CN109182643A - 一种转炉终渣修补出钢面炉衬的方法 - Google Patents

一种转炉终渣修补出钢面炉衬的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种转炉终渣修补出钢面炉衬的方法。该方法补炉时，先在冶炼造渣时，向钢水中按重量比例3:2加入冶金石灰与轻烧白云石；倒渣时，控制留渣量为转炉总装入量的7％～8％；钢水出净后，溅渣处理1～2min，适当降低炉渣温度，增加炉渣黏度，然后转炉倾斜，将转炉终渣平铺覆盖在出钢面炉衬侵蚀部位上，转炉停电，静置冷却8h以上。本发明通过转炉炉渣直接对出钢面炉衬侵蚀部位进行修补，高温炉渣具有良好的流动性，能够平铺在炉衬侵蚀部位，炉渣中高熔点物质2CaO·SiO2、MgO、3CaO·SiO2等相互扩散，同类矿物重结晶，使高温炉渣冷却凝固在炉衬侵蚀部位，起到维护炉衬的作用，无需补炉料成本投入，有效降低补炉频次，提高转炉作业率，补炉效果好，补炉成本低，安全环保。

Description

一种转炉终渣修补出钢面炉衬的方法
技术领域
本发明涉及转炉炼钢技术领域，尤其涉及一种转炉终渣修补出钢面炉衬的方法。
背景技术
目前，转炉出钢面炉衬维护通常以补炉料修补为主，并辅助氧气烘烤烧结，其补炉料烧结时间视补炉料用量而定，每吨补炉料的烧结时间20min以上。补炉料修补炉衬过程中，若烧结时间过短，转炉倒炉测温取样过程中，补炉料可能会因烧结不透坍塌，使得钢渣飞溅烧伤作业人员，安全风险大；若烧结时间过长，则会严重影响转炉作业率的提高。此方法虽然在转炉出钢面炉衬维护方面起到了一定的作用，但其补炉效果与补炉料质量、摇炉角度控制和烘烤时间长短有直接关系，使得补炉效果不稳定。此外，补炉料中沥青、树脂等结合剂遇高温炉衬燃烧产生大量烟尘，污染环境。
中国专利号CN104673966A公布了一种转炉炉衬快速维护方法，该方法在转炉出钢后留渣操作，并将镁碳耐火砖块倒炉炉内，使镁碳砖与炉渣混合粘结在炉衬的修补位置，起到一定的维护炉衬作用，但该方法修补炉衬需要镁碳砖耐火材料投入，增加了补炉成本。中国专利号CN 102534105 A公布了一种转炉炉衬维护的方法，该方法在转炉出钢结束后，采用高压氮气直接进行第一次溅渣操作，然后迅速对炉衬薄弱位置进行喷补，喷补结束后进行第二次溅渣操作；该方法利用两次溅渣可有效防止喷补料脱落，起到了一定的护炉效果，但该方法在两次溅渣护炉操作中间进行一次喷补作业，不但增加耐材成本及氮气消耗，而且劳动强度大、安全性风险高。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提出一种转炉终渣修补出钢面炉衬的方法，该方法通过转炉炉渣直接对出钢面炉衬侵蚀部位进行修补，利用出钢后炉渣中高熔点物质2CaO·SiO2、MgO、3CaO·SiO2等相互扩散，同类矿物重结晶，使高温炉渣冷却凝固在炉衬侵蚀部位，起到维护炉衬的作用，在保证作业安全和补炉效果的前提下，无需补炉料成本投入，避免烧结时间长短弊端和环境污染问题，可有效降低补炉频次，提高转炉作业率，补炉效果好，补炉成本低，安全环保。
为了实现上述目的，本发明采用以下方案，包括：
(1)冶炼造渣时，向钢水中加入冶金石灰与轻烧白云石，增加造渣量；
(2)转炉终点控制钢水中[C]≥0.08％，出钢温度1640℃～1660℃，转炉终渣碱度R:3.0～3.5，炉渣中MgO百分含量:8％～10％，炉渣中FeO百分含量:13％～15％；
(3)倒渣时，控制留渣量为转炉总装入量的7％～8％；
(4)钢水出净后，溅渣处理，适当降低炉渣温度，增加炉渣黏度，然后转炉倾斜，将转炉终渣平铺覆盖在出钢面炉衬侵蚀部位上，转炉停电，静置冷却。
优选地，所述冶金石灰加入量根据铁水[Si]含量而定，具体计算公式为：
式中：R为炉渣的碱度；
2.14为SiO2与Si分子量的比值；
ω[Si]为钢水中硅的质量百分数；
ω[CaO]有效为炉渣中有效CaO的质量百分数，有效CaO不包括受SiO2影响的CaO；
冶金石灰与轻烧白云石按重量比例3:2加入。
优选地，所述溅渣处理的时间为1～2min。
优选地，所述静置冷却的时间为8小时以上，保证炉渣能够与炉衬结合紧密。
本发明通过转炉炉渣直接对出钢面炉衬侵蚀部位进行修补，高温炉渣具有良好的流动性，能够平铺在炉衬侵蚀部位，炉渣中高熔点物质2CaO·SiO2、MgO、3CaO·SiO2等相互扩散，同类矿物重结晶，使高温炉渣冷却凝固在炉衬侵蚀部位，起到维护炉衬的作用，在保证作业安全和补炉效果的前提下，无需补炉料成本投入，避免烧结时间长短弊端和环境污染问题，可有效降低补炉频次，提高转炉作业率，补炉效果好，补炉成本低，安全环保。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明作进一步的详细说明，以利于本领域技术人员能够更加清楚的了解，本发明采用以下方案，包括：
冶炼造渣时，向钢水中加入冶金石灰与轻烧白云石，增加造渣量；转炉终点控制钢水中[C]≥0.08％，出钢温度1640℃～1660℃，转炉终渣碱度R:3.0～3.5，炉渣中MgO百分含量:8％～10％，炉渣中FeO百分含量:13％～15％；倒渣时，控制留渣量为转炉总装入量的7％～8％；钢水出净后，溅渣处理，适当降低炉渣温度，增加炉渣黏度，然后转炉倾斜，将转炉终渣平铺覆盖在出钢面炉衬侵蚀部位上，转炉停电，静置冷却。
