CN114107597B - 一种转炉涮洗方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及转炉炼钢领域，尤其涉及到一种转炉的涮洗方法。通过留渣+留钢的转炉涮洗方式，洗炉过程炉内升温及洗炉炉衬结渣效率大大提升，本申请在洗炉衬过程中包含洗炉口结钢渣作业，吹氧洗炉衬作业时同时进行洗炉口作业可大大减少拆炉时拆炉机打炉口结钢时间，洗炉口后拆炉衬砖时间可由原来的10‑15个小时缩短为3‑4个小时。进一步地，本申请可以通过对重复多次进行洗炉衬及炉口，相比于一次洗炉到位，安全性更高、可操作性更强。

Description

一种转炉涮洗方法

技术领域

本申请涉及钢铁冶金行业转炉炼钢领域，具体地，涉及到一种转炉的涮洗方法。

背景技术

转炉在服役达到一定的时间后，需要对其炉衬进行更换，而由于经过长期的使用，转炉的炉衬表面会粘结一层溅渣层，因此，在更换炉衬前，需要将溅渣层去除才能进入下一步的炉衬更换工作，这种将溅渣层去除的作业即所谓的转炉涮洗作业。

现有技术中，CN111154940A公开了一种转炉的涮炉方法，其方法包括以下步骤：(1)洗炉前将炉底高度控制在设计炉底高度以上10cm以内；(2)洗炉前将炉役最后一炉钢水终点碳控制在0.05％以下，炉渣TFe控制在15％以上；且冶炼过程不加含镁元素造渣料；(3)炉役最后一炉钢水出钢完毕后，炉内留渣量控制在38～54kg/t；(4)倒渣完毕后将转炉摇至零位；(5)洗炉前检查氧枪枪孔，确保氧枪枪孔无扩孔、漏水现象；(6)分高度进行洗炉；(7)根据炉衬剩余溅渣层分布情况选择是否采用步骤(6)的方式再进行补充洗炉，直至炉衬无溅渣层。该现有技术的涮洗炉衬结渣作业为不留钢水，而且只进行涮洗炉衬操作未进行涮洗炉口操作，由于炉口结钢渣较多洗洗炉衬后使用拆炉机处理炉口结钢渣仍然需要处理较长时间。

CN113215352A公开了一种高效拆除转炉耐火砖的方法，包括以下步骤：第一步，在转炉最后一炉钢冶炼完成出钢后，炉内留有炉渣，通过氧枪向转炉内吹入氧气进行冲刷洗炉，通过高压氧气将转炉炉衬的溅渣层氧化冲刷待尽，直至露出炉衬耐火砖本体，采用较高枪位加速炉口部位耐火砖的冲刷松动，为下一步拆除炉口及炉帽部位的耐火砖做准备；第二步，通过拆炉机锤击转炉炉口、出钢口、人孔及底吹透气砖，将上述部位的耐材打穿，使转炉耐火砖推动相互挤压的坚固力；第三步，使用拆炉机从最上层向下锤击耐火砖，当最上层耐火砖有部分掉落后，进行摇炉，由于已掉落耐火砖的层失去了砖与砖之间相互挤压固定的力，该层的其它砖在摇炉过程中即会全部脱落，然后再次锤击新产生的最上层耐火砖，如此循环，即可将整个转炉的耐火砖全部拆除。该现有技术的涮洗炉衬结渣作业虽然也对炉口进行了涮洗处理，但是其作业时炉内仍然不留钢水，炉体的溅渣层清洗效率低，且没有对炉口的涮洗进行详细的说明。

因此，本领域亟需一种高效的转炉涮洗方法。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供一种高效的转炉涮洗方法，该方法能够同时对转炉炉体和转炉炉口进行清洗。

本申请的目的在于，提供一种高效的转炉涮洗方法，该方法包括：：对转炉炉体进行涮洗的步骤a和对转炉炉口进行涮洗的步骤b，涮洗步骤a和b中，转炉内始终留存一定量的渣和钢水。

在一种可选的实施方案中，留存钢水厚度为炉体高度的1/36-1/22，留存的渣重量为留存钢水重量的1.5-2倍，留存渣的厚度为钢水厚度的2.5-3倍。

在一种可选的实施方案中，控制钢水温度为1630℃-1650℃，碳含量≤0.06％。

在一种可选的实施方案中，涮洗步骤a包括：转炉摇正后，控制氧枪枪位在低位，对转炉炉体进行涮洗。

在一种可选的实施方案中，涮洗步骤b包括：炉口第一阶段涮洗步骤b1和炉口第二阶段涮洗步骤b2；炉口第一阶段涮洗步骤b1包括转炉摇正后控制氧枪在高位，对转炉炉口进行涮洗的工序；炉口第二阶段涮洗步骤b2包括将转炉摇动使其倾斜一定角度后控制氧枪在高位，对转炉炉口进行涮洗的工序。

