CN113088620A - 一种提钒装置炉衬的维护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提钒装置炉衬的维护方法，包括以下依次执行的步骤：S1，将提钒转炉出渣炉次进完铁水后的空铁水罐吊运到炼钢转炉炉前，并从所述炼钢转炉平台将所述空铁水罐放置在所述炼钢转炉炉下的渣罐车上，等待出渣；S2，在炼钢转炉出钢前调整渣态，满足炼钢渣中MgO含量为8～10％，并在炉内留存足够的渣量，出钢后将炼钢渣倒入炉下的铁水罐内；S3，将装有炼钢渣的铁水罐吊运到所述提钒转炉，待所述提钒转炉出完半钢水和钒渣后，将炼钢渣倒入所述提钒转炉内；S4，所述提钒转炉的顶吹氧枪切换成氮气进行溅渣护炉。本发明解决了现有维护方法对提钒转炉耳轴侧炉衬维护效果差的问题，延长了提钒转炉的镁碳砖使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于冶炼设备技术领域，具体涉及一种提钒装置炉衬的维护方法。
背景技术
转炉冶炼所需物料的进出对炉衬的机械冲击、冶炼过程中炉内物料对炉衬的机械冲击、热应力及冶炼产物对炉衬的化学侵蚀是转炉炉衬损毁的主要原因。
目前用于炼钢的转炉炉衬的维护方法以溅渣护炉和镁质补炉料补炉为主。用于炼钢的转炉的溅渣护炉工艺是出钢结束，利用顶吹氧枪切换成氮气，通过不同的氧枪枪位来喷溅经改性的较高MgO含量和较高黏度的炼钢渣，将其涂敷在转炉炉衬内壁，形成组成和性能接近镁碳砖的耐火喷涂层，达到保护炉衬、提高炉龄、降低成本的目的。
目前转炉提钒炼钢工艺主要采用双联法，即一座专门用于含钒铁水的冶炼，获得半钢水和钒渣，钒渣的主要成分有：FeO、V2O3、SiO2、TiO2、MnO、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、Cr2O3等。半钢水移至另一座转炉内造渣炼钢，获得钢水。获得半钢水和钒渣的转炉称为提钒转炉。用于将半钢水冶炼成钢水的转炉称为炼钢转炉。提钒转炉和炼钢转炉的炉衬均由镁碳砖砌筑而成。提钒转炉为获得有工业应用价值的优质钒渣，在提钒转炉冶炼过程中需要尽量降低钒渣中除V2O3之外的其它物质的含量，因此提钒过程不能加入含MgO、CaO的材料，其产生的钒渣熔点低、含钒高、含CaO、MgO低，不具备按炼钢转炉用炼钢渣进行溅渣护炉的条件。
目前提钒转炉炉衬的维护方法以镁质补炉料补炉为主，即将散状的镁质补炉料倒入提钒转炉内，将转炉旋转到一定的角度，镁质补炉散料铺填到需要补炉的区域，对提钒转炉炉衬的前大面、后大面或炉底进行铺填、烧结，达到增加炉衬薄弱区域的炉衬厚度的目的。该方法无法对提钒转炉耳轴侧炉衬进行填补。目前普遍采用喷补机将镁质补炉散料喷射到耳轴侧炉衬上进行填补，但因难于挂料，补炉效果差。鉴于目前提钒转炉炉衬的维护方法有限，提钒转炉炉衬寿命低于炼钢转炉，增加了生产成本。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供了解决一种新的提钒转炉炉衬的维护方法，本发明可以有效地对提钒转炉耳轴侧炉衬进行填补，解决了现有维护方法对提钒转炉耳轴侧炉衬维护效果差的问题，延长了提钒转炉的镁碳砖使用寿命，促进炼钢工业实现资源节约型绿色发展，同时进行降低了生产成本。
本发明通过下述技术方案实现：
一种提钒装置炉衬的维护方法，包括以下依次执行的步骤：
S1，将提钒转炉出渣炉次进完铁水后的空铁水罐吊运到炼钢转炉炉前，并从所述炼钢转炉平台将所述空铁水罐放置在所述炼钢转炉炉下的渣罐车上，等待出渣；
S2，在炼钢转炉出钢前调整渣态，满足炼钢渣中MgO含量为8～10％，并在炉内留存足够的渣量，出钢后将炼钢渣倒入炉下的铁水罐内；
S3，将装有炼钢渣的铁水罐吊运到所述提钒转炉，待所述提钒转炉出完半钢水和钒渣后，将炼钢渣倒入所述提钒转炉内；
S4，所述提钒转炉的顶吹氧枪切换成氮气进行溅渣护炉。
优选的，本发明的步骤S1之前还包括：预先在所述炼钢转炉炉前操作平台开矩形孔，所述矩形孔的尺寸和位置满足吊运铁水罐的行车能够将铁水罐放置在所述炼钢转炉炉下的渣罐车上。
