CN110408738A - 炼钢转炉化炉底方法 - Google Patents

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姚恩学
杨德聪
赖必军
钟英俊
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Abstract

本发明公开了一种炼钢转炉化炉底方法，涉及钢铁冶金技术领域，解决的技术问题是提供一种不会伤害转炉炉身且操作简单的炼钢转炉化炉底方法。本发明采用的技术方案是：炼钢转炉化炉底方法，包括以下步骤：S1.测量炉底厚度，确认需要化炉底；S2.将需要化炉底的转炉在出钢快结束时停止出钢，保留适量钢水使钢渣总量为转炉公称容量的4～8％；S3.将需要化炉底的转炉回到零位，对炉底进行充分吹氧，使炉内形成高氧化性钢渣；S4.向转炉炉内加入冷料并晃炉，最后将钢渣倒掉，化炉底操作结束。本发明通过化学侵蚀的方法化炉底，实施过程中几乎不占用太多额外的生产时间，几乎不增加成本，还避免对炉身产生损伤，适用于所有氧气顶吹转炉。

Description

炼钢转炉化炉底方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体的是一种炼钢转炉化炉底方法.
背景技术
溅渣护炉的原理就是利用MgO含量达饱和或过饱和的转炉终渣，用高压氮气进行降温并将转炉终渣吹溅在炉衬内表面，在炉衬内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。在此过程中，大量的MgO析出；同时，根据生产工艺要求，需要向炉渣中加入含碳成分的改质剂，炉渣还会生成大量的2Ca0.SiO2和3Ca0.SiO2等高熔点物质，这些高熔点物质沉积在炉底，导致转炉炉底上涨。上涨后炉底的主要矿物组成是MgO、2Ca0.SiO2和3Ca0.SiO2等。当炉底上涨到一定厚度，由于炉容比的减小，炼钢吹炼过程会出现一系列问题：轻者出现返干、喷溅、粘枪等，给操作带来困难；重者出现质量事故、安全事故、生产中断等恶性事件。
处理转炉炉底的传统方法有很多，比如长时间的深吹操作，采用不溅渣操作，空炉加碳质材料或金属硅吹氧高温化炉底等。但这些操作都会带来一些负面影响，或影响钢水质量，或对炉身产生影响。例如，公布号为CN 107083469 A的专利公开了一种降低炼钢转炉炉底的方法：转炉冶炼出钢后，保留转炉公称容量4～8％的渣，将转炉摇到零位，并向转炉内加入硅铁10～20kg/t钢，再顶吹氧气30～60s，最后倒出钢水和炉渣。该方法采用出完钢后留渣，并加入硅铁进行供氧，在供氧过程中加入的硅铁中的金属硅氧化，放出大量热量(Si+O2→SiO2+Q)，通过高温将沉积在炉底的高熔点物质熔化。有资料表明，加入硅铁后，吹氧过程反应区能达到2500℃以上的高温。这种化炉底方法成本较高，高温熔化炉底的同时也会将炉衬的溅渣层同时熔化掉，给转炉炉身带来损害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种不会伤害转炉炉身且操作简单的炼钢转炉化炉底方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：炼钢转炉化炉底方法，包括以下步骤：
S1.测量炉底厚度，确认是否需要化炉底，若需要化炉底，就进行S2；
具体的：步骤S1中，若转炉炉底上涨厚度大于1100mm或超过新砌炉底厚度时，就判定需要化炉底。
S2.将需要化炉底的转炉在出钢快结束时停止出钢，保留适量钢水使钢渣总量为转炉公称容量的4～8％；
S3.将需要化炉底的转炉回到零位，对炉底进行直接吹氧，使炉内形成高氧化性钢渣；
具体的：步骤S3中，通过氧枪进行吹氧，转炉回到零位后，将氧枪压力调至0.7～0.9MPa，氧枪枪位在0.5～2.5米来回滑动，吹氧3～5钟结束吹氧。
S4.向转炉炉内加入冷料并晃炉，最后将钢渣倒掉，化炉底操作结束。
具体的：步骤S4中，冷料为白云石或石灰。
具体的：步骤S4中，若在倒钢渣过程中发现有明显钢水，将钢水留在转炉内，加废钢冷确后留在下一炉。
本发明的有益效果是：炼钢转炉化炉底方法通过化学侵蚀的方法化炉底，实施过程中几乎不占用太多额外的生产时间，对生产影响小，也几乎不增加成本，还避免对炉身产生损伤，能有效地将转炉上涨的炉底化到理想厚度，确保产品质量和稳定生产。
步骤S4中，在倒钢渣过程中若发现有明显钢水，将钢水留在转炉内，加废钢冷确后留在下一炉，可减少钢铁料流失。
附图说明
图1是本发明实施例在化炉底操作之前测量的炉底厚度图。
图2是本发明实施例在化炉底操作之后测量的炉底厚度图。
附图说明：由于炉底厚度图通过激光定位系统测得，故测量结果通过不同的颜色来表达。炉底厚度图通过线框图无法清楚地反映炉底厚度的分布，故图1和图2均为灰度图。图1和图中关于炉底厚度数据的单位均为mm。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明炼钢转炉化炉底方法，包括以下步骤：
S1.测量炉底厚度，确认是否需要化炉底，若需要化炉底，就进行S2。若转炉炉底上涨厚度大于1100mm或超过新砌炉底厚度时，会给炼钢的过程操作带来不利影响，就判定需要化炉底。例如，某转炉出现了明显的炉底上涨，测量的炉底厚度如图1所示。根据图1，测得炉底厚度最薄处均已超过1100mm，最厚处为1357mm，生产中也出现了转炉吹炼过程极易返干、脱P困难、连续地出现氧枪粘钢、烧枪等现象。炉底上涨已经影响冶炼过程控制，判定需要化炉底。
S2.将需要化炉底的转炉在出钢快结束时停止出钢，保留适量钢水使钢渣总量为转炉公称容量的4～8％。转炉在出钢快结束时，当钢流中出现有夹渣现象便立即抬转炉停止出钢，避免转炉将钢水出净，例如保留钢水0.5～3吨在转炉内。
S3.将需要化炉底的转炉回到零位，对炉底进行充分吹氧，使炉内形成高氧化性钢渣。转炉回零位后进行吹氧，保留的钢水大量氧化生成氧化铁(FeO或Fe2O3)，而氧化铁是极具侵蚀的表面活性物质，与炉底的高熔点物质发生化学反应：MgO+FeO→MgO.FeO(镁方铁矿)、MgO+Fe2O3→MgO.Fe2O3(镁铁矿)、2CaO+Fe2O3→2CaO.Fe2O3(铁酸钙)，这些生成物均为低熔点矿物，很快熔化从炉底剥离，从而达到化炉底操作目的。
具体的，转炉回到零位后，通过氧枪进行吹氧，将氧枪压力调至0.7～0.9MPa，下氧枪对炉底进行吹氧，枪位在0.5～2.5米来回滑动，吹氧3～5钟提枪结束，如果炉底过厚可根据实际情况延长吹氧时间。本实施例中，将氧枪氧气压力调至0.85Mpa，正常下氧枪吹氧，先下降至枪位0.5米，停留约30秒，然后提高枪位至1米再停留30秒，随后枪位在0.5～2.0米来回滑动,吹氧4分钟提枪停止吹氧。
S4.向转炉炉内加入冷料并晃炉，最后将钢渣倒掉，化炉底操作结束。
由于化炉底操作会在炉内形成高氧化性钢渣，所以吹氧结束后须加入冷料并晃炉。高氧化性钢渣中的FeO与冷料中的CaO、MgO发生化学反应，使得高氧化性钢渣中的FeO含量降低，同时降低了钢渣的温度，达到降低钢渣侵蚀性能和稠渣的目的，避免损害炉身，防止钢渣倒入渣罐对铸铁渣罐产生熔损。冷料可选择活性石灰、白云石等；冷料的加入量为2～5吨。例如，本实施例中，加入活性石灰、白云石各1.5吨。冷料将高氧化性钢渣进行降温，最后将钢渣倒掉，化炉底操作结束。若在倒钢渣过程中发现有明显钢水，将钢水留在转炉内，加废钢冷确后留在下一炉，以减少钢铁料流失。
本实施例中，倒炉观察炉底已经出现明显的凹坑，将转炉回零位，加入100kg碳粉、1吨轻烧镁球，使用溅渣氮气吹气进行降温1分钟，将炉渣倒掉，测量的炉底厚度，测量结果如图2所示。从图1与图2的炉底厚度对比可看出，化炉底操作后，炉底下降明显，炉底大部分区域已经低于1100mm，最薄处只有913mm，炉底已属于正常厚度。