在一种可选的实施方案中，涮洗方法中，先进行涮洗步骤a再进行涮洗步骤b。

在一种可选的实施方案中，涮洗步骤a和涮洗步骤b可重复进行；优选地，重复次数≥3次。

在一种可选的实施方案中，对转炉炉体进行涮洗时，控制氧枪枪位为800-1000mm，吹氧流量为18000-20000m3/h，吹氧时间为400-600s。

在一种可选的实施方案中，炉口第一阶段涮洗步骤b1为：控制氧枪枪位为7000-8000mm，吹氧流量为24000-26000m3/h，吹氧时间为300-400s，对炉口进行涮洗。

在一种可选的实施方案中，炉口第二阶段涮洗步骤b2为：提高氧枪枪位，使其高于转炉炉口位置，摇动炉体使其倾斜7-20°，再将氧枪枪位下降至7500-7700mm，吹氧流量为22000-24000m3/h，吹氧时间为400-600s，对炉口进行涮洗，然后将炉体沿相反方向倾斜相同角度进行炉口涮洗。

本申请采用留渣+留钢的转炉涮洗方式，洗炉过程炉内升温及洗炉炉衬结渣效率大大提升，本申请在洗炉衬过程中包含洗炉口结钢渣作业，常规性洗炉操作不包含洗炉口操作，吹氧洗炉衬作业时同时进行洗炉口作业可大大减少拆炉时拆炉机打炉口结钢时间，洗炉口后拆炉衬砖时间可由原来的10-15个小时缩短为3-4个小时。进一步地，本申请可以通过对重复多次进行洗炉衬及炉口，相比于一次洗炉到位，安全性更高、可操作性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1：本实施例中对转炉炉体进行涮洗的示意图；

图2：本实施例中对转炉炉口进行第一阶段涮洗的示意图；

图3：本实施例中对转炉炉口进行第二阶段涮洗的示意图。

附图标记：1-转炉；2-氧枪；3-溅渣层；4-炉口；5-钢水；6-渣。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下“％”均指质量百分比。

本实施例提供一种转炉的涮洗方法，其包括对所述转炉炉体进行涮洗的步骤a和对所述转炉炉口进行涮洗的步骤b，而且在涮洗步骤a和b的全作业过程中，转炉内不仅留一定量的渣，还始终留存一定量的钢水。

现有技术中，对转炉溅渣层的涮洗方法，其一般在出钢完毕后，在炉体内留存一定的渣，通过氧枪吹氧，利用渣洗的方式对粘结在炉壁的溅渣层进行清洗。该方法中，炉渣对炉衬溅渣层的侵蚀效果较差，仅留渣刷洗的刷洗效率低。

本发明人经过研究发现，在转炉涮洗中，控制出钢后炉体内留存一定的钢水，留存的钢水和留存的渣协同作用，使得炉体内的温度相比于单独留存渣时更高，且钢水和渣混合体的流动性要优于单独的渣，因此，利用氧枪喷氧对炉体进行涮洗时，能够将钢水和渣混合体冲刷到炉体的各个位置，且涮洗效率高。基于上述原因，本实施例在整个转炉涮洗作业中，始终在炉体内留存一定量的渣和钢水。

本发明人进一步发现，炉内的钢水和渣的量必须满足一定的要求，钢水液面过低时，无法有效促进涮洗过程，钢水液面过高时，存在一定的安全隐患，对于渣的含量，当炉体内留存的渣含量过高时，需要增加每次涮洗后的倒渣次数，且将导致单次涮洗的效果减弱，而当炉体内留存的渣含量过高时，则渣的保护对炉底的保护力度不足，可能会出现烧穿炉底的事故。

因此，在涮洗初始状态时，控制留存钢水的厚度为炉体高度的1/36-1/22，留存的渣重量为留存钢水重量的1.5-2倍，留存渣的厚度为钢水厚度的2.5-3倍。

需要说明的是，由于在整个涮洗过程中，从炉体上涮洗下来的溅渣层会变成炉渣，所以炉内总体渣量先增多，当总体渣量到达一定厚度后，需要进行倒渣作业，将炉体内的渣量控制到涮洗的初始状态，即涮洗前留渣量，而上述留存渣的厚度是指涮洗前的留渣量。

另外，转炉留存的钢水为停炉前最后一炉钢，需要控制该最后一炉钢中钢水温度为1630℃-1650℃，碳含量≤0.06％。

将钢水温度和碳含量设置在上述范围内除了满足冶炼钢种要求外，还可以保证炉内渣不会偏稠，易控制炉内留渣量，流动性较好且钢水在此温度下更易提高至涮洗要求温度，可以减少涮洗的时间。

