CN107119169A - 一种aod炉炉渣护炉的方法 - Google Patents

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曹洪波
郭键
马富平
郭志彬
雷学东
吴广海
王晓亮
李智
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Abstract

本发明公开了一种AOD炉炉渣护炉的方法，其方法工艺为：（1）所述AOD冶炼过程中，出钢完毕后在AOD炉的迎钢面撒入补炉料，然后吹入氧气利用炉衬余热进行烧结，使迎钢面耐材表面粘附烧结颗粒；（2）所述AOD冶炼过程中，脱碳期的炉渣二元碱度控制在2.5～3.5，渣中Cr2O3控制在10wt%～15wt%。本方法可在AOD炉迎钢面形成一层致密的保护层，从而能够降低废钢斗物料、低碱度渣对迎钢面熔池以上部位的物理、化学侵蚀，使得AOD炉炉龄得到有效提升。采用本方法护炉后，AOD炉炉龄平均达到95炉以上，降低耐材成本约10元/t钢坯；同时也达到提高不锈钢的生产效率满足订单需求，以及降低综合能源费用的目的。

Description

一种AOD炉炉渣护炉的方法
技术领域
本发明属于AOD炉的冶炼领域，尤其是一种AOD炉炉渣护炉的方法。
背景技术
AOD炉是氩氧脱碳炉（Argon Oxygen DeCarburization）的简称。在目前的不锈钢生产流程中，AOD炉扮演着重要的角色，据统计全世界有超过70%的不锈钢产品是通过AOD炉冶炼的。它依托于侧吹良好动力学条件基础上，通过提升过程温度和降低CO气体分压的方式实现脱碳保铬，具有设备构成简单、操作方便、可使用廉价的高碳铬铁和返回不锈钢、容易生产低碳和超低碳不锈钢等诸多优点。
但是，对于AOD炉来说，由于受到冶炼过程温度较高（≥1650℃）、脱碳期和还原期炉渣碱度变化较大（4.0→1.8）、萤石消耗量大（＞10kg/t）、合金加入量大（100-400kg/t）、侧吹搅拌强、冶炼周期长（60-100min）等条件影响，其炉龄相对较低，对不锈钢产量和公共能源消耗均有较大影响。例如某钢厂60t的AOD炉炉龄在85炉左右，由于降成本需要先后开发了废钢斗加入炉料级高碳铬铁、返回废钢以及双渣工艺，AOD炉炉龄降低至60～70炉，对整个生产构成较大影响。分析炉龄降低的主要原因是在采用废钢斗加料的新工艺下，约10～20t物料一次性加入造成迎钢侧熔池液面以上部位受到巨大机械冲刷，同时双渣操作工艺形成的低碱度渣加剧镁钙质耐材的化学侵蚀；而且，AOD炉在冶炼过程中为钢渣混出，生产和操作工艺上不同于转炉，炉内没有炉渣残余不能向转炉一样进行溅渣护炉。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种AOD炉炉渣护炉的方法，以有效地提升提高炉龄。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：（1）所述AOD冶炼过程中，出钢完毕后在AOD炉的迎钢面撒入补炉料，然后吹入氧气利用炉衬余热进行烧结，使迎钢面耐材表面粘附烧结颗粒；
（2）所述AOD冶炼过程中，脱碳期的炉渣二元碱度控制在2.5～3.5，渣中Cr2O3控制在10wt%～15wt%。
本发明所述步骤（1）中，补炉料撒至厚度为1～2cm，烧结时间为5～10min。
本发明所述AOD冶炼过程中，脱碳期在供氧开始后先将石灰加入炉内，再加入其他物料。
本发明所述AOD冶炼过程中，脱碳期侧吹供氧强度控制在1.0～1.1m3/(min∙t)。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明可在AOD炉迎钢面形成一层致密的保护层，从而能够降低废钢斗物料、低碱度渣对迎钢面熔池以上部位的物理、化学侵蚀，使得AOD炉炉龄得到有效提升。采用本发明护炉后，即便采用废钢斗加入炉料级高碳铬铁和废钢、双渣等新工艺，AOD炉炉龄依然能够保持较高水平，平均达到95炉以上，降低耐材成本约10元/t钢坯；同时也达到提高不锈钢的生产效率满足订单需求，以及降低综合能源费用的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本AOD炉炉渣护炉的方法采用下述工艺过程：（1）AOD冶炼过程中，AOD炉出钢完毕，将补炉料均匀的抛撒在AOD炉的迎钢面，厚度控制在1～2cm，吹入流量为20～50NL/min的氧气利用炉衬余热烧结5～10min，使迎钢面耐材表面粘附MgO颗粒，形成毛糙状；根据炉次间的停顿时间、迎钢面粘附物状态等每隔5～15炉次使用补炉料抛撒一次；所述补炉料主要成分的质量百分含量为：MgO 80%～90%，C 5%～10%；MgO粒度为1～10mm。
（2）AOD冶炼过程中，脱碳期在供氧开始后先将所有石灰加入炉内，加入完毕后在通过废钢斗加入炉料级高碳铬铁、返回废钢等其他物料；这样即可先将石灰进行预热，再进行加入高碳铬铁完成脱碳以及合金化。
（3）通过调整入炉物料结构、选取适当硅含量的高碳铬铁，将脱碳期炉渣二元碱度控制在2.5～3.5，渣中Cr2O3控制在10%～15%，使炉渣具有一定的流动性和黏度。
（4）脱碳期侧吹供氧强度控制在1.0～1.1m3/(min∙t)，利用侧吹搅拌将脱碳期的炉渣喷溅至迎钢侧熔池液面以上，与前期迎钢面形成毛糙物相粘附，形成一层保护层。
采用上述工艺后，本方法首先利用生产间隙抛撒干法喷射料烧结后使迎钢面熔池以上形成毛糙面；其次调整入炉物料结构和选用合适硅含量的高碳铬铁控制炉渣碱度和Cr2O3含量，使脱碳期炉渣具有一定流动性和黏度；利用AOD炉较好的侧吹搅拌条件，将脱碳期形成的的炉渣喷溅至迎钢侧熔池液面以上与毛糙面相粘附，最终形成一层保护层。该保护层能够减缓废钢斗物料、双渣等对迎钢面熔池以上耐材的物理、化学侵蚀，使得炉龄继续保持较高水平。
实施例1：本AOD炉炉渣护炉的方法采用下述具体工艺。
上一炉AOD冶炼后，出钢后在AOD炉的迎钢面均匀撒入1.5cm厚度的补炉料，距离上一次抛撒补炉料隔了8炉次，然后吹入40NL/min氧气利用炉衬余热烧结10min；所述补炉料主要成分的质量百分含量为：MgO 85%，C 10%，MgO粒度为1～5mm。所述AOD冶炼过程的脱碳期，供氧开始后先将石灰加入炉内，再加入高碳铬铁、返回废钢等其他物料；炉渣二元碱度控制在2.5～3.0，渣中Cr2O3控制在12wt%～14wt%；侧吹供氧强度控制在1.0～1.1m3/(min∙t)。冶炼后，迎钢侧耐材砖无任何侵蚀现象，且表面形成有保护层。
实施例2：本AOD炉炉渣护炉的方法采用下述具体工艺。
上一炉AOD冶炼后，出钢后在AOD炉的迎钢面均匀撒入2.0cm厚度的补炉料，距离上一次抛撒补炉料隔了10炉次，然后吹入50NL/min氧气利用炉衬余热烧结8min；所述补炉料主要成分的质量百分含量为：MgO 80%，C 7%，MgO粒度为5～8mm。所述AOD冶炼过程的脱碳期，供氧开始后先将石灰加入炉内，再加入高碳铬铁、返回废钢等其他物料；炉渣二元碱度控制在3.0～3.5，渣中Cr2O3控制在10wt%～12wt%；侧吹供氧强度控制在1.0～1.1m3/(min∙t)。冶炼后，迎钢侧耐材砖无任何侵蚀现象，且表面形成有保护层。
实施例3：本AOD炉炉渣护炉的方法采用下述具体工艺。
上一炉AOD冶炼后，出钢后在AOD炉的迎钢面均匀撒入1.2cm厚度的补炉料，距离上一次抛撒补炉料隔了5炉次，然后吹入20NL/min氧气利用炉衬余热烧结7min；所述补炉料主要成分的质量百分含量为：MgO 90%，C 5%，MgO粒度为4～6mm。所述AOD冶炼过程的脱碳期，供氧开始后先将石灰加入炉内，再加入高碳铬铁、返回废钢等其他物料；炉渣二元碱度控制在2.8～3.2，渣中Cr2O3控制在12wt%～15wt%；侧吹供氧强度控制在1.0～1.1m3/(min∙t)。冶炼后，迎钢侧耐材砖无任何侵蚀现象，且表面形成有保护层。
实施例4：本AOD炉炉渣护炉的方法采用下述具体工艺。
上一炉AOD冶炼后，出钢后在AOD炉的迎钢面均匀撒入1.0cm厚度的补炉料，距离上一次抛撒补炉料隔了15炉次，然后吹入30NL/min氧气利用炉衬余热烧结5min；所述补炉料主要成分的质量百分含量为：MgO 82%，C 8%，MgO粒度为6～10mm。所述AOD冶炼过程的脱碳期，供氧开始后先将石灰加入炉内，再加入高碳铬铁、返回废钢等其他物料；炉渣二元碱度控制在2.8～3.2，渣中Cr2O3控制在11wt%～13wt%；侧吹供氧强度控制在1.0～1.1m3/(min∙t)。冶炼后，迎钢侧耐材砖无任何侵蚀现象，且表面形成有保护层。
生产案例：某钢厂60t的AOD炉采用废钢斗加入炉料级高碳铬铁、返回废钢以及双渣工艺，AOD炉炉龄由85炉左右降低至60～70炉；采用本方法之后，炉龄上升至平均达到95炉以上。