Claims (5)

1.炼钢转炉化炉底方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.测量炉底厚度，确认是否需要化炉底，若需要化炉底，就进行S2；
S2.将需要化炉底的转炉在出钢快结束时停止出钢，保留适量钢水使钢渣总量为转炉公称容量的4～8％；
S3.将需要化炉底的转炉回到零位，对炉底进行直接吹氧，使炉内形成高氧化性钢渣；
S4.向转炉炉内加入冷料并晃炉，最后将钢渣倒掉，化炉底操作结束。
2.如权利要求1所述的炼钢转炉化炉底方法，其特征在于：步骤S1中，若转炉炉底上涨厚度大于1100mm或超过新砌炉底厚度时，就判定需要化炉底。
3.如权利要求1所述的炼钢转炉化炉底方法，其特征在于：步骤S3中，通过氧枪进行吹氧，转炉回到零位后，将氧枪压力调至0.7～0.9MPa，氧枪枪位在0.5～2.5米来回滑动，吹氧3～5钟结束吹氧。
4.如权利1、2或3所述的炼钢转炉化炉底方法，其特征在于：步骤S4中，冷料为白云石或石灰。
5.如权利要求4所述的炼钢转炉化炉底方法，其特征在于：步骤S4中，若在倒钢渣过程中发现有明显钢水，将钢水留在转炉内，加废钢冷确后留在下一炉。
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