CN103290167B - 提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，当炉底透气砖熔损掉100～150mm时，在出钢完毕并倒尽炉渣后，按每次垫补厚度为50～150mm的量，向炉内加入下列质量比的补炉料：MgO75～85%，C7～14%，CaO1～3%，SiO21～2%，Fe2O30.5～1.5%，粘结剂2～10%，总和为100%，停留2～3秒；利用炉内温度对补炉料自然烧结40～70分钟，再在700～1200℃下烧结60～120分钟，投入冶炼；冶炼10～30炉后，重复步骤（1）和（2），如此反复垫补，直至炉底上涨100～300mm。有效提高转炉炉底砖及炉底透气砖使用寿命，满足顶、底复合吹炼工艺要求，减少冶炼周期，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种延长转炉炉底使用寿命的方法，尤其是一种提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，属于钢铁冶炼技术领域。
背景技术
炼钢复合吹炼转炉使用的透气砖用于底部供气，由于炉中钢液搅拌强烈，加剧了透气砖及其周围炉底砖的浸蚀与损耗，直接影响转炉炉底的使用寿命，加上还要从底部供气，使透气砖温度变化激烈，开吹与停吹温度相差约200～400℃，故温度变化成为影响透气砖使用寿命的第二因素。因此，透气砖及其周围炉底砖的使用寿命很难与转炉其它部位炉衬的使用寿命同步。为了提高透气砖及其周围炉底砖的使用寿命，延长炉底使用寿命，现在技术主要从设计、布置、制作工艺、材质改进、安装和使用维护等方面来采取措施，具体是：1）选用抗浸蚀性强、抗剥落性和温度急变性好的优质鎂碳质耐材制作；2）使透气砖设计、布置更加合理，把透气砖的位置向炉底中心部位移动，减缓外侧透气砖被炉渣覆盖，同时加大透气砖之间的距离，防止透气砖浸蚀区域相互重叠；3）透气砖制作合格，供气稳定、可调；4）让炉底和透气砖挂渣，或向透气砖和炉底喷浆和热补，对透气砖长度进行监测，并调节透气砖压力流量；5）通过溅渣护炉操作，使透气砖的表面凝固一层炉渣。以上措施虽在一定程度上提高了透气砖的使用寿命，但仍不能与其它部位炉衬的使用寿命同步，在一个炉役期内仍要停炉更换透气砖，或者关闭透气砖，停止底吹，终止复吹工艺，从而增加转炉维护强度，影响炼钢正常生产。
通过对炉底透气砖浸蚀情况的研究发现：使用透气砖以后，由于增加了炉底的钢水搅拌，加剧炉底砖和透气砖浸蚀速度，尤其透气砖的浸蚀速度远高于炉底砖，正常冶炼300炉后，透气砖熔损就达150mm～200mm；透气砖浸蚀长度达450mm（透气砖总长为550mm），仍继续冶炼，很容易发生穿炉事故，若不采取措施对透气砖进行保护，总长为550mm的透气砖只能维持1000炉左右。
发明内容
为解决透气砖浸蚀速度快，而缩短转炉炉底使用寿命，从而影响正常炼钢生产等问题，本发明提供一种提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法。
本发明通过下列技术方案实现：一种提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于经过下列各步骤：
（1）在正常顶、底复合吹炼过程中，当炉底透气砖熔损掉100～150mm时，在出钢完毕并倒尽炉渣后，按每次垫补厚度为50～150mm的量，向炉内加入下列质量比的补炉料：
MgO 75～85%，
C 7～14%，
CaO 1～3%，
SiO2 1～2%，
Fe2O3 0.5～1.5%，
粘结剂 2～10%，
总和为100%；
在炉体垂直的位置，停留2～3秒，在炉体向至少二个方向倾斜30～40°的位置，分别停留2～3秒，最后使炉体保持垂直位置；
（2）对步骤（1）的炉底进行氧气吹扫1～2分钟，使补炉料在炉底保持平整、严实，之后利用炉内温度对补炉料进行自然烧结40～70分钟，再在供氧条件下，使补炉料在700～1200℃下烧结60～120分钟，投入冶炼；
（3）当冶炼10～30炉后，重复步骤（1）和（2），如此反复垫补，直至炉底上涨100～300mm。
所述步骤（1）的补炉料中的粘结剂为酚醛树脂、沥青中的一种或几种。
所述步骤（1）中的补炉料固化温度为800～1000℃。
所述步骤（1）的炉底透气砖为透气量为20～30Nm3/h、压力为0.2～1.0Mpa的常规镁碳质耐火材料砖。
所述步骤（1）的补炉料垫补时，镁碳质耐材透气砖熔损应小于150mm，以利于炉底及熔池部位炉衬的维护。
