CN114015828A

CN114015828A - 一种通过底吹喷粉改质转炉渣的溅渣护炉方法

Info

Publication number: CN114015828A
Application number: CN202111409491.1A
Authority: CN
Inventors: 富志生
Original assignee: Gansu Jiu Steel Group Hongxing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Gansu Jiu Steel Group Hongxing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2021-11-20
Filing date: 2021-11-20
Publication date: 2022-02-08

Abstract

本发明提供了一种通过底吹喷粉改质转炉渣的溅渣护炉方法，包括在转炉炉底布置有底吹喷枪，转炉出钢结束，转炉摇至零位，降氧枪打开氮气溅渣的同时，通过底吹喷枪将生白云石粉或生白云石粉与钝化石灰粉的混合粉剂，作为改质剂从转炉底部喷入转炉熔池内部，喷吹过程使用氮气为载气。相比于传统溅渣护炉工艺，本发明从转炉底部喷吹粉剂作为炉渣改质剂，在短时间内即可以达到高效、均匀的混合，不需要前后摇炉使改质剂熔化，缩短了溅渣时间，溅渣层厚、抗侵蚀，提高溅渣效果和炉衬寿命，使用的改质剂为炼钢制造生白云石及石灰时产生的粉末等废料，价格低廉，降低了炼钢成本，且为制造生白云石及石灰时产生的粉末等废料提供了一种可利用的途径。

Description

一种通过底吹喷粉改质转炉渣的溅渣护炉方法

技术领域

本发明属于矿业冶炼技术领域，涉及一种通过底吹喷粉改质转炉渣的溅渣护炉方法。

背景技术

溅渣护炉技术可以大幅度提高转炉炉龄，转炉炉龄的提高减少了转炉炼钢耐火材料消耗，节约了资源，提高了转炉利用率和钢产量。但是随着转炉冶炼低碳钢和低磷钢需求增加，转炉吹炼终点炉渣的氧化性增加，炉渣高氧化性会影响转炉溅渣护炉效果，降低转炉炉衬寿命。为此，需要对转炉的高氧化性终渣进行改质，在溅渣操作时，降低炉渣中的 FeO含量和提高 MgO 含量，提高炉渣熔化温度和黏度，使溅渣层能够抵抗吹炼过程的炉渣侵蚀，提高溅渣护炉效果和炉衬寿命。

现有溅渣过程炉渣改质技术，主要是在转炉出钢结束后或溅渣过程加入含 MgO的菱镁石、轻烧镁球等，或含碳还原剂的煤粉、焦粉等作为改质剂，对转炉终渣进行成分调整，降低渣中 FeO 含量，提高炉渣 MgO 含量，从而提高炉渣熔化温度和黏度，改善溅渣护炉效果，但实际操作中发现，溅渣过程在转炉出钢结束后或溅渣过程从炉口上方的下料口加入改质剂，一是加入的改质剂易结坨，溅渣时起渣的孕育时间长，必须前后摇炉使改质剂熔化，延长了溅渣时间；二是随着改质技术的不断发展，在转炉改质剂中除含有较高的MgO含量外，还配加了部分还原剂以还原渣中铁的氧化物以降低铁损，改质剂价格是普通炼钢辅料价格的3～5倍，成本较高；三是由于各种改质剂的造渣机理和冷却效应不同，对转炉溅渣护炉的影响存在较大差异。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种通过底吹喷粉改质转炉渣的溅渣护炉方法，克服现有溅渣技术中加入改质剂后，溅渣时起渣孕育时间长、且改质剂成本高的缺陷。

为此，本发明采取以下技术方案：

一种通过底吹喷粉改质转炉渣的溅渣护炉方法，包括以下步骤：

步骤一，在转炉炉底设置底吹喷枪和分配器，所述分配器与喷枪一一对应连接，待转炉出钢结束，转炉摇至零位，降枪打开氮气正常溅渣，在转炉出钢前或者溅渣前从炉口不加入任何改质剂；

步骤二，降枪打开氮气正常溅渣的同时，依据转炉吹炼终点出钢碳含量及终渣状态，通过底吹喷枪从转炉底向转炉熔池内部喷吹生白云石粉剂或生白云石粉与钝化石灰粉的混合粉剂，喷吹过程使用氮气为载气；

步骤三，溅渣结束提枪，摇炉20～65度至炉前加废钢、兑铁进入下一炉冶炼。

进一步地，所述步骤二中包括三种情况：

当转炉终点出钢碳在 0.02%～0.12%之间，转炉终点渣中TFe 含量较高，通常情况下炉渣的 TFe 含量在 18%～25%之间，终渣氧化性强，喷吹生白云石粉与钝化石灰粉的混合粉剂，喷吹混合粉剂时，同时打开两喷粉罐的下料阀，经流化、喷射两粉剂进入分配器，在分配器中混合，并分配至底吹喷枪向转炉熔池内部向上喷吹，喷吹流量100～200kg/min，喷吹时间2～5min；

