CN108728603A - 一种快速补炉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速补炉的方法，所述方法为：在需要补炉的炉次加入含镁物料，控制冶炼终点炉渣中MgO含量8‑10％；放钢完成后向炉内加入生白云石或生石灰石，调整其位于待补区域，等待8‑10min后，进行溅渣，补炉完成。本发明利用炉渣中MgO和放钢后加入的生白云石或生石灰石之间的协同作用，实现了快速补炉的目的，整个补炉过程仅需时间8‑10分钟，维护后能够维持大于24小时，提高了转炉生产效率；所用补炉材料廉价易得，降低了补炉成本，具有良好的经济效益和应用前景。

Description

一种快速补炉的方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种快速补炉的方法。

背景技术

转炉大面侵蚀较其他位置严重，因加废钢、兑铁水等操作都是直接对着转炉大面炉衬，对大面炉衬产生强烈的冲击、磨损、冲刷，所以大面炉衬耐材侵蚀较快。

目前国际上转炉主要采用溅渣护炉技术，溅渣护炉技术是利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮的吹溅，冷却、凝固在炉衬表面上形成一层高熔点的熔渣层，并与炉衬很好地粘结附着。溅渣形成的溅渣层耐蚀性较好，同时可抑制炉衬砖表面的氧化脱碳，又能减轻高温渣对炉衬砖的侵蚀冲刷，从而保护炉衬砖，降低耐火材料损耗速度，减少喷补材料消耗，同时减轻工人劳动强度，提高炉衬使用寿命，提高转炉作业率，降低生产成本。但是通过溅渣形成的溅渣层对于在加铁水与废钢时形成的机械冲刷效果有限，造成炉衬侵蚀不均衡，当局部侵蚀达到150mm以下会造成大面、耳轴等部位容易炉衬剥落，此时为保证炉衬寿命必须用耐材进行补炉。

补炉通常的补炉方法是通过镁碳砖、大面料等补炉、喷补措施进行补炉。镁碳砖补炉适用于侵蚀深度过大时或炉衬明显凹坑时使用，转炉喷补是转炉维修最重要的手段，通过喷入一定湿度的耐材，对蚀损或脱落的炉衬进行修补，可保证正常安全生产，提高转炉炉龄。喷补料的选择需考虑烧结性，选择与转炉炉衬耐材润湿性较好、易烧结、耐火度高的喷补料，其主要应用与修补转炉耳轴两侧等无法垫补的位置。目前常用大面维护方法是用大面料进行垫补烧结，维护后能够维持大于24小时，但烧结时间需要50-60分钟，护炉时间长、护炉成本高，影响转炉作业率。

现有技术多从补炉材料方面进行改进，例如CN107827449A公开了一种感应炉快速补炉料，利用白云石熟料、镁砂细粉、煤粉、金属铝粉和氧化铁粉的组合进行补炉。CN107793167A公开了一种转炉补炉料及其制备方法，包括：镁砂36-52份、CDQ粉18-26份、煤粉10-16份、金属铝粉2-5份、氧化铁粉1-4份、粘接剂1-8份。CN103159485A公开了一种耐火补炉料，包括：镁砂骨料60-80份、镁砂细粉：5-20份；沥青：5-10份；六偏磷酸钠：1-5份；己内酰胺1-4份；硝酸钾5-15份、氧化铁10-30份、磷酸钙10-30份。但上述补炉材料大多组成复杂，需要进行严格的配料，且价格较高，难以实现在实际冶炼过程的大规模应用，因此从补炉工艺角度进行改进显得尤为必要。

CN103819205A公开了一种感应炉快速补炉料及补炉方法，其补炉方法为：感应炉冶炼出钢后，在炉内加入第一层补炉料，包括硼泥、焦粉和碳化硅粉，利用余热将其熔化，通过摇炉将其涂抹在炉内壁需要补炉处，然后用气体做载气喷补的方法喷涂第二层的补炉料，包括镁砂和石灰，过程是先将镁砂喷涂在炉壁待补炉处，最后同样用气体做载气喷补的方法在炉壁内侧喷涂一层石灰，即完成补炉。该方法提供的补炉料对冶炼初期造渣无害，并有提高初渣碱度的作用，有利于化渣和早期快速脱磷，但其炉料组成复杂，补炉过程繁琐，且补炉层寿命只有十个多小时，转炉生产效率提高有限。

