CN111041149A - 一种提高转炉底吹效果的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种提高转炉底吹效果的方法。该方法将炉底的底吹砖分组并在不同的炉龄时期交替采用不同的供气量，能够降低底吹砖的侵蚀，使转炉底吹砖寿命得到提升，从而达到提高转炉底吹效果的目的，尤其改善了炉役中期结束至炉役结束的炉役后期的吹炼效果。

Description

一种提高转炉底吹效果的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种提高转炉底吹效果的方法。
背景技术
转炉顶底复吹工艺作为转炉炼钢发展过程中的重大技术进步，在全世界范围内得到了飞速的发展。由于复吹转炉具有吹炼平稳、化渣快、不易喷溅、钢水氧化性相对较低等诸多优点，目前国内外绝大多数转炉均采用顶底复吹炼钢工艺。但随着转炉炉龄的不断提高，炉役后期底吹效果越来越差。
部分钢企在采用半钢炼钢过程中，由于热量不足，钢水终点氧化性较强，致使底吹砖侵蚀严重，底吹砖平均寿命在3000炉左右，转炉复吹比为40～50％，尤其是炉役后期，由于熔池的进一步扩大且底吹效果较差，经常出现熔池钢水吹不透的现象，从而造成熔池内部碳含量及温度的不均匀。
发明内容
针对炉役后期熔池钢水吹不透的问题，本发明提供一种提高转炉底吹效果的方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下技术方案：在转炉炉底以炉底中心为圆心的内外两个同心圆上均设置偶数块底吹砖，分别为内圆底吹砖和外圆底吹砖，相邻两块所述内圆底吹砖分别与所述圆心连线所成的夹角≥40°，相邻两块所述外圆底吹砖分别与所述圆心连线所成的夹角≥40°；内侧同心圆的半径为所述炉底内底面半径长度的30～35％，外侧同心圆的半径为所述炉底内底面半径长度的60～70％；
半数所述内圆底吹砖和半数所述外圆底吹砖设为第一组底吹砖，其余底吹砖为设为第二组底吹砖，且所述第一组底吹砖与第二组底吹砖在其对应的同心圆上间隔设置；在炉龄为1700～2000炉的炉役前期，所述第一组底吹砖采用弱供气，所述第二组底吹砖采用常规供气，在所述炉役前期结束至炉龄为3600～4000炉的炉役中期，所述第一组底吹砖采用常规供气，所述第二组底吹砖采用弱供气；在所述炉役中期结束至炉役结束，全部所述底吹砖采用常规供气；其中，所述弱供气的供气流量为常规供气流量的1/4～1/3。
本申请通过采用在炉役初期和炉役中期将底吹砖交替采用不同的供气量，能够降低底吹砖的侵蚀，使转炉底吹砖寿命得到提升，从而达到提高转炉底吹效果的目的，尤其改善了炉役中期结束至炉役结束的炉役后期的吹炼效果。
优选地，所述内圆底吹砖均匀分布于所述内侧同心圆。
优选地，所述内圆底吹砖为4块，按顺时针依次为内圆底吹砖I、内圆底吹砖II、内圆底吹砖III和内圆底吹砖IV。
优选地，所述外圆底吹砖不少于4块，其中2块分别设置于所述外侧同心圆与耳轴中心线交点，其余为设置于所述转炉的出钢侧。转炉中底吹砖的常规设置方法为均匀分布于以炉底中心为圆心的同心圆上，而本申请减少了加料侧的底吹砖、增加了出钢侧底吹砖，一方面减少了兑铁、加废钢过程中对底吹砖的侵蚀，另一方面出钢侧底吹砖使得在转炉出钢过程中可继续对钢水进行吹氩，延长了底吹供气时间，可提高转炉底吹效果。
优选地，所述外圆底吹砖为4块，按顺时针依次为外圆底吹砖I、外圆底吹砖II、外圆底吹砖III和外圆底吹砖IV；所述外圆底吹砖II和外圆底吹砖III分别设置于所述外侧同心圆与耳轴中心线交点，所述外圆底吹砖I和外圆底吹砖IV设置于所述转炉的出钢侧，所述外圆底吹砖I位于所述外圆底吹砖II和外圆底吹砖IV之间；所述内圆底吹砖I是距离所述外圆底吹砖IV最近的内圆底吹砖；所述外圆底吹砖I、外圆底吹砖III、内圆底吹砖I和内圆底吹砖III为第一组底吹砖，其余为第二组底吹砖。