当转炉终点出钢碳在 0.12%～0.20%之间，转炉终点渣中TFe 含量适中，通常情况下炉渣的 TFe 含量在 12%～18%之间，终渣氧化性不强，改为只喷吹生白云石粉，打开相应生白云石粉剂喷粉罐下料阀，经流化、喷射进入分配器，然后进入喷枪向转炉熔池内部向上喷吹，喷吹流量50～100kg/min，喷吹时间2～5min；

当转炉终点出钢碳≥0.20%，转炉终点渣中TFe 含量较低，通常情况下炉渣的 TFe含量≤12%，终渣氧化性较弱，只喷吹生白云石粉或只喷吹氮气，喷吹时间1.5～3min。

进一步地，所述步骤一中底吹喷枪为单管式或环缝式，所述底吹喷枪数量根据转炉炉容选取，不少于2支，所述转炉炉底内径为D，所述底吹喷枪布置在炉底 0.6～0.8Ｄ分度圆上，且垂直穿装固定在转炉炉底，喷枪嘴竖直朝上设置。

进一步地，所述步骤二中氮气每支底吹流量在100～400 Nm³/ｈ之间，氮气总流量在 800～3600 Nm^３/h之间，底吹工作压力在 0.4～1.5 MPa。

进一步地，所述步骤二中生白云石粉或生白云石粉与钝化石灰粉的混合粉剂的喷粉流量为0～200kg/min，生白云石粉及钝化石灰粉粒度为20～200目，水分率≤0.5%。

进一步地，所述粉剂装在对应的喷粉罐内，每一喷粉罐通过自带的放散阀将粉罐内气体排空，罐压大于输送压力，所述喷粉罐下部采用流化器进行流态化，喷粉罐底部通过下料阀配合给料转盘精准控制出料速率。

本发明的有益效果在于：

本发明相比于传统溅渣护炉工艺，从转炉底部喷吹粉剂作为炉渣改质剂，经流化、喷射两粉剂在分配器中进行混合喷入熔池，在短时间内即可以达到高效、均匀的混合，不需要前后摇炉使改质剂熔化，缩短了溅渣时间，溅渣层厚、抗侵蚀，提高溅渣护炉效果和炉衬寿命；另外，本发明使用的改质剂为炼钢制造生白云石及石灰时产生的粉末等废料加工而成，价格低廉，降低了炼钢成本，且为制造生白云石及石灰时产生的粉末等废料提供了一种可利用的途径。

具体实施方式

下面结合实施方法对本发明的技术方案进行相关说明。

实施例1：

将本发明应用于180吨转炉，通过底喷粉改质转炉渣的溅渣为例来说明，具体包括以下步骤：

步骤一，根据180吨转炉炉容，选取6支底吹喷枪，转炉炉底内径为D，底吹喷枪布置在炉底 0.8Ｄ分度圆上，6支底吹喷枪间夹角为60度，垂直穿装固定在转炉炉底，喷枪嘴竖直朝上设置，同时，将生白云石粉加压输送至喷粉罐1中，将钝化石灰粉加压输送至喷粉罐2中，每一喷粉罐通过自带的放散阀将粉罐内气体排空，罐压大于输送压力，喷粉罐下部采用流化器进行流态化，喷粉罐底部设有出料口，出料口接喷吹管道，喷粉罐底部出料口通过下料阀配合给料转盘精确控制出料速率，通过调节给料转盘电机的转速精确控制喷粉速率，并在转炉炉底的下方安装分配器，分配器的出口连接有6路输粉管，6路输粉管与6支底吹喷枪对应相接，分配器的进口分别与生白云石粉喷粉罐、钝化石灰粉喷粉罐喷吹管相接通，转炉出钢结束，将转炉摇至零位，降氧枪打开氮气正常溅渣，在转炉出钢前或者溅渣前均不从炉口加入任何改质剂。

具体地，底吹喷枪为环缝式，内镀陶瓷的双层管式喷枪，内径10mm，外管为15mm，两管之间间隙控制在0 .8mm以内，内腔通载氮气和粉剂，环缝通保护气为氮气。

步骤二，冶炼钢种为低碳钢，根据转炉冶炼终点取钢样检验结果，出钢碳含量质量分数为 0.03%，顶部溅渣的同时，从底部开始喷吹生白云石粉和钝化石灰粉的混合粉剂，同时打开两喷粉罐的下料阀，调整两喷粉罐给料转盘的转速，经流化、喷射两粉剂进入分配器，在分配器中混合，并分配至6支喷枪向转炉熔池内部向上喷吹，喷吹流量100～200kg/min，喷吹时间3.5 min，喷吹过程均使用氮气作为载气，在高压载气的作用下将粉料喷入熔池中，氮气每支底吹流量设定在200 Nm³/ｈ之间，氮气总流量在 800～3600 Nm^３/h之间，底吹工作压力设定为 0.8 MPa。

