CN112322824B - 一种控制转炉出钢过程中溢渣的方法 - Google Patents

一种控制转炉出钢过程中溢渣的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于转炉炼钢系统领域，涉及一种控制转炉出钢过程中溢渣的方法。包括如下步骤：转炉吹炼结束后，通过高位料仓向转炉炉口内加入白云石；转炉氧枪降至4m位置，使用高压氮气吹扫渣面20～30秒；经高压氮气吹扫渣面后，提升氧枪枪位并吹扫渣面10秒；转炉炉体进行出钢过程中，通过正对炉口的冷却压渣料投放车向转炉渣面分散性加入冷却压渣料直至转炉出钢结束。本发明通过出钢前加入白云石减少炉渣发泡、气体吹扫稀化炉渣、出钢时加入冷却压渣料压制炉渣、出现溢渣后主动承接几个步骤来控制出钢溢渣：由于溢渣控制良好，在转炉出钢过程中，可以省去转炉向前倾倒测温取样并倒渣的步骤，节约冶炼时间2.5分钟，同时降低了生产成本。

Description

一种控制转炉出钢过程中溢渣的方法
技术领域
本发明属于转炉炼钢系统领域，涉及一种控制转炉出钢过程中溢渣的方法。
背景技术
转炉冶炼的常规冶炼流程为：吹炼——向前倒炉进行测温取样倒渣——向后倒炉进行出钢。出钢过程中，炉内钢液通过出钢口流入钢包，控制炉渣留在炉内，如果炉渣泡沫性较为严重，会从炉口溢出炉渣，主要危害在于高温炉渣会烫坏转炉相关设备设施，更严重甚至会伤及炉后操作人员，溢渣进入钢包则会造成钢液P成分出格事故。
常规的控制溢渣技术为：在转炉出钢开始前，转炉炉体转至炉前进行测温取样，同时进行倒渣操作减少渣量，倒走的渣量约占总渣量的40～60％，从而减轻转炉出钢过程的溢渣风险，此技术的弊端在于，转炉向前倒炉测温取样倒渣的时间约3分钟，对转炉整体冶炼节奏产生一定影响。专利《转炉出钢过程中的溢渣控制方法、装置、设备及存储介质》与《一种量化判断转炉出钢过程中炉口溢渣情况的方法》均对转炉出钢过程溢渣控制方法有所提及，两种方法的核心方式在于使用监控设备监测炉渣，如若出现溢渣，则控制转炉驱动设备对转炉的倾动曲线进行调整，即转炉炉口向上驱动，减少出钢溢渣量，两种方法均以转炉倒渣为前提，为出现溢渣后的被动补救措施，弊端在于炉渣虽不在炉口溢出，却加大了炉渣自出钢口随钢液一同流入钢包的可能性，P出格事故几率增加，不能从根本上预防和控制溢渣。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供种一种控制转炉出钢过程中溢渣的方法，其特点在于以取消转炉向前倒炉测温取样倒渣为前提，通过提前布料调整、气体吹渣、加冷却压渣料等一系列综合手段，实现转炉出钢过程有效控制溢渣的目的。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种控制转炉出钢过程中溢渣的方法，包括如下步骤：
S1、转炉吹炼结束后，通过高位料仓向转炉炉口内加入白云石1～1.5kg/t，白云石组分为CaO≥30wt％，MgO≥19wt％；
S2、转炉氧枪降至4m位置，使用高压氮气吹扫渣面20～30秒来降低渣面高度，高压氮气压力为1.2～1.3Mpa；
S3、经高压氮气吹扫渣面后，提升氧枪枪位至6～7.5m；提升过程中，使用氧气吹扫渣面10秒，氧气流量为5000～5500m3/h；
S4、转炉炉体进行出钢；
S5、出钢过程中，通过正对炉口的冷却压渣料投放车向转炉渣面分散性加入冷却压渣料；
所述冷却压渣料的主要组分为TFe：48～55wt％，SiO2:4～6wt％，CaO:10～15wt％，MgO：3～5wt％，MnO:1～2wt％，Zn<0.03wt％，S<0.15wt％，H20:8～12wt％；
冷却压渣料的加入方法为：出钢开始30-60秒内，加入0.5kg/t；出钢开始90-120秒内，加入0.3kg/t；出钢开始140-160秒内，加入0.2kg/t；
S6、转炉出钢结束。
进一步，S5中冷却压渣料投放车设在正对转炉炉口的投放车运行轨道上以便进出转炉炉口；冷却压渣料投放车包括长条形的大臂，臂下端固定有多个用于挂放袋装冷却压渣料的挂点。