所述步骤（2）的氧气吹扫是：在氧气压力为0.7～0.9Mpa、氧气流量为11500～13800m3/h的条件下，使用氧枪对补炉料进行吹扫。
所述步骤（2）的供氧是：在氧气压力为0.015～0.040Mpa、氧气流量为100～140m3/h、时间为20～50分钟条件下，使用氧枪对补炉料进行供氧。
所述步骤（2）的全过程中，保持透气砖的正常供气，使补炉料在烧结过程中始终保持有缝隙透气，保证透气砖不堵塞，同时使补炉料与镁碳质耐材透气砖，经高温烧结后能很好粘接、固化。
所述步骤（3）的炉底上涨应小于300mm，以利于冶炼顺利进行，同时防止透气砖堵塞。
为了更好的监控炉底及透气砖的浸蚀情况，除了用眼观察外，每8～10小时用炉底测量杆测量一次炉底，通过与原始炉底对比确定炉底浸蚀情况。测量点以浸蚀严重的部位为重点，并根据每次测量的数据绘制炉底浸蚀走势图，从而更好地根据生产情况及炉底垫补条件，有计划的组织安排垫补炉底。
本发明具备以下优点和效果：采用上述方案，使透气砖几乎不与钢水直接接触，有效提高转炉炉底砖及炉底透气砖使用寿命，并使透气砖的使用寿命与炉底砖的使用寿命同步，同时在整个炉役期内，保持所有透气砖都能正常使用，每个透气砖透气量在20～30Nm3/h之间，满足顶、底复合吹炼工艺要求，减少冶炼周期，提高生产效率，获得可观经济效益。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于经过下列各步骤：
（1）在正常顶、底复合吹炼过程中，除用眼观察外，每8小时用炉底测量杆测量一次炉底，通过与原始炉底对比确定炉底浸蚀情况，测量点以浸蚀严重的部位为重点，并根据每次测量的数据绘制炉底浸蚀走势图；当炉底的透气量为20Nm3/h、压力为1.0Mpa的常规镁碳质耐火材料透气砖熔损掉100mm时，在出钢完毕并倒尽炉渣后，按每次垫补厚度为50mm的量，向炉内加入固化温度为800℃的下列质量比的补炉料：MgO：75%，C：14%，CaO：1%，SiO2 ：2%，Fe2O3 ：0.5%，酚醛树脂：7.5%；在炉体垂直的位置，停留2秒，在炉体向前、后二个方向倾斜30°的位置，分别停留2秒，最后使炉体保持垂直位置；
（2）在氧气压力为0.7 Mpa、氧气流量为11500 m3/h的条件下，使用氧枪对步骤（1）的炉底进行氧气吹扫2 分钟，使补炉料在炉底保持平整、严实，之后利用炉内温度对补炉料进行自然烧结40 分钟，再在氧气压力为0.015 Mpa、氧气流量为100 m3/h、时间为20 分钟条件下，使用氧枪对补炉料进行供氧，使补炉料在700 ℃下烧结 120分钟，投入冶炼；该步骤的全过程均保持透气砖的正常供气，使补炉料在烧结过程中始终保持有缝隙透气，保证透气砖不堵塞，同时使补炉料与镁碳质耐火材料透气砖，经高温烧结后能很好粘接、固化；
（3）当冶炼10 炉后，重复步骤（1）和（2），如此反复垫补，直至炉底上涨110 mm。
实施例2
提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于经过下列各步骤：
（1）在正常顶、底复合吹炼过程中，除用眼观察外，每 10小时用炉底测量杆测量一次炉底，通过与原始炉底对比确定炉底浸蚀情况，测量点以浸蚀严重的部位为重点，并根据每次测量的数据绘制炉底浸蚀走势图；当炉底的透气量为 30Nm3/h、压力为0.2 Mpa的常规镁碳质耐火材料透气砖熔损掉 150mm时，在出钢完毕并倒尽炉渣后，按每次垫补厚度为 150mm的量，向炉内加入固化温度为 1000℃的下列质量比的补炉料：MgO： 85%，C：7 %，CaO：3%，SiO2 ：1 %，Fe2O3 ：1.5%，沥青：2.5%；在炉体垂直的位置，停留3秒，在炉体向前、后二个方向倾斜40°的位置，分别停留3秒，最后使炉体保持垂直位置；
（2）在氧气压力为 0.9Mpa、氧气流量为 13800m3/h的条件下，使用氧枪对步骤（1）的炉底进行氧气吹扫1 分钟，使补炉料在炉底保持平整、严实，之后利用炉内温度对补炉料进行自然烧结 70分钟，再在氧气压力为 0.040Mpa、氧气流量为 140m3/h、时间为20 分钟条件下，使用氧枪对补炉料进行供氧，使补炉料在 1200℃下烧结60 分钟，投入冶炼；该步骤的全过程均保持透气砖的正常供气，使补炉料在烧结过程中始终保持有缝隙透气，保证透气砖不堵塞，同时使补炉料与镁碳质耐火材料透气砖，经高温烧结后能很好粘接、固化；
（3）当冶炼 30炉后，重复步骤（1）和（2），如此反复垫补，直至炉底上涨 300mm。
实施例3
提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于经过下列各步骤：