具体地，生白云石粉、钝化石灰粉为炼钢制造生白云石及石灰时产生的粉末等废料加工而成，粒度为20～200目，水分率≤0.5%，粉气管道内气体的流速大于粉料的临界流化速度，成分与普通炼钢所用生白云石及石灰基本一致，价格低廉，降低了炼钢成本，且为制造生白云石及石灰时产生的粉末等废料提供了一种可利用的途径。

步骤三，溅渣结束提氧枪，摇炉20～65度至炉前加废钢、兑铁进入下一炉冶炼。

本实施例从底部喷入粉剂相比于从炉口加入炉渣改质剂，炉渣不结坨，溅渣时起渣的孕育时间缩短，同时节省了前后摇炉的时间1～2分钟，缩短了溅渣时间，炉衬附着的溅渣层较厚、抗侵蚀力提高。

实施例2：

本发明应用于60吨转炉，通过底喷粉改质转炉渣的溅渣为例来说明，具体包括以下步骤：

步骤一，根据60吨转炉炉容，选取2支底吹喷枪，转炉炉底内径为D，底吹喷枪布置在炉底 0.6Ｄ分度圆上，2支底吹喷枪对称布置，垂直穿装固定在转炉炉底，喷枪嘴竖直朝上设置；所述底吹喷枪为单管式，可通载氮气和粉剂,同时，将生白云石粉加压输送至第一喷粉罐中，将钝化石灰粉加压输送至第二喷粉罐中，每一喷粉罐通过自带的放散阀将粉罐内气体排空，罐压大于输送压力，喷粉罐下部采用流化器进行流态化，喷粉罐底部设有出料口，出料口接喷吹管道，喷粉罐底部出料口通过下料阀配合给料转盘精确控制出料速率，通过调节给料转盘电机的转速精确控制喷粉速率，并且，转炉炉底的下方安装分配器，分配器的出口连接有2路输粉管，2路输粉管与2支底吹喷枪对应相接，分配器的进口分别与生白云石粉喷粉罐、钝化石灰粉喷粉罐喷吹管相接通，待转炉出钢结束，将转炉摇至零位，降氧枪打开氮气正常溅渣，在转炉出钢前或者溅渣前均不从炉口加入任何改质剂；

步骤二，转炉冶炼钢种为高碳钢，根据转炉冶炼终点取钢样检验结果，出钢碳含量质量分数为 0.23%，顶部正常溅渣的同时，同时关闭两喷粉罐的下料阀，只喷吹氮气，喷吹时间1.5min；

本实施例在终渣氧化性较弱情况下，只喷吹氮气达到了溅渣效果，且大大缩短了溅渣时间，节省了辅料加入，降低了炼钢成本。

Claims

1.一种通过底喷粉改质转炉渣的溅渣方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，在转炉炉底设置底吹喷枪和分配器，所述分配器与喷枪一一对应连接，在转炉出钢前或者溅渣前从炉口不加入任何改质剂，待转炉出钢结束，转炉摇至零位，降枪打开氮气正常溅渣；

步骤二，依据转炉吹炼终点出钢碳含量及终渣状态，通过底吹喷枪从转炉底向转炉熔池内部喷吹生白云石粉剂或生白云石粉与钝化石灰粉的混合粉剂，喷吹过程使用氮气为载气；

2.根据权利要求1所述的一种通过底喷粉改质转炉渣的溅渣方法，其特征在于，所述步骤二中包括三种情况：

当转炉终点出钢碳≥0.20%，转炉终点渣中TFe 含量较低，通常情况下炉渣的 TFe 含量≤12%，终渣氧化性较弱，只喷吹生白云石粉或只喷吹氮气，喷吹时间1.5～3min。

3.根据权利要求1所述的一种通过底喷粉改质转炉渣的溅渣方法，其特征在于，所述步骤一中底吹喷枪为单管式或环缝式，所述底吹喷枪数量根据转炉炉容选取，不少于2支，所述转炉炉底内径为D，所述底吹喷枪布置在炉底 0.6～0.8Ｄ分度圆上，且垂直穿装固定在转炉炉底，喷枪嘴竖直朝上设置。

4.根据权利要求1所述的一种通过底喷粉改质转炉渣的溅渣方法，其特征在于，所述步骤二中氮气每支底吹流量在100～400 Nm³/ｈ之间，氮气总流量在 800～3600 Nm^３/h之间，底吹工作压力在 0.4～1.5 MPa。

5.根据权利要求1所述的一种通过底喷粉改质转炉渣的溅渣方法，其特征在于，所述步骤二中生白云石粉或生白云石粉与钝化石灰粉的混合粉剂的喷粉流量为0～200kg/min，生白云石粉及钝化石灰粉粒度为20～200目，水分率≤0.5%。

6.根据权利要求2所述的一种通过底喷粉改质转炉渣的溅渣方法，其特征在于，所述粉剂装在对应的喷粉罐内，每一喷粉罐通过自带的放散阀将粉罐内气体排空，罐压大于输送压力，所述喷粉罐下部采用流化器进行流态化，喷粉罐底部通过下料阀配合给料转盘精准控制出料速率。