如图1所示，对转炉1的炉体进行涮洗时，需要将转炉1摇正(偏转角度为零)，将氧枪2下移到炉体内的合适位置上，控制吹氧流量和吹氧时间。

氧枪2枪位过高炉内渣6会更易发泡，过低则存在烧穿炉底的可能；吹氧流量过大存在烧穿炉底可能，而过小则导致涮洗时间增长；吹氧时间过长存在烧穿炉底可能，过短则导致涮洗效果差，溅渣层3涮洗较少延长涮洗时间；另外，由于本方案中，炉体内不仅留存有渣6，还留存有高温的钢水5，其炉内温度比单纯的留渣涮洗更高，因此，要适当降低吹氧流量和吹氧时间。

在一种可能的实施方式中，控制氧枪2枪位为800-1000mm，氧枪2在渣6的上方，控制氧枪2的吹氧流量为18000-20000m³/h，控制吹氧时间为400-600s。具体地，氧枪2的枪位可以为800mm、850mm、900mm、950mm或1000mm；所述吹氧流量可以为18000m³/h、18500m³/h、19000m³/h、19500m³/h或20000m³/h。

如前所述，在炉体涮洗完毕后，由于炉体上的溅渣层3被清洗，因此，渣6层变厚，需要进行倒渣操作，倒渣时可以观察炉体的涮洗情况，当炉体上的发现砖缝后，说明炉体涮洗较为彻底，可以进行下一步的炉口4的涮洗步骤b。

如图2-3所示，炉口4涮洗步骤b进一步可以分为：炉口第一阶段涮洗步骤b1和炉口第二阶段涮洗步骤b2。炉口第一阶段涮洗步骤b1包括转炉1摇正后控制氧枪2在高位，对转炉炉口4进行涮洗的工序；炉口第二阶段涮洗步骤b2包括将转炉1摇动使其倾斜一定角度后控制氧枪2在高位，对转炉炉口4进行涮洗的工序。

由于炉口4温度较低，较难清洗，本方案将炉口4的涮洗设置成两个阶段作业，第一阶段炉体摇正，将氧枪2上移到炉口4位置，进行吹氧涮洗。在一种可能的实施方式中，控制氧枪2枪位为7000-8000mm，吹氧流量为24000-26000m³/h，吹氧时间为300-400s，该氧枪2枪位可以覆盖炉口4的大部分区域，且由于炉口4温度较低，需要提高吹氧流量，而为了避免由于吹氧流量提升带来的涮洗过度问题，将吹氧时间适当减少。通过上述炉口第一阶段吹氧，可以将炉口4处容易清洗的溅渣层3清洗干净。其中，该阶段的氧枪2枪位在整个涮洗过程中，在7000-8000mm的范围内上下运动。具体地，吹氧流量可以为24000m³/h、24500m³/h、25000m³/h、25500m³/h或26000m³/h；吹氧时间可以为300s、350s或400s。

在第二阶段中，提高氧枪2枪位，使其高于转炉炉口4的位置，摇动炉体使其倾斜7-20°，再将氧枪2枪位下降至7500-7700mm，吹氧流量为22000-24000m³/h，吹氧时间为400-600s，对炉口4进行涮洗，然后将炉体沿相反方向倾斜相同角度进行炉口4的涮洗。该阶段中，由于转炉炉体有一定的倾斜角度，因此，部分炉口4距离氧枪2喷嘴的距离变短，因此，需要适当减少吹氧流量，同时适当延长吹氧时间，通过第二阶段的炉口涮洗，可以将第一阶段不易涮洗的部位进行涮洗，从而将炉口4的溅渣层3清洗地更彻底。其中，该阶段的氧枪2枪位在整个涮洗过程中，在7500-7700mm的范围内上下运动。具体地，吹氧流量可以为22000m³/h、22500m³/h、23000m³/h、23500m³/h或24000m³/h；吹氧时间可以为400s、450s、500s、550s或600s。

在上述涮洗方法中，优选地，先进行炉体的涮洗步骤a再进行炉口4的涮洗步骤b。经过炉体涮洗步骤a后，炉口4被加热，然后再进行炉口4涮洗时，涮洗的效率将提高。

本方案由于在炉体内同时留存了渣5和钢水6，因此，涮洗过程中，炉内的温度较高。为了提高涮洗作业的安全性，避免在涮洗过程中发生炉底穿透等事故，可以采用多次的炉体和炉口涮洗步骤，优选地，炉体和炉口涮洗步骤重复三次以上。

