CN107287379B - 一种防止精炼过程钢包粘渣的方法 - Google Patents

一种防止精炼过程钢包粘渣的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种防止精炼过程钢包粘渣的方法，1)转炉出钢：转炉正常冶炼结束后，出钢温度控制在1600℃‑1700℃，出钢过程中采用挡渣处理，炉渣厚度小于50mm；(2)将钢包迅速运至精炼位，要求运输时间不能大于10min；(3)钢包运送至精炼工位，立即向钢包下降电极，确保阳极和熔渣接触而不和钢液接触，阴极和镁碳砖接触而不和熔渣及钢液接触，然后向熔渣及镁碳砖施加稳定的电压进行防粘渣处理；处理过程中进行底吹气体搅拌；(4)抬升电极前3min必须停止底吹气体；(5)抬升电极，精炼结束后将钢包运送至下一工位。

Description

一种防止精炼过程钢包粘渣的方法
技术领域
本发明属于炼钢领域，具体涉及一种用于防止炉外精炼过程中钢包粘渣的方法。
背景技术
钢包是储存、运输和处理钢水的容器。随着钢种质量不断提高，很多钢种都要求在钢包中进行精炼处理，如吹氢、合金成分微调、真空处理和喷粉精炼等，使钢包由传统的承接钢水的功能扩大为兼有冶金的功能。因此，钢包内衬粘渣逐渐成为影响炼钢和连铸正常作业的严重问题。
钢包内衬粘渣后对钢包正常运转带来重要影响:①粘渣后钢包的重量增加，不可避免存在行车的安全隐患；②粘渣造成钢包有效容积减小，钢液面上升甚至外溢，可能发生烧坏电缆和设备的安全事故；③对粘渣超重的钢包只好提前拆除，造成钢包包龄降低，耐材消耗增加，砌包的工作量也相应增加；④由于粘渣层往往厚薄不均，残厚判断不准确，严重时会发生漏钢事故。
目前主要解决钢包粘渣问题的方法主要有2种，一种是炉渣改质，《一种炉外精炼用防粘钢包渣改性剂》(申请号：200810069971.6，公开号：101307375 A)公开了一种炉外精炼用防粘钢包渣改性剂，防粘钢包渣改性剂，由活性石灰、刚玉渣和萤石组成。该改性剂对减轻钢包和RH浸渍管的粘渣有显著的效果，可有效的防止钢包和RH浸渍管的粘渣，提高RH浸渍管的使用寿命，防粘渣的效果显著增加。但是该改质剂采用活性石灰为主要原料，由于活性石灰极易吸水，因此给包装、运输和储存都带来麻烦；另一方面，由于该方法需要向钢包渣中额外添加改质剂，结果使钢包渣量增加，影响精炼操作。另一种解决钢包粘渣的方法是在钢包工作层砖喷涂防粘渣涂料。如《防止炼钢容器粘渣的氧化钙涂料》公开号：CN1429677A，公开的一种由石灰石、消石灰、SiO2微粉等组成的防止炼钢容器粘渣的氧化钙涂料。专利《防粘钢、粘渣高温涂料》公开号：CN1068282，公开的一种由A12O3,Cr2O3,SiC和结合剂磷酸铝溶液等组成的防粘钢、粘渣的高温涂料。上述专利公开的防粘涂料都存在着涂层随使用时间增加而减薄的问题，在处理一定的炉数后，涂层就会被消耗而失去原有的作用，必须进行再次喷涂，否则防粘效果难以保证，不利于连续生产。此外喷涂防粘渣涂料过程不仅工人劳动强度增加，而且污染环境、影响身体健康。
如上所述，现行解决钢包粘渣问题的方法还存在一些问题，如需额外添加改质剂，结果使钢包渣量增加，影响精炼操作。或在处理一定的炉数后，涂层就会被消耗而失去原有的作用，必须进行再次喷涂，否则防粘效果难以保证，不利于连续生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是采用外加电压的方法，避免镁碳砖被氧化侵蚀，从而避免的精炼过程钢包粘渣现象的发生，此外由于避免了镁碳砖被侵蚀损毁，也显著提高了钢包内衬砖的使用寿命，提高了经济效益。
通常熔渣与钢包内衬用砖接触时，熔渣中组分向耐火材料内部扩散，而内衬耐火材料中组分也向熔渣中溶解，在二者的接触面，发生复杂的物理和化学反应。对含碳耐火材料而言，熔渣中的氧化性组分O2-,等渗入到耐火材料中与碳反应形成脱碳层，该反应为熔渣与含碳耐火材料间发生的主要的化学反应。由于耐火材料中碳被氧化掉，碳的氧化形成气孔，破坏了砖中碳的网络结构，使组织结构疏松，高温强度降低。镁碳砖损毁后，表面粗糙不平，极容易导致粘渣，因此保证镁碳砖表面光洁是防止钢包粘渣的关键因素。
本发明一种防止精炼过程钢包粘渣的方法，具体步骤如下：
(1)转炉出钢：转炉正常冶炼结束后，出钢温度控制在1600℃-1700℃，出钢过程中采用挡渣处理，炉渣厚度小于50mm。
(2)将钢包迅速运至精炼位，要求运输时间不能大于10min。