本发明所述冶金石灰与轻烧白云石的重量比例为3:2。所述冶金石灰与轻烧白云石都含有氧化钙和氧化镁，加入冶炼钢水中，增加造渣量，同时调节炉渣中氧化钙和氧化镁的含量，从而提高耐高温性能。本发明所述溅渣处理的时间为1～2min，从而适当降低炉渣温度，增加炉渣黏度。
本发明中，转炉炉渣直接对出钢面炉衬侵蚀部位进行修补，高温炉渣具有良好的流动性，能够平铺在炉衬侵蚀部位，炉渣中高熔点物质2CaO·SiO2、MgO、3CaO·SiO2等相互扩散，同类矿物重结晶，使高温炉渣冷却凝固在炉衬侵蚀部位，起到维护炉衬的作用，所述静置冷却的时间为8小时以上，保证炉渣能够与炉衬结合紧密。在保证作业安全和补炉效果的前提下，无需补炉料成本投入，避免烧结时间长短弊端和环境污染问题，可有效降低补炉频次，提高转炉作业率，补炉效果好，补炉成本低，安全环保。
实施例1
补炉炉次钢种为Q235B：铁水ω[Si]＝0.40％，铁水装入量60.8t，冶炼造渣时，向钢水中加入冶金石灰与轻烧白云石，其中冶金石灰加入量为1967kg，轻烧白云石加入量为1021kg；转炉终点控制钢水中[C]＝0.109％，出钢温度1659℃，转炉终渣碱度R为3.3，炉渣中MgO百分含量为8.61％，FeO百分含量为14.56％；倒渣时，倒渣角度为85°，留渣量控制为5t；钢水出净后，溅渣处理1.5min，适当降低炉渣温度，增加炉渣黏度，然后转炉炉口向出钢面倾斜72°，将转炉终渣平铺覆盖在出钢面炉衬侵蚀部位上，转炉停电，静置冷却10h；补炉后第1炉冶炼结束，倒炉测温取样前，转炉向出钢侧倾斜10°，再向倒渣侧倾斜10°，反复晃炉2次，最后转炉摇至测温取样位置稳定后，转炉炉内无翻腾现象，进行测温取样操作。
实施例2
补炉炉次钢种为HRB400B：铁水ω[Si]＝0.46％，铁水装入量60.3t，冶炼造渣时，向钢水中加入冶金石灰与轻烧白云石，其中冶金石灰加入量为2296kg，轻烧白云石加入量为1528kg；转炉终点控制钢水中[C]＝0.113％，出钢温度1655℃，转炉终渣碱度R为3.2，炉渣中MgO百分含量为8.52％，FeO百分含量为14.28％；倒渣时，倒渣角度为86°，留渣量控制为5t；钢水出净后，溅渣处理1.6min，适当降低炉渣温度，增加炉渣黏度，然后转炉炉口向出钢面倾斜73°，将转炉终渣平铺覆盖在出钢面炉衬侵蚀部位上，转炉停电，静置冷却11h；补炉后第1炉冶炼结束，倒炉测温取样前，转炉向出钢侧倾斜10°，再向倒渣侧倾斜10°，反复晃炉2次，最后转炉摇至测温取样位置稳定后，转炉炉内无翻腾现象，进行测温取样操作。
实施例3
补炉炉次钢种为SS400B：铁水ω[Si]＝0.50％，铁水装入量60.5t，冶炼造渣时，向钢水中加入冶金石灰与轻烧白云石，其中冶金石灰加入量为2512kg，轻烧白云石加入量为1672kg；转炉终点控制钢水中[C]＝0.091％，出钢温度1664℃，转炉终渣碱度R为3.4，炉渣中MgO百分含量为9.31％，FeO百分含量为13.47％；倒渣时，倒渣角度为85°，留渣量控制为4t；钢水出净后，溅渣处理1.2min，适当降低炉渣温度，增加炉渣黏度，然后转炉炉口向出钢面倾斜74°，将转炉终渣平铺覆盖在出钢面炉衬侵蚀部位上，转炉停电，静置冷却9h；补炉后第1炉冶炼结束，倒炉测温取样前，转炉向出钢侧倾斜10°，再向倒渣侧倾斜10°，反复晃炉2次，最后转炉摇至测温取样位置稳定后，转炉炉内无翻腾现象，进行测温取样操作。
实施例4
补炉炉次钢种为Q235B：铁水ω[Si]＝0.53％，铁水装入量60.2t，冶炼造渣时，向钢水中加入冶金石灰与轻烧白云石，其中冶金石灰加入量为2650kg，轻烧白云石加入量为1765kg；转炉终点控制钢水中[C]＝0.117％，出钢温度1645℃，转炉终渣碱度R为3.5，炉渣中MgO百分含量为9.32％，FeO百分含量为13.47％；倒渣时，倒渣角度为84°，留渣量控制为6t；钢水出净后，溅渣处理2min，适当降低炉渣温度，增加炉渣黏度，然后转炉炉口向出钢面倾斜71°，将转炉终渣平铺覆盖在出钢面炉衬侵蚀部位上，转炉停电，静置冷却12h；补炉后第1炉冶炼结束，倒炉测温取样前，转炉向出钢侧倾斜10°，再向倒渣侧倾斜10°，反复晃炉2次，最后转炉摇至测温取样位置稳定后，转炉炉内无翻腾现象，进行测温取样操作。
实施例5
补炉炉次钢种为Q345B：铁水ω[Si]＝0.61％，铁水装入量60.7t，冶炼造渣时，向钢水中加入冶金石灰与轻烧白云石，其中冶金石灰加入量为3051kg，轻烧白云石加入量为2021kg；转炉终点控制钢水中[C]＝0.082％，出钢温度1669℃，转炉终渣碱度R为3.5，炉渣中MgO百分含量为8.07％，FeO百分含量为14.83％；倒渣时，倒渣角度为87°，留渣量控制为4t；钢水出净后，溅渣处理1.1min，适当降低炉渣温度，增加炉渣黏度，然后转炉炉口向出钢面倾斜74°，将转炉终渣平铺覆盖在出钢面炉衬侵蚀部位上，转炉停电，静置冷却13h；补炉后第1炉冶炼结束，倒炉测温取样前，转炉向出钢侧倾斜10°，再向倒渣侧倾斜10°，反复晃炉2次，最后转炉摇至测温取样位置稳定后，转炉炉内无翻腾现象，进行测温取样操作。
在铁水资源少或转炉长时间停炉检修条件下，将上述转炉炉衬修补方法应用于马钢某炼钢厂的转炉修补，钢面炉衬维持时间较传统补炉料补炉提高30h～35h/次，补炉频次由30次/月降至11次/月，有效提高了转炉作业率，为转炉生产稳定顺行提供了重要的保障。由于该方法无补炉料投入和氧气消耗，不但节约了补炉料成本，而且有效避免了补炉料烧结时间长短弊端以及环境污染问题。