Claims (4)

1.一种AOD炉炉渣护炉的方法，其特征在于，其方法工艺为：（1）所述AOD冶炼过程中，出钢完毕后在AOD炉的迎钢面撒入补炉料，然后吹入氧气利用炉衬余热进行烧结，使迎钢面耐材表面粘附烧结颗粒；
（2）所述AOD冶炼过程中，脱碳期的炉渣二元碱度控制在2.5～3.5，渣中Cr2O3控制在10wt%～15wt%。
2.根据权利要求1所述的一种AOD炉炉渣护炉的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，补炉料撒至厚度为1～2cm，烧结时间为5～10min。
3.根据权利要求1所述的一种AOD炉炉渣护炉的方法，其特征在于：所述AOD冶炼过程中，脱碳期在供氧开始后先将石灰加入炉内，再加入其他物料。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种AOD炉炉渣护炉的方法，其特征在于：所述AOD冶炼过程中，脱碳期侧吹供氧强度控制在1.0～1.1m3/(min∙t)。
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CN108707722A (zh) * 2018-05-08 2018-10-26 邢台钢铁有限责任公司 Aod炉双渣工艺预还原期的化渣方法

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CN101760579A (zh) * 2008-12-24 2010-06-30 攀枝花新钢钒股份有限公司 一种提钒转炉的补炉方法
CN106319153A (zh) * 2016-09-08 2017-01-11 邢台钢铁有限责任公司 一种不锈钢的aod冶炼工艺

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