优选的，本发明的步骤S2中在炉内留存足够的渣量是指在炉内留存的渣量大于等于预设渣量，所述预设渣量根据提钒转炉炉衬侵蚀情况设置。
优选的，本发明的步骤S3中炼钢渣在铁水罐中存放时间在5min以内，以防止渣表面结壳，从而影响维护效果。
优选的，本发明的步骤S4在溅渣护炉过程中采用的氧枪枪位地域提钒转炉冶炼过程氧枪枪位0.2～0.5m。
优选的，本发明的步骤S4在溅渣护炉过程中控制氧枪枪位由高枪位逐步过渡到低枪位。
优选的，本发明的步骤S4溅渣护炉采用的氮气压力高于提钒冶炼过程的氧气压力0.2～0.3Mpa。
优选的，本发明的步骤S4溅渣护炉过程持续到炉内渣溅干为止。
优选的，本发明的方法根据提钒转炉耳轴侧炉衬残余厚度发展趋势动态调整提钒转炉溅渣护炉频次。
本发明具有如下的优点和有益效果：
本发明能够提高提钒转炉耳轴侧炉衬维护效果，使得提钒转炉耳轴侧炉衬厚度侵蚀速度明显降低，大幅提高了提钒转炉炉龄，且本发明无需额外增加补炉料即可实现提钒转炉炉衬维护，减少了转炉炉衬砖的用量，降低了生产成本，节约了自然资源。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提出了一种提钒装置炉衬的维护方法，如图1所示，本实施例的方法包括以下依次执行的步骤：
(1)提钒转炉进铁水后，行车将空铁水罐吊运到炼钢转炉炉前操作平台矩形孔位置，将空铁水罐放在炼钢转炉炉下的渣罐车上。
本实施例预先在炼钢转炉炉前操作平台开设矩形孔，该矩形孔尺寸和位置满足吊运铁水罐的行车能够将空铁水罐放在炼钢转炉炉下的渣罐车上。
(2)在炼钢转炉出钢前调整好渣态，满足炼钢渣中MgO含量8～10％，并在炉内留存足够的渣量。出钢后，将炼钢渣倒入炉下准备好的铁水罐内。
本实施例中炼钢渣渣量是根据提钒转炉炉衬侵蚀情况决定，则炉内留存的渣量不低于根据提钒转炉炉衬侵蚀情况预设渣量。
本实施例中炼钢炉为提钒转炉溅渣护炉用的炼钢渣中不得带有钢水。
(3)行车将装好炼钢渣的铁水罐吊运到提钒转炉，待提钒转炉出完半钢水和钒渣后，将炼钢渣倒入提钒转炉内。
本实施例还需有效控制提钒转炉出钒渣时间和炼钢炉出炼钢渣时间，保证炼钢渣在铁水罐中存放时间控制在5min以内为宜，从而防止渣表面结壳，影响安全和维护效果。
(4)提钒转炉的顶吹氧枪切换成氮气进行溅渣护炉。溅渣护炉的氮气压力以高于提钒冶炼过程的氧气压力0.2～0.3Mpa为宜；溅渣护炉的氧枪枪位以低于提钒转炉冶炼过程吹氧枪位0.2～0.5m为宜；溅渣护炉时间以炉内渣溅干为宜。
本实施例中，溅渣护炉的氧枪枪位为0.8～1.7m，且在溅渣护炉过程中由高枪位逐步过渡到低枪位，控制炉底上涨。
本实施例中，提钒转炉溅渣护炉频次根据耳轴侧炉衬残余厚度发展趋势进行动态调整。
本实施例提出的工艺原理为：
钒渣中FeO、MnO会氧化镁碳砖中C基质，导致镁碳砖中MgO颗粒的溶解。钒渣中TiO2会降低钒渣与镁碳砖的润湿角，增加钒渣与镁碳砖的接触面积，加速FeO、MnO与C基质的反应和MgO颗粒的溶解，导致炉衬侵蚀。
通过顶吹氧枪溅渣方式，将炼钢渣敷涂在提钒转炉炉衬砖上面，利用炼钢渣中MgO含量8～10％，可以补充镁碳砖脱落的MgO颗粒。根据提钒转炉炉衬侵蚀情况，通过调整每次溅渣护炉的炼钢渣渣量和溅渣频次来调整每次炉衬的MgO颗粒补充量和补充频次，达到降低炉衬侵蚀速度的目的，实现提钒转炉炉衬寿命的延长。
实施例2
本实施例采用上述实施例1提出的维护方法在80吨提钒转炉进行实验。确定提钒转炉溅渣护炉的炉次为5503炉，通知炼钢转炉做好出渣准备工作。炼钢转炉的炼钢渣主要化学成分(质量百分比)：TFe 16.76％，CaO 43.25％，MgO 8.37％，SiO2 9.09％。
本实施例的实验过程具体包括：
提钒转炉出渣炉次进完铁水后的空铁水罐吊到炼钢转炉炉前，从炉前平台矩形孔将空铁水罐放置在炉下的渣罐车上，等待出渣。
炼钢转炉出完钢后，将炼钢渣倒入空铁水罐，吊运到提钒转炉等待。提钒转炉出渣完毕后进炼钢渣，渣量7.2吨。
炼钢渣出渣毕到进提钒转炉4分23秒。提钒氧枪切换氮气开始溅渣护炉。氧枪枪位0.8～1.7m，由高到低，氮气压力0.9～1.0MPa，氮气流量14000～15000m3/h。溅渣时间2分36秒。