CN106995866A公开了一种低成本高效转炉补炉工艺，该方法是：转炉开吹2分钟时加入镁质造渣材料，加入量为30kg/t，吹炼终点3分钟前不加入含铁渣料；根据渣补大面部位将转炉摇至倾角60-70°，按80吨转炉加入200-300块补炉砖的比例，将准备好的补炉砖加入炉内，入炉时小幅度转动转炉，待废钢斗抽出转炉后，向后缓慢摇炉使补炉砖与炉渣充分混合，然后摇至85-95°，等待35-45min，使炉渣粘度升高，包裹补炉砖并粘附在炉衬上。该方法每次补炉时间需20分钟以上，使用时间8小时，生产效率提高不足。

CN103194569A本发明涉及一种生铁块补炉方法，所述方法为转炉吹炼结束、出钢后不进行溅渣操作，将转炉移至装料位下方，倾斜至转炉内补炉部位位于正下方，加入生铁块，静置2-3分钟后起炉，溅渣2-3分钟，倒渣后进行下一炉次的吹炼。该方法利用生铁进行补炉，虽然缩短了补炉时间，但同时大大缩短了炉衬的使用寿命，对于生产是不利的。

CN104894327A公开了一种转炉渣面炉衬补炉法，包括以下步骤：(1)选用转炉终点碳≥0.08％的炉次；(2)转炉出钢结束后，将转炉向渣面侧倾斜，使加入调温废钢的能正好落至并填补需补渣部位；(3)将转炉继续向渣面侧倾斜至转炉炉口略微有炉渣流出时停止转动转炉，在转炉炉底的炉渣沿渣面炉衬向炉口流动的过程中，炉渣会覆盖填补有调温废钢的需补渣部位并对需补渣部位的调温废钢进行烧结；(5)使炉渣对调温废钢烧结2-4分钟；(6)将该炉次转炉摇正，使炉渣回流至转炉底部；(7)进行氮气溅渣护炉；(8)待氮气溅渣护炉结束后8小时再重复(2)-(8)步骤。本发明具有补炉时间短且补炉效果好的优点。该方法同样存在着补炉后维持时间不足的问题，需要频繁进行重复性操作，影响生产效率。

由上可知，目前尚没有一种能够实现快速补炉，且补炉后能够维持较长时间的补炉工艺。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种快速补炉的方法，利用炉渣中MgO和放钢后加入的生白云石或生石灰石之间的协同作用，实现了快速补炉的要求，整个补炉过程仅需时间8-10分钟，维护后能够维持大于24小时，具有良好的经济效益和应用前景。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种快速补炉的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)在需要补炉的炉次加入含镁物料，控制冶炼终点时炉渣中MgO含量8％-10％；

(2)放钢完成后向炉内加入生白云石或生石灰石，调整其位于待补区域，等待8-10min后进行溅渣，补炉完成。

本发明首先在炉中加入含镁物料控制炉渣中MgO含量为8-10％，后续在炉渣中加入生白云石或生石灰石，二者产生协同作用，能够实现快速补炉，且补炉效果良好，满足生产要求。

本发明在转炉出钢后不进行溅渣，将生白云石用废钢槽加入转炉内，利用炉内熔渣将生白云石覆盖，白云石空隙备充满炉渣后开始融化，炉渣与生白云石接触后温度迅速下降凝固，炉渣中MgO及生白云石中MgO结晶析出，产生协同作用，炉渣、生白云石与炉衬成为一个整体，达到补炉的效果。整个补炉过程仅需时间8-10分钟就可满足补炉要求，维护后能够维持大于24小时。

当采用生石灰石进行添加时，过程与上述生白云石相同，不再赘述。

本发明所述“快速”补炉指补炉时间≤10分钟。

本发明在步骤(1)中控制炉渣中MgO含量为8-10wt％，例如可以是8wt％、8.3wt％、8.5wt％、8.8wt％、9wt％、9.3wt％、9.5wt％、9.8wt％或10wt％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