进一步，所述转炉出钢口下方设有钢包车，所述钢包车顶部一端固定有钢包，钢包开口正对转炉出钢口；另一端放置有正对转炉炉口的耐高温渣盆，用于收集高温炉渣。
进一步，所述渣盆包括内外两层，外层为厚度120mm的生铁；内层为厚度80mm的耐火砖，内外层之间采用耐火泥填充缝隙。
进一步，所述渣盆的纵向截面为倒梯形。
更进一步，钢包外侧相对的设有两个钢包耳轴；渣盆外侧相对的设有两个渣盆耳轴，渣盆耳轴与钢包耳轴直径相同。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明通过出钢前加入白云石减少炉渣发泡、气体吹扫稀化炉渣、出钢时加入冷却压渣料压制炉渣、出现溢渣后主动承接几个步骤来控制出钢溢渣：具体为：1)在转炉吹炼结束后，通过高位料仓向转炉炉口内加入一定组分和重量的的白云石，主要目的为炉渣降温，增加炉渣MgO含量，减少炉渣发泡，同时成本低廉，有利于炉体后续的常规维护；2)通过调整该氧气和氮气吹扫工艺，小幅提高炉渣FeO含量以稀化炉渣，降低溢渣概率；同时可以冲刷转炉炉口，便利后续的加废钢操作；3)通过冷却压渣料投放车以一定速度驶入转炉内，并向转炉渣面按照一定工艺分散性加入冷却压渣料，将炉渣压下；所述冷却压渣料为炼钢除尘系统附属回收产物，起到冷却压渣作用；4)通过在转炉炉口下方设置渣盆，来承接可能溢出的炉渣，防止出钢溢渣对设备损坏、人员伤害和P出格事故；
实践证明，由于溢渣控制良好，在转炉出钢过程中，可以省去转炉向前倾倒测温取样并倒渣的步骤，节约冶炼时间2.5分钟，同时降低了生产成本。
附图说明：
图1是本发明中冷却压渣料投放车、钢包及转炉的位置示意图；
图2是图1中渣盆的竖向剖视图。
其中：1、转炉；11、炉口；12、出钢口；13、渣面；2、冷却压渣料投放车；21、大臂；22、挂点；3、投放车运行轨道；4、钢包车；41、钢包；411、钢包耳轴；42、渣盆；421、外层；422、内层；423、渣盆耳轴；43、钢包车运行轨道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供了一种控制转炉出钢过程中溢渣的方法，主要包括如下步骤：
S1、转炉1吹炼结束后，通过高位料仓向转炉炉口11内一次性加入白云石1～1.5kg/t，白云石组分为CaO≥30wt％，MgO≥19wt％；加入该组分的白云石主要目的为炉渣降温，增加炉渣MgO含量，减少炉渣发泡，同时成本低廉，有利于炉体后续的常规维护；
S2、调整转炉氧枪高度、高压氮气吹扫渣面：为了配合白云石加入后的氮气动力吹扫，结合炉型、熔池高度、渣面高度、对炉体的吹扫损伤等综合因素后将转炉氧枪降至4m位置，使用高压氮气吹扫渣面20～30秒来降低渣面高度，高压氮气压力为1.2～1.3Mpa；
S3、经高压氮气吹扫渣面13后，提升氧枪枪位至6～7.5m；提升过程中，使用氧气吹扫渣面10秒，氧气流量为5000～5500m3/h，选择此步骤操作的目的是小幅提高炉渣FeO含量以稀化炉渣，降低溢渣概率；同时可以冲刷转炉炉口，便利后续的加废钢操作；
S4、转炉炉体直接向后驱动进行出钢；而现有技术中由于钢液表面炉渣泡沫严重，存在溢渣风险，为解决这一问题，需要将转炉向前倾倒测温取样并倒渣；本专利中由于采用了S1-S3中的步骤，控制了转炉溢渣，转炉炉体可直接出钢，省略了测温取样并倒渣的步骤，节约了时间和成本；
S5、出钢过程，通过正对炉口的冷却压渣料投放车向转炉渣面分散性加入冷却压渣料，所述冷却压渣料为炼钢除尘系统附属回收产物，起到冷却压渣作用；冷却压渣料的主要组分为TFe：48～55wt％，SiO2:4～6wt％，CaO:10～15wt％，MgO：3～5wt％，MnO:1～2wt％，Zn<0.03wt％，S<0.15wt％，H20:8～12wt％，冷却压渣料的加入方法为：出钢开始30-60秒内，加入0.5kg/t，出钢开始90-120秒内，加入0.3kg/t，出钢开始140-160秒内，加入0.2kg/t；
S6、转炉出钢结束。
