装转炉高温钢渣或液态的铸余钢渣；其中石油焦粉的含碳量为90%，粒度小于1mm；硅铁粉的硅含量为75%，粒度小于3mm; 

石油焦粉加入量G₁（吨）的计算公式:

G₁=0.012Q

式中：Q为钢渣量/吨；

硅铁粉加入量G₂（吨）的计算公式:

G₂=0.017Q

式中：Q为钢渣量/吨。