CN110317920A - 一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法，通过氧枪吹入低压力、低流量氮气，及时置换并排出炉内的炉气热量，使留在炉内的少量炉渣快速降温而冷却凝固、粘附在炉底，加入废钢或铁块后，炉渣热量和加入的废钢或铁块进一步发生热交换，加速了炉渣的降温和凝固，从而实现快速渣补炉底，达到炉底维护的目的；本申请不需要设备及工艺的改造，步骤简单、实用，成本低，能够在保证操作安全和维护效果的前提下，无需补炉料等类的耐材成本投入，不再存在烧结时间过长或过短对补炉产生的不利影响及钢水污染问题，具有维护速度快、补炉效果好、钢水质量影响小、维护成本低、简单实用和安全环保等特点。

Description

一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法

技术领域

本发明涉及转炉炼钢技术领域，具体涉及一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法。

背景技术

转炉在吹炼过程中，炉内进行着极其复杂、激烈的物理化学反应和机械运动。由于机械冲刷、高温、化学侵蚀、剥落等各种原因，很容易造成转炉炉衬的损坏和侵蚀加速。

顶底复吹转炉由于底吹元件的氧化、接触高温钢水时间长、温差变化大而侵蚀速度比较快，尤其是冶炼低碳低硅类钢种时，转炉吹炼终点高温、高氧化性的炉渣对炉衬侵蚀更为严重，造成炉底的耐材侵蚀加速、炉底高度下降，影响工艺过程控制并带来较大安全隐患。

传统的炉底维护方式基本上是料补法，或者是补炉料混合部分镁碳砖进行烧结维护，用废钢斗将补炉料或补炉料与镁碳砖的混合料倒入转炉的炉底，通过炉内的高温烧结，使其与炉衬基体紧密结合，达到维护炉底的目的。这种维护方法必须是在转炉处于空炉的情况下进行操作，同时还要保证充足的烧结时间，不但消耗大量的补炉料或镁碳砖等成本，还存在补炉料烧结凝固效果差带来的安全隐患和补炉料脱落而影响钢水质量。上述传统的炉底维护方法，补炉料或镁碳砖的质量直接影响炉底的维护效果，同时烧结时间不够，极易造成补炉料的剥落而污染钢水，并存在较大安全隐患，即使烧结较好也存在补炉料或多或少的部分侵蚀、剥落而进入钢水影响钢水质量的情况。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法，是一种简单实用、不需要补炉料成本投入、尽量减少对钢水质量的影响的炉底维护方法。

为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法，包括以下依次进行的步骤：

1)对于转炉炉底准备维护的炉次，控制该炉次吹炼结束后的终渣碱度R＞2.8、终渣中MgO含量＞8.0wt％、终渣中TFe含量＜20wt％、终渣中P₂O₅含量＜3.0wt％、终渣中MnO含量＜2.0wt％，且控制吹炼终点时的钢水温度＜1680℃；

然后出钢，出钢结束后将炉渣倒掉一部分，留渣；

2)倒渣后将转炉转至竖直位置，溅渣模式下降下氧枪；

3)利用氧枪喷吹氮气对炉内的高温炉气进行置换，到达喷吹停止时间时停止喷吹氮气；

4)重复步骤3)操作2次～3次；

5)重复操作结束后将氧枪从转炉中提出，然后摇出转炉，加入废钢或铁块以用于进一步吸收炉渣热量与降低炉渣温度，直至炉底处的炉渣凝固；

6)准备进入下一炉冶炼周期。

优选的，步骤1)中，留渣3～4吨。

优选的，步骤2)中，溅渣模式下降下氧枪，氧枪高度为氧枪喷头距离炉渣液面200～210cm。

优选的，步骤3)中，用压力为0.3～0.4MPa、流量为10000～11000m³/h的氮气对留在炉底的炉渣进行喷吹以用于置换并排出炉内热量。

优选的，步骤3)中，喷吹氮气的持续时间为2～3min。

优选的，步骤3)中，停止喷吹氮气的持续时间为5min，而后再次打开喷吹氮气。

优选的，步骤5)中，加入废钢或铁块5～6吨。

本申请提供了一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法，通过氧枪吹入低压力、低流量的氮气，及时置换并排出炉内的炉气热量，以及加入废钢或铁块以用于进一步吸收炉渣热量与降低炉渣温度，使留在炉内的少量炉渣快速降温，炉渣中MgO、2CaO·SiO₂、3CaO·SiO₂等高熔点矿物质析出冷凝，粘附在转炉炉底上替代补炉料，从而达到快速维护炉底的目的。