实施例3
本实施例采用上述实施例1提出的维护方法在80吨提钒转炉进行实验。确定提钒转炉溅渣护炉的炉次为8355炉，通知炼钢转炉做好出渣准备工作。炼钢转炉的炼钢渣主要化学成分(质量百分比)：TFe 17.52％，CaO 43.37％，MgO 9.62％，SiO2 8.36％。
本实施例的实验过程具体包括：
提钒转炉出渣炉次进完铁水后的空铁水罐吊到炼钢转炉炉前，从炉前平台矩形孔将空铁水罐放置在炉下的渣罐车上，等待出渣。
炼钢转炉出完钢后，将炼钢渣倒入空铁水罐，吊运到提钒转炉等待。提钒转炉出渣完毕后进炼钢渣，渣量6.8吨。
炼钢渣出渣毕到进提钒转炉3分45秒。提钒氧枪切换氮气开始溅渣护炉。氧枪枪位0.8～1.7m，由高到低，氮气压力0.9～1.0MPa，氮气流量14000～15000m3/h。溅渣时间2分15秒。
实施例4
本实施例采用上述实施例1提出的维护方法在80吨提钒转炉进行实验。确定提钒转炉溅渣护炉的炉次为11328炉，通知炼钢转炉做好出渣准备工作。炼钢转炉的炼钢渣主要化学成分(质量百分比)：TFe 16.96％，CaO 42.66％，MgO 10％，SiO2 8.30％。
本实施例的实验过程具体包括：
提钒转炉出渣炉次进完铁水后的空铁水罐吊到炼钢转炉炉前，从炉前平台矩形孔将空铁水罐放置在炉下的渣罐车上，等待出渣。
炼钢转炉出完钢后，将炼钢渣倒入空铁水罐，吊运到提钒转炉等待。提钒转炉出渣完毕后进炼钢渣，渣量9吨。
炼钢渣出渣毕到进提钒转炉3分24秒。提钒氧枪切换氮气开始溅渣护炉。氧枪枪位0.8～1.7m，由高到低，氮气压力0.9～1.0MPa，氮气流量14000～15000m3/h。溅渣时间3分12秒。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种提钒装置炉衬的维护方法，其特征在于，包括以下依次执行的步骤：
S1，将提钒转炉出渣炉次进完铁水后的空铁水罐吊运到炼钢转炉炉前，并从所述炼钢转炉平台将所述空铁水罐放置在所述炼钢转炉炉下的渣罐车上，等待出渣；
S2，在炼钢转炉出钢前调整渣态，满足炼钢渣中MgO含量为8～10％，并在炉内留存足够的渣量，出钢后将炼钢渣倒入炉下的铁水罐内；
S3，将装有炼钢渣的铁水罐吊运到所述提钒转炉，待所述提钒转炉出完半钢水和钒渣后，将炼钢渣倒入所述提钒转炉内；
S4，所述提钒转炉的顶吹氧枪切换成氮气进行溅渣护炉。
2.根据权利要求1所述的一种提钒装置炉衬的维护方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：预先在所述炼钢转炉炉前操作平台开矩形孔，所述矩形孔的尺寸和位置满足吊运铁水罐的行车能够将铁水罐放置在所述炼钢转炉炉下的渣罐车上。
3.根据权利要求1所述的一种提钒装置炉衬的维护方法，其特征在于，所述步骤S2中在炉内留存足够的渣量是指在炉内留存的渣量大于等于预设渣量，所述预设渣量根据提钒转炉炉衬侵蚀情况设置。
4.根据权利要求1所述的一种提钒装置炉衬的维护方法，其特征在于，所述步骤S3中炼钢渣在铁水罐中存放时间在5min以内，以防止渣表面结壳。
5.根据权利要求1所述的一种提钒装置炉衬的维护方法，其特征在于，所述步骤S4在溅渣护炉过程中采用的氧枪枪位低于提钒转炉冶炼过程氧枪枪位0.2～0.5m。
6.根据权利要求1所述的一种提钒装置炉衬的维护方法，其特征在于，所述步骤S4在溅渣护炉过程中控制氧枪枪位由高枪位逐步过渡到低枪位。
7.根据权利要求1所述的一种提钒装置炉衬的维护方法，其特征在于，所述步骤S4溅渣护炉采用的氮气压力高于提钒冶炼过程的氧气压力0.2～0.3Mpa。
8.根据权利要求1所述的一种提钒装置炉衬的维护方法，其特征在于，所述步骤S4溅渣护炉过程持续到炉内渣溅干为止。
9.根据权利要求1所述的一种提钒装置炉衬的维护方法，其特征在于，该方法根据提钒转炉耳轴侧炉衬残余厚度发展趋势动态调整提钒转炉溅渣护炉频次。
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