优选地，所述内圆底吹砖和所述圆心的连线与所述耳轴中心线的夹角为45°，所述外圆底吹砖I和所述圆心的连线与所述耳轴中心线的夹角为65～70°，所述外圆底吹砖IV和所述圆心的连线与所述耳轴中心线的夹角为65～70°。该夹角角度的限定能够进一步减少底吹砖的侵蚀、延长底吹供气时间、提高转炉底吹效果。
优选地，所述外圆底吹砖I和所述圆心的连线与所述耳轴中心线的夹角为70°。
优选地，所述外圆底吹砖IV和所述圆心的连线与所述耳轴中心线的夹角为70°。
优选地，所述常规供气的供气流量为550～600Nm3/h。
优选地，所述弱供气的供气流量为150～180Nm3/h。
优选地，所述内侧同心圆的半径为所述炉底内底面半径长度的1/3。
优选地，所述外侧同心圆的半径为所述炉底内底面半径长度的2/3。
优选地，每个所述底吹砖均连有独立的供气管道和流量调剂系统。
附图说明
图1是本发明实施例1中转炉炉底透气砖位置布置图；
图2是本发明实施例2中转炉炉底透气砖位置布置图；
图3是本发明实施例3中转炉炉底透气砖位置布置图。
其中，1为外圆底吹砖I，2为外圆底吹砖II，3为外圆底吹砖III，4为外圆底吹砖IV，5为内圆底吹砖I，6为内圆底吹砖II，7为内圆底吹砖III，8为内圆底吹砖IV，9为外侧同心圆，10为内侧同心圆，11为炉底内底面外缘，12为耳轴中心线，13为出钢侧。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种提高转炉底吹效果的方法。
在常规转炉炉底以炉底中心为圆心的内外两个同心圆上分别均匀设置4块底吹砖，外圆底吹砖I、外圆底吹砖III、内圆底吹砖I和内圆底吹砖III为第一组底吹砖，其余为第二组底吹砖；如图1所示，相邻两块内圆底吹砖分别与圆心连线所成的夹角为90°，相邻两块外圆底吹砖分别与圆心连线所成的夹角为90°；内侧同心圆的半径为炉底内底面半径长度的35％，外侧同心圆的半径为炉底内底面半径长度的70％；
在炉龄为1700～2000炉的炉役前期，第一组底吹砖采用弱供气，第二组底吹砖采用常规供气，在炉役前期结束至炉龄为3600～4000炉的炉役中期，第一组底吹砖采用常规供气，第二组底吹砖采用弱供气；在炉役中期结束至炉役结束，全部底吹砖采用常规供气；其中，弱供气的供气流量为常规供气流量的1/4～1/3。
常规供气的供气流量为600Nm3/h。
实施例2
本实施例提供一种提高转炉底吹效果的方法。
在常规转炉炉底以炉底中心为圆心的内外两个同心圆上均设置4块底吹砖，外圆底吹砖I、外圆底吹砖III、内圆底吹砖I和内圆底吹砖III为第一组底吹砖，其余为第二组底吹砖；如图2所示，内圆底吹砖I 5和圆心的连线与内圆底吹砖II 6和圆心的连线的夹角为40°，内圆底吹砖III 7和圆心的连线与内圆底吹砖IV 8和圆心的连线的夹角为40°，外圆底吹砖I1和圆心的连线与外圆底吹砖II 2和圆心的连线的夹角为40°，外圆底吹砖III 3和圆心的连线与外圆底吹砖IV 4和圆心的连线的夹角为40°；内侧同心圆的半径为炉底内底面半径长度的30％，外侧同心圆的半径为炉底内底面半径长度的60％；
在转炉的工作过程中，在炉龄为1700～2000炉的炉役前期，第一组底吹砖采用弱供气，第二组底吹砖采用常规供气，在炉役前期结束至炉龄为3600～4000炉的炉役中期，第一组底吹砖采用常规供气，第二组底吹砖采用弱供气；在炉役中期结束至炉役结束，全部底吹砖采用常规供气；其中，弱供气的供气流量为常规供气流量的1/4～1/3。
常规供气的供气流量为600Nm3/h。
实施例3
本实施例提供一种提高转炉底吹效果的方法。