本发明提供的转炉炉底维护方法，不需要设备及工艺的改造，步骤简单、实用，成本低，能够在保证操作安全和维护效果的前提下，无需补炉料等类的耐材成本投入，不再存在烧结时间过长或过短对补炉产生的不利影响及钢水污染问题，具有维护速度快、补炉效果好、钢水质量影响小、维护成本低、简单实用和安全环保等特点。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本申请提供了一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法，包括以下依次进行的步骤：

1)对于转炉炉底准备维护的炉次，控制该炉次吹炼结束后的终渣碱度R＞2.8、终渣中MgO含量＞8.0wt％、终渣中TFe含量＜20wt％、终渣中P₂O₅含量＜3.0wt％、终渣中MnO含量＜2.0wt％，且控制吹炼终点时的钢水温度＜1680℃；

然后出钢，出钢结束后将炉渣倒掉一部分，留渣；留渣量过少时炉底维护的面积小、厚度不够，影响炉底维护效果；而留渣过多易造成炉渣冷却不透凝固效果差而造成脱落，引发安全隐患；

2)倒渣后将转炉转至竖直位置，溅渣模式下降下氧枪；

3)利用氧枪喷吹氮气对炉内的高温炉气进行置换，用氮气冷却并置换排出炉内的高温炉气，到达喷吹停止时间时停止喷吹氮气；

4)重复步骤3)操作2次～3次，以多次置换并排出炉内的热量；

5)重复操作结束后将氧枪从转炉中提出，然后摇出转炉，加入废钢或铁块以用于进一步吸收炉渣热量与降低炉渣温度，直至炉底处的炉渣凝固；加入废钢或铁块加速炉渣凝固，达到渣补维护的目的；所用废钢为板头、板边等杂质少的优质废钢；

6)准备进入下一炉冶炼周期。

在本申请的一个实施例中，步骤1)中，留渣3～4吨。

在本申请的一个实施例中，步骤2)中，溅渣模式下降下氧枪，氧枪高度为氧枪喷头距离炉渣液面200～210cm。

在本申请的一个实施例中，步骤3)中，用压力为0.3～0.4MPa、流量为10000～11000m³/h的氮气对留在炉底的炉渣进行喷吹以用于置换并排出炉内热量；氮气压力、流量过大会将炉底部的炉渣吹散而达不到维护炉底的目的，过低则影响炉内高温气体的置换效果。

在本申请的一个实施例中，步骤3)中，喷吹氮气的持续时间为2～3min。

在本申请的一个实施例中，步骤3)中，停止喷吹氮气的持续时间为5min，而后再次打开喷吹氮气；停止喷吹这个状态持续一定时间，而不是停止喷吹后立刻再开始喷吹，主要是为了高温的炉衬耐材和炉渣与炉气进行充分热交换，降低温度梯度、均衡炉内温度。

在本申请的一个实施例中，步骤5)中，加入废钢或铁块5～6吨。

本发明提供了一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法，通过氧枪有规律地向转炉炉底留存的液态炉渣喷吹压缩氮气，使其快速降温而冷却、凝固、附着在炉底上，同时再加入废钢或铁块进一步降温、巩固，起到了快速渣补炉底的效果，同时本发明没有使用其它的耐火材料，从而大大降低了维护成本。

本申请中背景技术部分提到因为高温、高氧化性的炉渣的冲刷而造成转炉炉底侵蚀，为此，本申请的技术方案中，留下的炉渣温度被喷吹氮气与加入废钢或铁块降低后，会凝固，就形成了保护层，对炉底的炉衬砖等起到隔离和保护作用，这与溅渣护炉的原理和目的是相同的。