将炉渣中MgO含量控制在上述范围，能够与后续加入的生白云石或生石灰石产生协同作用，实现快速补炉的同时延长炉衬维持时间，当炉渣中MgO含量过高或过低时，补炉效果不佳。

根据本发明，步骤(1)所述冶炼终点时C含量＞0.06％，目的是保证钢水不过氧化的前提下,降低渣中O含量，但又避免终点C较高造成炉渣粘度过大，流动性不佳。

根据本发明，步骤(1)所述含镁物料为轻烧白云石和/或轻烧镁球。

根据本发明，步骤(1)中冶炼终点时炉渣碱度为3.0-3.5，例如可以是3.0、3.1、3.2、3.3、3.4或3.5，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

根据本发明，步骤(2)中所述生白云石或生石灰石的添加量为800-1000kg，例如可以是800kg、830kg、850kg、880kg、900kg、930kg、950kg、980kg或1000kg，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

根据本发明，步骤(2)中所述生白云石或生石灰石的添加量为炉渣总量的10-12％，例如可以是10％、10.5％、11％、11.5％或12％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

当步骤(2)中所述生白云石或生石灰石的添加量不足时，起不到凝固析出的作用；如添加量过大，则会造成生白云石或生石灰石结坨，也无法起到均匀粘补的作用。

根据本发明，步骤(2)所述添加生白云石或生石灰石前不倒渣，不溅渣。

本发明进行补炉时石子必须保持干燥，禁止带水加入炉内，补炉后第一炉倒炉时，测温取样人员必须待炉子到位且炉内平稳时才可继续操作。

作为优选的技术方案，本发明所述方法包括以下步骤：

(1)在需要补炉的炉次加入轻烧白云石和/或轻烧镁球，控制冶炼终点C含量＞0.06％，炉渣碱度为3.0-3.5，MgO含量8％-10％；

(2)放钢完成后不溅渣，向炉内加入800-1000kg生白云石或生石灰石，调整其位于待补区域，等待8-10min后，进行溅渣，补炉完成。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明提供的方法整个补炉过程仅需时间8-10分钟就可满足补炉要求，维护后能够维持大于24小时，提高转炉生产效率。

(2)本发明利用白云石和/或石灰石进行补炉，材料来源广，更廉价，进而降低了补炉成本，具有良好的经济效益。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

(1)在需要渣面快速补炉的炉次冶炼过程中多加100kg轻烧白云石，控制冶炼终点C含量＞0.06％，炉渣碱度R为3.4，MgO含量9％，炉渣保持良好的流动性，同时用废钢斗准备800kg生白云石备用；

(2)倒炉测温取样过程中应禁止倒渣，放钢完成后不溅渣，使炉渣保持较好的流动性，直接将炉体摇至40°，用废钢斗加入准备好的800kg生白云石，再缓慢摇炉至90°保持与平台平行，使生白云石正好在待补区域，炉长从炉口观察情况，根据实际情况调整转炉角度；

(3)等待8.5min后，炉渣和生白云石已经凝固在渣面，把转炉摇至0°进行溅渣，补炉完成。

实施例2

(1)在需要渣面快速补炉的炉次冶炼过程中多加120kg轻烧白云石，控制冶炼终点C含量＞0.06％，炉渣碱度R为3.5，MgO含量10％，炉渣保持良好的流动性，同时用废钢斗准备1000kg生白云石备用；

(2)倒炉测温取样过程中应禁止倒渣，放钢完成后不溅渣，使炉渣保持较好的流动性，直接将炉体摇至40°，用废钢斗加入准备好的1000kg生白云石，再缓慢摇炉至90°保持与平台平行，使生白云石正好在待补区域，炉长从炉口观察情况，根据实际情况调整转炉角度；

(3)等待10min后，炉渣和生白云石已经凝固在渣面，把转炉摇至0°进行溅渣，补炉完成。

实施例3

(1)在需要渣面快速补炉的炉次冶炼过程中多加110kg轻烧镁球，控制冶炼终点C含量＞0.06％，炉渣碱度R为3.2，MgO含量8％，炉渣保持良好的流动性，同时用废钢斗准备900kg生石灰石备用；