（1）在正常顶、底复合吹炼过程中，除用眼观察外，每9小时用炉底测量杆测量一次炉底，通过与原始炉底对比确定炉底浸蚀情况，测量点以浸蚀严重的部位为重点，并根据每次测量的数据绘制炉底浸蚀走势图；当炉底的透气量为25Nm3/h、压力为0.6Mpa的常规镁碳质耐火材料透气砖熔损掉130mm时，在出钢完毕并倒尽炉渣后，按每次垫补厚度为100mm的量，向炉内加入固化温度为900℃的下列质量比的补炉料：MgO：80%，C：10%，CaO：2%，SiO2 ：2%，Fe2O3 ：1%，酚醛树脂：5%；在炉体垂直的位置，停留2 秒，在炉体向前、后二个方向倾斜35°的位置，分别停留2秒，最后使炉体保持垂直位置；
（2）在氧气压力为0.8Mpa、氧气流量为10000m3/h的条件下，使用氧枪对步骤（1）的炉底进行氧气吹扫 2分钟，使补炉料在炉底保持平整、严实，之后利用炉内温度对补炉料进行自然烧结50分钟，再在氧气压力为0.030Mpa、氧气流量为120m3/h、时间为35分钟条件下，使用氧枪对补炉料进行供氧，使补炉料在900℃下烧结90分钟，投入冶炼；该步骤的全过程均保持透气砖的正常供气，使补炉料在烧结过程中始终保持有缝隙透气，保证透气砖不堵塞，同时使补炉料与镁碳质耐火材料透气砖，经高温烧结后能很好粘接、固化；
（3）当冶炼20炉后，重复步骤（1）和（2），如此反复垫补，直至炉底上涨200mm。
Claims (8)
1.一种提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于经过下列各步骤：
（1）在正常顶、底复合吹炼过程中，当炉底透气砖熔损掉100～150mm时，在出钢完毕并倒尽炉渣后，按每次垫补厚度为50～150mm的量，向炉内加入下列质量比的补炉料：
MgO 75～85%，
C 7～14%，
CaO 1～3%，
SiO2 1～2%，
Fe2O3 0.5～1.5%，
粘结剂 2～10%，
总和为100%；
在炉体垂直的位置，停留2～3秒，在炉体向至少二个方向倾斜30～40°的位置，分别停留2～3秒，最后使炉体保持垂直位置；
（2）对步骤（1）的炉底进行氧气吹扫1～2分钟，使补炉料在炉底保持平整、严实，之后利用炉内温度对补炉料进行自然烧结40～70分钟，再在供氧条件下，使补炉料在700～1200℃下烧结60～120分钟，投入冶炼；
（3）当冶炼10～30炉后，重复步骤（1）和（2），如此反复垫补，直至炉底上涨100～300mm。
2.如权利要求1所述的提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于所述步骤（1）的补炉料中的粘结剂为酚醛树脂、沥青中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于所述步骤（1）中的补炉料固化温度为800～1000℃。
4.如权利要求1所述的提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于所述步骤（1）的炉底透气砖为透气量为20～30Nm3/h、压力为0.2～1.0MPa的常规镁碳质耐火材料砖。
5.如权利要求1所述的提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于所述步骤（1）的补炉料垫补时，镁碳质耐材透气砖熔损应小于150mm，以利于炉底及熔池部位炉衬的维护。
6.如权利要求1所述的提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于所述步骤（2）的氧气吹扫是：在氧气压力为0.7～0.9MPa、氧气流量为11500～13800m3/h的条件下，使用氧枪对补炉料进行吹扫。
7.如权利要求1所述的提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于所述步骤（2）的供氧是：在氧气压力为0.015～0.040MPa、氧气流量为100～140m3/h、时间为20～50分钟条件下，使用氧枪对补炉料进行供氧。
8.如权利要求1所述的提高顶、底复合吹炼转炉炉底使用寿命的方法，其特征在于所述步骤（2）的全过程中，保持透气砖的正常供气，使补炉料在烧结过程中始终保持有缝隙透气，保证透气砖不堵塞，同时使补炉料与镁碳质耐材透气砖，经高温烧结后能很好粘接、固化。
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