(3)钢包运送至精炼工位，立即向钢包下降电极，确保阳极和熔渣接触而不和钢液接触，阴极和镁碳砖接触而不和熔渣及钢液接触，然后向熔渣及镁碳砖施加稳定的电压进行防粘渣处理，所述的外加电压处理参数控制在电压12V-24V；钢包到达精炼工位后到通电开始防粘渣处理的等待时间不能超过5min；处理过程中进行底吹气体搅拌，加速O2-,等阴离子迁移离开镁碳砖，但底吹气体流量不易过大，以熔渣不翻渣为准。
(4)抬升电极前3min必须停止底吹气体，降低熔渣活跃性，保证镁碳砖附近熔渣具有一定粘度，避免抬升电极后大量O2-,等阴离子向镁碳砖迁移。
(5)抬升电极，精炼结束后将钢包运送至下一工位。
步骤1中，炉渣厚度小于50mm，主要防止大量氧化性炉渣侵蚀镁碳砖。
步骤2中，要求运输时间不能大于10min，是为了尽量减少转炉渣对镁碳砖侵蚀。
步骤3中，所述的外加电压处理参数控制在电压12V-24V；电极为耐熔渣侵蚀的金属陶瓷、石墨、耐高温金属等；等待时间不能超过5min，也是为了尽量减少转炉渣对镁碳砖侵蚀。
本发明给熔渣及镁碳砖施加电压的目的是防止O2-,等氧化性负离子向镁碳砖迁移，而发生镁碳砖中碳被氧化的反应。根据炉渣电化学理论，碳的氧化可按下式进行：1)[C]+(Fe2+)+(O2-)＝CO+[Fe]，或2)可见如果将镁碳砖与电源负极相连通可避免O2-,等阴离子扩散到镁碳砖与熔渣界面，可防止镁碳砖发生氧化反应。
1、本发明无需额外添加改质剂，避免了钢包渣量增加，影响精炼操作。也无需采用涂层，避免了处理一定的炉数后，涂层就会被消耗而失去原有的作用，不利于连续生产。
2、本发明采用电压较低，不会对生产设备造成影响，也不会危及操作者的人身安全。
3、由于避免了镁碳砖被侵蚀，也显著提高了钢包内衬砖的使用寿命，提高了经济效益。
说明书附图
图1为防粘渣控制装置使用状态示意图；
图中，阳极升降装置1、阴极升降装置2、阳极3、阴极4、直流电源5、镁碳砖6、熔渣7、钢液8。
具体实施方式
下面通过一些实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
(1)转炉出钢：转炉正常冶炼结束后，出钢温度为1667℃，出钢过程中采用挡渣处理，炉渣厚度为30mm。
(2)将钢包迅速运至精炼位，运输时间为8min。
(3)钢包运送至精炼工位，立即向钢包下降电极，确保阳极和熔渣接触而不和钢液接触，阴极和镁碳砖接触而不和熔渣及钢液接触，然后向熔渣及镁碳砖施加稳定的20V电压进行防粘渣处理，钢包到达精炼工位后到通电开始防粘渣处理的等待为3min。处理过程中进行底吹气体搅拌。
(4)抬升电极前3min停止底吹气体。
(5)抬升电极，精炼结束后将钢包运送至下一工位。
浇铸结束后经检验，未发现钢包粘渣情况。
实施例2：
(1)转炉出钢：转炉正常冶炼结束后，出钢温度为1680℃，出钢过程中采用挡渣处理，炉渣厚度为35mm。
(2)将钢包迅速运至精炼位，运输时间为7min。
(3)钢包运送至精炼工位，立即向钢包下降电极，确保阳极和熔渣接触而不和钢液接触，阴极和镁碳砖接触而不和熔渣及钢液接触，然后向熔渣及镁碳砖施加稳定的18V电压进行防粘渣处理，钢包到达精炼工位后到通电开始防粘渣处理的等待为4min。处理过程中进行底吹气体搅拌。
(4)抬升电极前3min停止底吹气体。
(5)抬升电极，精炼结束后将钢包运送至下一工位。
浇铸结束后经检验，未发现钢包粘渣情况。

Claims (1)

1.一种防止精炼过程钢包粘渣的方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)转炉出钢：转炉正常冶炼结束后，出钢温度控制在1600℃-1700℃，出钢过程中采用挡渣处理，炉渣厚度小于50mm；
(2)将钢包迅速运至精炼位，要求运输时间不能大于10min；
(3)钢包运送至精炼工位，立即向钢包下降电极，确保阳极和熔渣接触而不和钢液接触，阴极和镁碳砖接触而不和熔渣及钢液接触，然后向熔渣及镁碳砖施加稳定的电压进行防粘渣处理，所述的电压处理参数控制在电压12V-24V；钢包到达精炼工位后到通电开始防粘渣处理的等待时间不能超过5min；处理过程中进行底吹气体搅拌；
(4)抬升电极前3min必须停止底吹气体；
(5)抬升电极，精炼结束后将钢包运送至下一工位。
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