(2)倒炉测温取样过程中应禁止倒渣，放钢完成后不溅渣，使炉渣保持较好的流动性，直接将炉体摇至40°，用废钢斗加入准备好的900kg生石灰石，再缓慢摇炉至90°保持与平台平行，使生石灰石正好在待补区域，炉长从炉口观察情况，根据实际情况调整转炉角度；

(3)等待8min后，炉渣和生石灰石已经凝固在渣面，把转炉摇至0°进行溅渣，补炉完成。

对比例1

与实施例1相比，除了步骤(1)中不加入轻烧白云石外，其他步骤和条件与实施例1完全相同。

结果显示：补炉后渣中MgO未饱和，使用后第一炉次倒炉时就出现了掉料现象，粘接效果较差。

对比例2

与实施例1相比，除了步骤(1)中只加入30kg轻烧白云石外(炉渣中MgO含量不足)，其他步骤和条件与实施例1完全相同。

结果显示：补炉后也达到了粘补效果，但渣中MgO未饱和，使用仅10小时补炉部位即重新出现了侵蚀现象，持续效果不佳。

对比例3

与实施例1相比，除了步骤(1)中加入200kg轻烧白云石外(炉渣中MgO含量过量)，其他步骤和条件与实施例1完全相同。

结果显示：补炉完成后观察补炉效果，补炉位置不平整，个别位置有凹坑，延长了补炉时间。

对比例4

(1)在需要渣面快速补炉的炉次冶炼过程中多加100kg轻烧白云石，控制冶炼终点C含量＞0.06％，炉渣碱度R为3.4，MgO含量9％，炉渣保持良好的流动性；

(2)倒炉测温取样过程中应禁止倒渣，放钢完成后不溅渣，使炉渣保持较好的流动性，控制转炉角度，使炉渣正好在待补区域，炉长从炉口观察情况，根据实际情况调整转炉角度；

(3)等待9min后，把转炉摇至0°进行溅渣。

与实施例1相比，步骤(2)中不加入生白云石，结果显示：炉渣未凝固，倒炉观察补炉位置完全未起到粘补效果。

对比例5

与对比例1相比，除了步骤(2)中加入500kg生白云石外(加入量不足)，其他步骤和条件与实施例1完全相同。

结果显示：炉渣部分凝固，倒炉观察补炉位置粘补效果一般，未将凹陷部位填平。

对比例6

与对比例1相比，除了步骤(2)中加入1500kg轻烧白云石外(加入量过高)，其他步骤和条件与实施例1完全相同。

结果显示：补炉后可在补炉位置明显看出石子堆积，且补炉位置凹凸不平，效果较差。

对比例7

与实施例1相比，除了步骤(1)中冶炼终点时C含量为0.03％外，其他步骤和条件与实施例1完全相同。

结果显示：补炉后也达到了粘补效果，使用仅16小时补炉部位即重新出现了侵蚀现象，持续效果不佳。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (8)

1.一种快速补炉的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)在需要补炉的炉次加入含镁物料，控制冶炼终点时炉渣中MgO含量8％-10％；

(2)放钢完成后向炉内加入生白云石或生石灰石，调整其位于待补区域，等待8-10min后进行溅渣，补炉完成。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述含镁物料为轻烧白云石和/或轻烧镁球。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述冶炼终点时C含量＞0.06％。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中冶炼终点时炉渣碱度为3.0-3.5。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述生白云石或生石灰石的添加量为800-1000kg。

6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述生白云石或生石灰石的添加量为炉渣总量的10-12％。

7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述添加生白云石或生石灰石前不倒渣，不溅渣。

8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)在需要补炉的炉次加入轻烧白云石和/或轻烧镁球，控制冶炼终点C含量＞0.06％，炉渣碱度为3.0-3.5，MgO含量8％-10％；

(2)放钢完成后不溅渣，向炉内加入800-1000kg生白云石或生石灰石，调整其位于待补区域，等待8-10min后进行溅渣，补炉完成。