在转炉炉底以炉底中心为圆心的内外两个同心圆上设置8块底吹砖，如图3所示，内圆底吹砖I 5、内圆底吹砖II 6、内圆底吹砖III 7和内圆底吹砖IV 8均匀分布于内侧同心圆，外圆底吹砖II 2和外圆底吹砖III 3设置于外侧同心圆与耳轴中心线交点，外圆底吹砖I1和外圆底吹砖IV 4设置于转炉的出钢侧；外圆底吹砖I、外圆底吹砖III、内圆底吹砖I和内圆底吹砖III为第一组底吹砖，其余为第二组底吹砖；外圆底吹砖I和圆心的连线与耳轴中心线的夹角为70°，外圆底吹砖IV和圆心的连线与耳轴中心线的夹角为70°；内侧同心圆的半径为炉底半径长度的1/3，外侧同心圆的半径为炉底半径长度的2/3。
在转炉的工作过程中，在炉役前期阶段，第一组底吹砖采用150～180Nm3/h的弱供气；第二组底吹砖采用550～600Nm3/h的常规供气；在炉役中期阶段，第一组底吹砖采用600Nm3/h的常规供气，第二组底吹砖采用150～180Nm3/h的弱供气；在炉役中期结束至炉役结束，全部底吹砖采用600Nm3/h的常规供气。
实施例4
本实施例提供一种提高转炉底吹效果的方法。
在转炉炉底以炉底中心为圆心的内外两个同心圆上设置8块底吹砖，如图3所示，内圆底吹砖I 5、内圆底吹砖II 6、内圆底吹砖III 7和内圆底吹砖IV 8均匀分布于内侧同心圆，外圆底吹砖II 2和外圆底吹砖III 3设置于外侧同心圆与耳轴中心线交点，外圆底吹砖I1和外圆底吹砖IV 4设置于转炉的出钢侧；外圆底吹砖I、外圆底吹砖III、内圆底吹砖I和内圆底吹砖III为第一组底吹砖，其余为第二组底吹砖；外圆底吹砖I和圆心的连线与耳轴中心线的夹角为65°，外圆底吹砖IV和圆心的连线与耳轴中心线的夹角为65°；内侧同心圆的半径为炉底半径长度的30％，外侧同心圆的半径为炉底半径长度的65％。
在转炉的工作过程中，在炉役前期阶段，第一组底吹砖采用150～180Nm3/h的弱供气；第二组底吹砖采用550～600Nm3/h的常规供气；在炉役中期阶段，第一组底吹砖采用550～600Nm3/h的常规供气，第二组底吹砖采用150～180Nm3/h的弱供气；在炉役中期结束至炉役结束，全部底吹砖采用550～600Nm3/h的常规供气。
以上实施例1～4中各底吹砖流量设定值与实际流量如表1～表7所示。
表1实施例1、2各底吹砖流量设定值
Figure BDA0002331663700000061
表2实施例3各底吹砖流量设定值
Figure BDA0002331663700000062
表3实施例4各底吹砖流量设定值
Figure BDA0002331663700000071
表4实施例1各底吹砖实际流量
Figure BDA0002331663700000072
表5实施例2各底吹砖实际流量
Figure BDA0002331663700000073
表6实施例3各底吹砖实际流量
Figure BDA0002331663700000074
Figure BDA0002331663700000081
表7实施例4各底吹砖实际流量
Figure BDA0002331663700000082
对比例
本对比例提供一种提高转炉底吹效果的方法。
在转炉炉底以炉底中心为圆心的内外两个同心圆上设置8块底吹砖，各底吹砖的设置方式同实施例1。
在转炉的工作过程中，在炉役前期阶段各底吹砖的供气流量设置为300Nm3/h，在炉役中期阶段，各底吹砖的供气流量设置为500Nm3/h，在炉役后期，各底吹砖的供气量均设置为600Nm3/h。各阶段供气流量的设置为常规生产中能达到最佳转炉底吹效果的设置方式。
对比例底吹砖流量设定值与实际流量值如表8、表9所示。
表8对比例各底吹砖流量设定值
Figure BDA0002331663700000083
Figure BDA0002331663700000091
表9对比例各底吹砖实际流量
Figure BDA0002331663700000092
通过对不同炉役阶段对比例、实施例底吹砖供气效果的跟踪记录和分析，结果见表10。
表10供气效果分析
Figure BDA0002331663700000093