Claims (4)

1.一种转炉终渣修补出钢面炉衬的方法，其特征在于：
(1)冶炼造渣时，向钢水中加入冶金石灰与轻烧白云石；
(2)转炉终点控制钢水中[C]≥0.08％，出钢温度1640℃～1660℃，转炉终渣碱度R:3.0～3.5，炉渣中MgO百分含量:8％～10％，炉渣中FeO百分含量:13％～15％；
(3)倒渣时，控制留渣量为转炉总装入量的7％～8％；
(4)钢水出净后，溅渣处理，然后转炉倾斜，将转炉终渣平铺覆盖在出钢面炉衬侵蚀部位上，转炉停电，静置冷却。
2.根据权利要求1所述转炉终渣修补出钢面炉衬的方法，其特征在于：所述冶金石灰加入量根据铁水[Si]含量而定，具体计算公式为：
式中：R为炉渣的碱度；
2.14为SiO2与Si分子量的比值；
ω[Si]为钢水中硅的质量百分数；
ω[CaO]有效为炉渣中有效CaO的质量百分数，有效CaO不包括受SiO2影响的CaO；
冶金石灰与轻烧白云石按重量比例3:2加入。
3.根据权利要求1所述转炉终渣修补出钢面炉衬的方法，其特征在于：所述溅渣处理的时间为1～2min。
4.根据权利要求1所述转炉终渣修补出钢面炉衬的方法，其特征在于：所述静置冷却的时间为8小时以上。
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