CN113215348B - 一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法 - Google Patents

一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于碳素钢冶炼技术领域，具体涉及一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法，包括：根据转炉装入量确定熔池深度；控制氧枪喷头出口气流马赫数≥2.05；每班接班测量枪位一次，确认炉底高度；判断炉底尺寸上涨是否超过20cm，根据上涨尺寸调整氧枪压力、氧气流量计、拉碳枪、碱度及氧化镁含量。本发明操作简单，可有效控制炉底上涨，降低转炉耐材的消耗，延长设备使用寿命，保证转炉正常运行。

Description

一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法
技术领域
本发明属于碳素钢冶炼技术领域，具体涉及一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法。
背景技术
碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的基本材料。世界各工业国家，在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也非常注意改进碳素钢质量，扩大品种和使用范围。
目前碳素钢的产量在各国钢总产量中的比重，约保持在80%左右，它不仅广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶和各种机械制造工业，而且在近代的石油化学工业、海洋开发等方面，也得到大量使用。
根据含碳量不同，优质碳素钢常见的有优质钢15、20、25、30、45、60等。碳素钢的冶炼通常在转炉和平炉中进行。转炉冶炼时由于碱度高、氧化镁含量高、终渣粘稠、留渣操作炉渣溅干等原因会造成炉底上涨，转炉容积减少，喷溅加重，过程返干加剧等问题，造成转炉消耗增加、损害设备，不利于转炉的安全运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效控制炉底上涨，降低转炉消耗，延长设备使用寿命，保证转炉正常运行的利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案：
一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法，包括以下步骤：
（1）确定不同装入量下的熔池深度，160t装入量熔池深度1500mm，140t装入量熔池深度1312mm；
（2）提高氧枪喷头出口气流马赫数，控制氧枪喷头出口气流马赫数≥2.05；
（3）每班接班测量枪位一次，确认炉底高度；
（4）若炉底没有上涨或炉底尺寸上涨≤20cm时，总装入量160t，氧枪前压力0.8Mpa，氧气流量38000-40000m3/h，拉碳枪位1.4m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度≤0.6，碱度3.2-3.5，氧化镁含量8-9%；
（5）若炉底尺寸上涨≥20cm时，降低转炉装入量20t，总装入量140t，控制氧枪前压力为1.0Mpa，氧气流量43000-44000m3/h，拉碳枪位1.3m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度≥0.75，碱度3.0-3.2，氧化镁含量7-8%。
作为一种改进，所述冲击深度h冲=k×3.4×P0×D喉/H0.5-0.0381，所述k是修正系数，P0是氧枪前压力，D喉是氧枪喷头喉口直径，H是氧枪高度。
作为进一步地改进，4孔氧枪的修正系数k为0.9，5孔氧枪的修正系数k为0.85。
优选的，步骤（4）中，氧气流量39000m3/h。
优选的，步骤（5）中，氧气流量43500m3/h。
由于采用上述技术方案，本发明的有益效果：
本发明提供的方法，通过控制吹炼时的氧气压力和流量来调整氧枪冲击深度，氧气压力和流量增加，射流冲击深度增加，当氧气射流深度h/熔池深度≥0.75时，高温射流辐射区将会冲刷炉底积渣从而控制炉底上涨。当炉底上涨得到控制后，应降低氧气压力、流量，控制拉碳操作时氧气射流深度h/熔池深度≤0.6。本发明操作简单，可有效控制炉底上涨，降低转炉耐材的消耗，延长设备使用寿命，保证转炉正常运行。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法，包括以下步骤：
（1）确定不同装入量下的熔池深度，160t装入量熔池深度1500mm，140t装入量熔池深度1312mm；
（2）提高氧枪喷头出口气流马赫数，控制氧枪喷头出口气流马赫数为2.05；
（3）每班接班测量枪位一次，确认炉底高度；
（4）若炉底没有上涨或炉底尺寸上涨≤20cm时，总装入量160t，氧枪前压力0.8Mpa，氧气流量38000m3/h，拉碳枪位1.4m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度=0.6，碱度3.2，氧化镁含量8%；
（5）若炉底尺寸上涨≥20cm时，降低转炉装入量20t，总装入量140t，控制氧枪前压力为1.0Mpa，氧气流量43000m3/h，拉碳枪位1.3m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度=0.75，碱度3.2，氧化镁含量8%。
实施例2
一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法，包括以下步骤：
（1）确定不同装入量下的熔池深度，160t装入量熔池深度1500mm，140t装入量熔池深度1312mm；
（2）提高氧枪喷头出口气流马赫数，控制氧枪喷头出口气流马赫数为2.05；
（3）每班接班测量枪位一次，确认炉底高度；