转炉炼钢过程中，由于铁水成分及温度、废钢条件、造渣辅原料、冶炼工艺、过程控制及目标产品等的不同，导致转炉终点炉渣性质也差别较大，出钢后转炉内留存的炉渣性质也不同，有时候不符合炉底维护的炉渣要求。经理论研究发现只有符合下述条件的炉渣才能用于本申请中的渣补炉底：对于转炉炉底准备维护的炉次，控制该炉次吹炼结束后的终渣碱度R＞2.8、渣中MgO含量＞8.0wt％、渣中TFe含量＜20wt％、渣中P₂O₅含量＜3.0wt％、渣中MnO含量＜2.0wt％，且控制吹炼终点时的钢水温度＜1680℃；有一项性质指标不符合上述条件的炉渣都不能用于本申请中的渣补炉底。为此，在采用本发明提供的维护方法维护炉底之前，需要先判定炉渣的各项性质指标是否符合上述条件，如果经判断炉渣的个别性质指标不符合上述条件，需要在进行上述渣补炉底之前往液态炉渣中加入用以改变炉渣性质的调渣剂，以将炉渣的各项性质指标调节至全部符合上述条件。本发明对调渣剂的种类、成分以及添加量等没有特殊限制，根据现场实际情况，采用本领域技术人员熟知的调渣剂的种类、成分以及添加量即可。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：

1)对于转炉炉底计划维护的炉次，根据铁水及废钢条件进行加料、吹炼，吹炼终点一次命中，未进行拉后吹和补吹，该炉次吹炼结束后的终渣碱度R＞2.8、终渣中MgO含量＞8.0wt％、终渣中TFe含量＜20wt％、终渣中P₂O₅含量＜3.0wt％、终渣中MnO含量＜2.0wt％，且控制吹炼终点时的钢水温度＜1680℃；

然后出钢，出钢结束后将炉渣倒掉一部分，留渣4吨；

2)倒渣后将转炉转至竖直位置，溅渣模式下降下氧枪至适当高度，氧枪高度为氧枪喷头距离炉渣液面200cm；

3)然后打开氮气对炉内的高温炉气进行置换，排出高温炉气，降低炉渣温度，氮气压力为0.3MPa，流量为10000m³/h，喷吹3min后关闭氮气；

4)5min后再次打开氮气，氧枪喷头距离炉渣液面200cm，氮气压力为0.35MPa，流量为10000m³/h，喷吹3min后关闭氮气；

5)然后5min后再次打开氮气，氧枪喷头距离炉渣液面210cm，氮气压力为0.30MPa，流量为11000m³/h，喷吹3min后关闭氮气；

6)将氧枪从转炉中提出，然后摇出转炉，用废钢斗加入5吨铁块以用于进一步吸收炉渣热量与降低炉渣温度，直至炉底处的炉渣凝固；

7)然后根据生产计划节奏安排，10min后开始加入废钢并兑铁水进入下一炉的吹炼周期。

本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。

本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种顶底复吹转炉的炉底的维护方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：

1)对于转炉炉底准备维护的炉次，控制该炉次吹炼结束后的终渣碱度R＞2.8、终渣中MgO含量＞8.0wt％、终渣中TFe含量＜20wt％、终渣中P₂O₅含量＜3.0wt％、终渣中MnO含量＜2.0wt％，且控制吹炼终点时的钢水温度＜1680℃；

然后出钢，出钢结束后将炉渣倒掉一部分，留渣；

2)倒渣后将转炉转至竖直位置，溅渣模式下降下氧枪；

3)利用氧枪喷吹氮气对炉内的高温炉气进行置换，到达喷吹停止时间时停止喷吹氮气；

4)重复步骤3)操作2次～3次；

5)重复操作结束后将氧枪从转炉中提出，然后摇出转炉，加入废钢或铁块以用于进一步吸收炉渣热量与降低炉渣温度，直至炉底处的炉渣凝固；

6)准备进入下一炉冶炼周期。

2.根据权利要求1所述的维护方法，其特征在于，步骤1)中，留渣3～4吨。

3.根据权利要求1所述的维护方法，其特征在于，步骤2)中，溅渣模式下降下氧枪，氧枪高度为氧枪喷头距离炉渣液面200～210cm。

4.根据权利要求1所述的维护方法，其特征在于，步骤3)中，用压力为0.3～0.4MPa、流量为10000～11000m³/h的氮气对留在炉底的炉渣进行喷吹以用于置换并排出炉内热量。

5.根据权利要求1所述的维护方法，其特征在于，步骤3)中，喷吹氮气的持续时间为2～3min。

6.根据权利要求1所述的维护方法，其特征在于，步骤3)中，停止喷吹氮气的持续时间为5min，而后再次打开喷吹氮气。

7.根据权利要求1-6中的任意一项所述的维护方法，其特征在于，步骤5)中，加入废钢或铁块5～6吨。