其中S5中冷却压渣料投放车可携带冷却压渣料移动至转炉炉口11内并进行投料；具体的，所述冷却压渣料投放车包括长条形的大臂21，大臂为直径15mm的圆柱形，大臂下端固定有6个用于挂放袋装冷却压渣料的挂点22；冷却压渣料投放车2使用电机作为驱动力，在炉后经人工控制沿着投放车运行轨道3运行，并通过转炉炉口进出转炉1内外投放冷却压渣料，运行速度0.5m/s；冷却压渣料投放车2进入转炉炉内后，冷却压渣料受热并散落至渣面13不同位置，实现压渣。所述冷压渣料为污泥等附属回收产物，成本低廉，节约生产能源，操作安全性大大提高。
在转炉下方设有一辆钢包车，所述钢包车顶部一端固定有正对出钢口的钢包41，另一端放置有正对转炉炉口11的耐高温渣盆42；在出现溢渣控制不当时，炉渣由炉口11流入渣盆，可实现紧急收集炉渣，避免烫坏设备，同时避免高P炉渣进入钢液，造成P出格事故；钢包外侧相对的设有两个钢包耳轴411；所述钢包车4设于钢包车运行轨道上43，以便调整位置。
优选的，所述渣盆42包括内外两层，外层421为厚度120mm的生铁，内层422铺设厚度80mm的耐火砖，为了保证防火隔热效果，耐火砖的MgO含量在80％以上；铺设完毕后，内外层之间采用耐火泥填充缝隙。
优选的，所述渣盆的纵向截面为倒梯形，从而敞开的上端开口可以更好的承接炉渣；渣盆外侧相对的设有两个渣盆耳轴423，渣盆耳轴423与钢包耳轴411直径相同，当渣盆中炉渣接满时，可采用挂运钢包的天车进行吊运与更换，无需新增设备，成本投入少。
实践证明，由于溢渣控制良好，在转炉出钢过程中，可以省去转炉向前倾倒测温取样并倒渣的步骤，节约冶炼时间2.5分钟，同时降低了生产成本。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种控制转炉出钢过程中溢渣的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、转炉吹炼结束后，通过高位料仓向转炉炉口内加入白云石1kg/t，白云石组分为CaO≥30wt％，MgO≥19wt％；
S2、转炉氧枪降至4m位置，使用高压氮气吹扫渣面20秒来降低渣面高度，高压氮气压力为1.2Mpa；
S3、经高压氮气吹扫渣面后，提升氧枪枪位至6～7.5m；提升过程中，使用氧气吹扫渣面10秒，氧气流量为5000～5500m3/h；
S4、转炉炉体无需测温取样并倒渣，直接向后驱动进行出钢；
S5、出钢过程中，通过正对炉口的冷却压渣料投放车向转炉渣面分散性加入冷却压渣料；
所述冷却压渣料的主要组分为TFe：48～55wt％，SiO2:4～6wt％，CaO:10～15wt％，MgO：3～5wt％，MnO:1～2wt％，Zn<0.03wt％，S<0.15wt％，H20:8～12wt％；
冷却压渣料的加入方法为：出钢开始30-60秒内，加入0.5kg/t；出钢开始90-120秒内，加入0.3kg/t；出钢开始140-160秒内，加入0.2kg/t；
S6、转炉出钢结束。
2.如权利要求1所述的控制转炉出钢过程中溢渣的方法，其特征在于：S5中冷却压渣料投放车设在正对转炉炉口的投放车运行轨道上以便进入转炉投放冷却压渣料。
3.如权利要求1所述的控制转炉出钢过程中溢渣的方法，其特征在于：所述转炉出钢口下方设有钢包车，所述钢包车顶部一端固定有钢包，钢包开口正对转炉出钢口；另一端放置有正对转炉炉口的耐高温渣盆，用于收集高温炉渣。
4.如权利要求3所述的控制转炉出钢过程中溢渣的方法，其特征在于：所述渣盆包括内外两层，外层为厚度120mm的生铁；内层为厚度80mm的耐火砖，内外层之间采用耐火泥填充缝隙。
5.如权利要求3所述的控制转炉出钢过程中溢渣的方法，其特征在于：所述渣盆的纵向截面为倒梯形。
6.如权利要求3所述的控制转炉出钢过程中溢渣的方法，其特征在于：钢包外侧相对的设有两个钢包耳轴；渣盆外侧相对的设有两个渣盆耳轴，渣盆耳轴与钢包耳轴直径相同。
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