应用例

转炉准备停炉前一炉要控制出钢温度和终点碳，出钢温度大于1640℃，碳低于0.06％，根据铁水和废钢装入量确定钢水量，出钢炉内留3-5吨钢水，出钢操作结束后，倒掉2-3吨炉渣，炉内留钢和炉渣在6-8吨，倒完渣后，转炉摇到0度，第1次下氧枪吹氧洗炉，枪位800-1000mm氧气流量18000-20000m³/h，吹氧400-600s。解除转炉与氧枪的连锁条件，炉子在0度提枪至7000-8800mm吹氧洗炉口，氧气流量24000-26000m³/h，吹氧300-400s。枪位提到8500mm，把炉子摇到7-15°，下枪到7500mm，氧气流量22000-24000m³/h，吹氧400-600s，提枪到8500mm，期间不关氧，转炉摇到353-345°后氧气流量24000-26000m³/h，吹氧400-600s，提枪关氧。把已砌好耐火砖的渣罐吊上渣车并将渣车开到出钢位，摇炉倒渣，倒渣时多观察炉内溅渣层刷洗情况，观察渣温及炉子薄弱炉衬位置有没有掉砖，观察炉口四周结的钢渣刷洗的情况。倒渣过程摇缓慢下炉，专人指挥，防止红渣冲出伤人。倒满渣一渣罐渣后，转炉摇到0度继续洗炉。

转炉摇到0度，第2次下氧枪吹氧洗炉，枪位800-1000mm氧气流量16000-18000m³/h，吹氧120-300s，解除转炉与氧枪的连锁条件，炉子在0度吹氧提枪7000-8800mm洗炉口，氧气流量25000-26000m³/h，吹氧360-600s，枪位提到8500mm，把炉子摇到7-20°，枪位7000mm-8200mm，氧气流量2000-24000m³/h，吹氧400-600s，提枪到8500mm，期间不关氧，转炉摇到350-340°后氧气流量24000-26000m³/h，吹氧400-600s，提枪关氧倒渣，把已砌好耐火砖的渣罐吊上渣车并将渣车开到出钢位，摇炉倒渣，倒渣过程过程炉内情况，溅渣层脱落情况，炉口加料侧与出钢侧的结钢洗落的情况，倒满渣后把炉子摇到300-330度观察炉子出钢口周边溅渣层有没有洗干净，观察后炉子摇到0度，洗最后一次。

第3次洗炉，转炉摇到0位，枪位7500mm，流量24000m³/h，时间300s，炉子缓慢摇到15°，观察氧枪是否刮到炉口，枪位7800mm，24000m³/h，吹氧时间240s，炉子缓慢摇到345°，枪位7800mm，24000m³/h，吹氧时间300s。洗炉结束，在炉后倒渣，倒干净后，测量炉子的残厚。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种转炉涮洗方法，所述方法包括：对所述转炉炉体进行涮洗的步骤a和对所述转炉炉口进行涮洗的步骤b，其特征在于，所述涮洗方法中，先进行涮洗步骤a再进行涮洗步骤b；所述涮洗步骤a和b中，转炉内始终留存一定量的渣和钢水；留存钢水厚度为炉体高度的1/36-1/22，留存的渣重量为留存钢水重量的1.5-2倍，所述留存渣的厚度为钢水厚度的2.5-3倍；所述涮洗步骤a包括：转炉摇正后，控制氧枪枪位在低位，对转炉炉体进行涮洗；对转炉炉体进行涮洗时，控制所述氧枪枪位为800-1000mm，吹氧流量为18000-20000m³/h，吹氧时间为400-600s；

所述涮洗步骤b包括：炉口第一阶段涮洗步骤b1和炉口第二阶段涮洗步骤b2；所述炉口第一阶段涮洗步骤b1包括转炉摇正后控制氧枪在高位，对转炉炉口进行涮洗的工序；所述炉口第二阶段涮洗步骤b2包括将转炉摇动使其倾斜一定角度后控制氧枪在高位，对转炉炉口进行涮洗的工序；所述炉口第一阶段涮洗步骤b1为：控制所述氧枪枪位为7000-8000mm，吹氧流量为24000-26000m³/h，吹氧时间为300-400s，对炉口进行涮洗；所述炉口第二阶段涮洗步骤b2为：提高氧枪枪位，使其高于转炉炉口位置，摇动炉体使其倾斜7-20°，再将氧枪枪位下降至7500-7700mm，吹氧流量为22000-24000m³/h，吹氧时间为400-600s，对炉口进行涮洗，然后将炉体沿相反方向倾斜相同角度进行炉口涮洗；控制所述钢水温度为1630℃-1650℃，碳含量≤0.06%。

2.根据权利要求1所述的一种转炉涮洗方法，其特征在于，所述涮洗步骤a和涮洗步骤b重复进行。

3.根据权利要求2所述的一种转炉涮洗方法，其特征在于，重复次数≥3次。

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