（4）若炉底没有上涨或炉底尺寸上涨≤20cm时，总装入量160t，氧枪前压力0.8Mpa，氧气流量38500m3/h，拉碳枪位1.4m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度=0.55，碱度3.3，氧化镁含量8.5%；
（5）若炉底尺寸上涨≥20cm时，降低转炉装入量20t，总装入量140t，控制氧枪前压力为1.0Mpa，氧气流量43500m3/h，拉碳枪位1.3m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度=0.8，碱度3.2，氧化镁含量8%。
实施例3
一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法，包括以下步骤：
（1）确定不同装入量下的熔池深度，160t装入量熔池深度1500mm，140t装入量熔池深度1312mm；
（2）提高氧枪喷头出口气流马赫数，控制氧枪喷头出口气流马赫数为2.05；
（3）每班接班测量枪位一次，确认炉底高度；
（4）若炉底没有上涨或炉底尺寸上涨≤20cm时，总装入量160t，氧枪前压力0.8Mpa，氧气流量39000m3/h，拉碳枪位1.4m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度=0.5，碱度3.4，氧化镁含量9%；
（5）若炉底尺寸上涨≥20cm时，降低转炉装入量20t，总装入量140t，控制氧枪前压力为1.0Mpa，氧气流量43800m3/h，拉碳枪位1.3m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度=0.85，碱度3.0，氧化镁含量7%。
实施例4
一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法，包括以下步骤：
（1）确定不同装入量下的熔池深度，160t装入量熔池深度1500mm，140t装入量熔池深度1312mm；
（2）提高氧枪喷头出口气流马赫数，控制氧枪喷头出口气流马赫数为2.05；
（3）每班接班测量枪位一次，确认炉底高度；
（4）若炉底没有上涨或炉底尺寸上涨≤20cm时，总装入量160t，氧枪前压力0.8Mpa，氧气流量39500m3/h，拉碳枪位1.4m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度=0.6，碱度3.5，氧化镁含量8%；
（5）若炉底尺寸上涨≥20cm时，降低转炉装入量20t，总装入量140t，控制氧枪前压力为1.0Mpa，氧气流量44000m3/h，拉碳枪位1.3m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度=0.8，碱度3.1，氧化镁含量7%。
实施例5
一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法，包括以下步骤：
（1）确定不同装入量下的熔池深度，160t装入量熔池深度1500mm，140t装入量熔池深度1312mm；
（2）提高氧枪喷头出口气流马赫数，控制氧枪喷头出口气流马赫数为2.05；
（3）每班接班测量枪位一次，确认炉底高度；
（4）若炉底没有上涨或炉底尺寸上涨≤20cm时，总装入量160t，氧枪前压力0.8Mpa，氧气流量40000m3/h，拉碳枪位1.4m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度=0.6，碱度3.3，氧化镁含量7.5%；
（5）若炉底尺寸上涨≥20cm时，降低转炉装入量20t，总装入量140t，控制氧枪前压力为1.0Mpa，氧气流量44000m3/h，拉碳枪位1.3m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度=0.75，碱度3.1，氧化镁含量7.5%。
上述实施例中，冲击深度h冲=k×3.4×P0×D喉/H0.5-0.0381，所述k是修正系数，一般4孔氧枪的修正系数k为0.9，5孔氧枪的修正系数k为0.85，P0（kg）是氧枪前压力，D喉（mm）是氧枪喷头喉口直径，H（cm）是氧枪高度。
本发明通过控制吹炼时的氧气压力和流量来调整氧枪冲击深度，氧气压力和流量增加，射流冲击深度增加，当氧气射流深度h冲/熔池深度≥0.75时，高温射流辐射区将会冲刷炉底积渣从而控制炉底上涨。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）确定不同装入量下的熔池深度，160t装入量熔池深度1500mm，140t装入量熔池深度1312mm；
（2）提高氧枪喷头出口气流马赫数，控制氧枪喷头出口气流马赫数≥2.05；
（3）每班接班测量枪位一次，确认炉底高度；
（4）若炉底没有上涨或炉底尺寸上涨≤20cm时，总装入量160t，氧枪前压力0.8Mpa，氧气流量38000-40000m3/h，拉碳枪位1.4m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度≤0.6，碱度3.2-3.5，氧化镁含量8-9%；
（5）若炉底尺寸上涨≥20cm时，降低转炉装入量20t，总装入量140t，控制氧枪前压力为1.0Mpa，氧气流量43000-44000m3/h，拉碳枪位1.3m，拉碳时间30s，冲击深度h冲/熔池深度≥0.75，碱度3.0-3.2，氧化镁含量7-8%；所述冲击深度h冲=k×3.4×P0×D喉/H0.5-0.0381，k是修正系数，P0是氧枪前压力，D喉是氧枪喷头喉口直径，H是氧枪高度，4孔氧枪的修正系数k为0.9，5孔氧枪的修正系数k为0.85。
2.根据权利要求1所述的利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法，其特征在于，步骤（4）中，氧气流量39000m3/h。
3.根据权利要求1所述的利用高温氧气射流控制120t转炉炉底上涨的方法，其特征在于，步骤（5）中，氧气流量43500m3/h。
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