由上表可知，实施例1较对比例在转炉炉役前、中期的底吹效果分别高出15.15％，12.84％，实施例2较对比例在转炉炉役前、中期的底吹效果分别高出15.60％，13.25％，实施例3较对比例在转炉炉役前、中、后期的底吹效果分别高出24.42％，36.14％，31.13％，，实施例4较对比例在转炉炉役前、中、后期的底吹效果分别高出19.7％，35.31％，29.64％。以上结果说明，本发明所提供的提高转炉底吹效果的方法达到了提高转炉底吹砖效果的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高转炉底吹效果的方法，其特征在于，在转炉炉底以炉底中心为圆心的内外两个同心圆上均设置偶数块底吹砖，分别为内圆底吹砖和外圆底吹砖，相邻两块所述内圆底吹砖分别与所述圆心连线所成的夹角≥40°，相邻两块所述外圆底吹砖分别与所述圆心连线所成的夹角≥40°；内侧同心圆的半径为所述炉底内底面半径长度的30～35％，外侧同心圆的半径为所述炉底内底面半径长度的60～70％；
半数所述内圆底吹砖和半数所述外圆底吹砖设为第一组底吹砖，其余底吹砖为设为第二组底吹砖，且所述第一组底吹砖与第二组底吹砖在其对应的同心圆上间隔设置；在炉龄为1700～2000炉的炉役前期，所述第一组底吹砖采用弱供气，所述第二组底吹砖采用常规供气，在所述炉役前期结束至炉龄为3600～4000炉的炉役中期，所述第一组底吹砖采用常规供气，所述第二组底吹砖采用弱供气；在所述炉役中期结束至炉役结束，全部所述底吹砖采用常规供气；其中，所述弱供气的供气流量为常规供气流量的1/4～1/3。
2.根据权利要求1所述提高转炉底吹效果的方法，其特征在于，所述内圆底吹砖均匀分布于所述内侧同心圆。
3.根据权利要求2所述提高转炉底吹效果的方法，其特征在于，所述内圆底吹砖为4块，按顺时针依次为内圆底吹砖I、内圆底吹砖II、内圆底吹砖III和内圆底吹砖IV。
4.根据权利要求3所述提高转炉底吹效果的方法，其特征在于，所述外圆底吹砖不少于4块，其中2块分别设置于所述外侧同心圆与耳轴中心线交点，其余为设置于所述转炉的出钢侧。
5.根据权利要求4所述提高转炉底吹效果的方法，其特征在于，所述外圆底吹砖为4块，按顺时针依次为外圆底吹砖I、外圆底吹砖II、外圆底吹砖III和外圆底吹砖IV；所述外圆底吹砖II和外圆底吹砖III分别设置于所述外侧同心圆与耳轴中心线交点，所述外圆底吹砖I和外圆底吹砖IV设置于所述转炉的出钢侧之间，所述外圆底吹砖I位于所述外圆底吹砖II和外圆底吹砖IV之间；所述内圆底吹砖I是距离所述外圆底吹砖IV最近的内圆底吹砖；所述外圆底吹砖I、外圆底吹砖III、内圆底吹砖I和内圆底吹砖III为第一组底吹砖，其余为第二组底吹砖。
6.根据权利要求5所述提高转炉底吹效果的方法，其特征在于，所述内圆底吹砖和所述圆心的连线与所述耳轴中心线的夹角为45°，所述外圆底吹砖I和所述圆心的连线与所述耳轴中心线的夹角为65～70°，所述外圆底吹砖IV和所述圆心的连线与所述耳轴中心线的夹角为65～70°。
7.根据权利要求6所述提高转炉底吹效果的方法，其特征在于，所述外圆底吹砖I和所述圆心的连线与所述耳轴中心线的夹角为70°；和/或
所述外圆底吹砖IV和所述圆心的连线与所述耳轴中心线的夹角为70°。
8.根据权利要求6所述提高转炉底吹效果的方法，其特征在于，所述常规供气的供气流量为550～600Nm3/h。
9.根据权利要求6所述提高转炉底吹效果的方法，其特征在于，所述弱供气的供气流量为150～180Nm3/h。
10.根据权利要求1～9任一项所述提高转炉底吹效果的方法，其特征在于，所述内侧同心圆的半径为所述炉底内底面半径长度的1/3；和/或
所述外侧同心圆的半径为所述炉底内底面半径长度的2/3；和/或
每个所述底吹砖均连有独立的供气管道和流量调剂系统。
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