CN114214476A - 一种延长转炉出钢口寿命的方法 - Google Patents

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邵书东
陈培敦
亓海燕
曹旭东
赵树民
亓振宝
吴荣刚
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    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
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Abstract

本发明涉及冶金技术领域，具体公开了一种延长转炉出钢口寿命的方法，1)改进出钢口结构：采用套管砖与座砖的双层结构，对出钢口套管砖与座砖的缝隙进行填充，对出钢口的内口和外口进行双喷补；2)降低出钢温度：转炉倒入60％的钢水后，开始吹氧的同时向炉内加入轻烧高镁石灰和造渣剂，并加入转炉废弃渣，得终点钢水和终点渣；3)降低钢水过氧化：采用动态控制方式进行调节，控制转炉内钢水碳含量和温度，使出钢碳含量控制在0.05～0.06％，温度控制在1630～1650℃，防止钢水过氧化出钢，确保碳温协调出钢；本发明通过优化出钢口的结构、降低出钢温度和钢水过氧化，提高了出钢口的耐侵蚀和磨损程度，提高了出钢口使用寿命。

Description

一种延长转炉出钢口寿命的方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种延长转炉出钢口寿命的方法。
背景技术
转炉出钢口是转炉的一个耐材通道，出钢时，钢水通过出钢口注入钢包。出钢口砖部分损坏时，钢水穿过出钢口砖到达炉壳区域，发生法兰盘与炉壳连接处的炉壳钢板熔穿，使渣、钢流出。发生穿钢后，需要将剩余钢水加入大批量的石灰调渣后，将炉内剩余钢水从大炉口倒入钢包中，防止炉壳大面积烧损。由于大炉口出钢没有挡渣措施，渣钢共出，下渣回磷严重，易产生成品磷高改判、炉口烧烂的现象。
脱磷转炉的炼钢生产工艺依赖经验操作，由于转炉出钢温度高，高温下出钢口材料的软化，强度显著降低，甚至会溶解，终点钢水氧化性强，钢水或渣中氧从镁碳质出钢口中夺取碳，从而使耐火材料结构疏松而强度变差，都会造成出钢口的损坏。转炉出钢口砖不断侵蚀,容易出现局部侵蚀严重，形状不规则，出钢钢流散流和下渣等问题，在炼钢过程中易产生成分超差增加，造成成分出格，出钢口使用寿命难以和炉体同步，出钢口频繁更换，每月更换出钢口次数13～15次。频繁更换出钢口即增加了碳钢耐材费用，又增加了更换时间，降低了碳钢产量。为降低耐材费用，增加生产时序，现对出钢口寿命进行改进。因此，迫切需要设计一种延长转炉出钢口寿命的方法，以解决现有转炉出钢口易磨损侵蚀、寿命低的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种延长转炉出钢口寿命的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种延长转炉出钢口寿命的方法，包括以下步骤：
1)改进出钢口结构：采用套管砖与座砖的双层结构，对出钢口套管砖与座砖的缝隙进行填充，对出钢口的内口和外口进行双喷补；
2)降低出钢温度：转炉倒入60％的钢水后，开始吹氧的同时向炉内加入轻烧高镁石灰和造渣剂，并加入转炉废弃渣，得终点钢水和终点渣；
3)降低钢水过氧化：采用动态控制方式进行调节，控制转炉内钢水碳含量和温度，使出钢碳含量控制在0.05～0.06％，温度控制在1630～1650℃，防止钢水过氧化出钢，确保碳温协调出钢。
具体的是，所述步骤1)中的出钢口结构的转炉后大面的厚度控制在980-1000mm，控制转炉的装入量，装入量控制在216t-224t范围内，废钢量按36kg/t控制，使用红外线检测下渣，用以溅渣造成钢水对炉衬和出钢口的冲刷。
具体的是，所述步骤1)中的出钢口与转炉上部的夹角为10°，出钢口套管砖与座砖的缝隙进行填充采用内部填充料精准投入到出钢口套管砖与炉衬座砖内部缝隙，填满后捣实，形成“C”字型扩口，填充料采用自流型热补料：MgO+C≥80％，SiO2≤6.4％，CaO≤1.3％，1000℃浇注体积密度≥2.3g/cm3。
具体的是，所述步骤1)中的座砖采用98％镁砂制作，套管砖选用分体式组装的出钢口套管砖，分体式出钢口在制作过程中，采用机械压实，出钢口在使用时，不能选用有裂缝的出钢口套管砖。
具体的是，所述步骤1)中的双喷补采用的喷涂料含有90-95％的镁砂，3-4％的磷酸盐，1-3％的氢氧化钙，1-4％的三氧化二铬和0.2-2.5％的烧结剂，喷涂料同样做为修补剂进行镗孔后的修补。
具体的是，所述步骤2)中的吹氧控制氧枪枪位为1.7m，吹氧进度为0～50％时，氧枪供氧强度为2.6～2.9m3/(t·min)，吹氧进度为50％至吹炼结束供氧强度为3～4.6m3/(t·min)，控制终点炉渣碱度为3～4，吹炼结束。
具体的是，所述步骤2)中的轻烧高镁石灰的加入量为11～13kg/t钢，造渣剂的加入量为3～5kg/t钢，造渣剂的化学成分以质量百分含量为SiO2：47～49％，MgO：9～11％，CaO：11～13％，TFe：19～21％，MnO：7～9％，Al2O3：1.5～3％，及其他不可避免的杂质。
具体的是，所述步骤3)中的动态控制方式为氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的86％，副枪第一次测量至吹炼终点的整个碳温控制过程。
本发明具有以下有益效果：
本发明设计的延长转炉出钢口寿命的方法
(1)通过优化出钢口的结构、材质和更换方式，提高了出钢口的耐侵蚀和磨损程度，减少了出钢口的更换次数，节省耐材消耗，降低劳动力；
(2)降低出钢口的出钢温度，减少出钢口材料的软化，避免温度高对出钢口套管砖和座砖的侵蚀，提高使用寿命；
(3)降低钢水的过氧化，提高一次拉碳率，减少钢水氧化性，减少钢水或渣中氧从镁碳质出钢口中夺取碳，提高了出钢口的使用寿命，极大地提高了转炉的冶炼效率。
具体实施方式
以下对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。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。
一种延长转炉出钢口寿命的方法，主要包括3大部分：1.改进出钢口的结构；2.降低出钢温度；3.减少钢水过氧化。
1.改进出钢口的结构
出钢口采用套管砖与座砖的双层结构，出钢口与转炉上部的夹角为10°，出钢口套管砖与座砖的缝隙进行填充采用内部填充料精准投入到出钢口套管砖与炉衬座砖内部缝隙，填满后捣实，形成“C”字型扩口，填充料采用自流型热补料：MgO+C≥80％，SiO2≤6.4％，CaO≤1.3％，1000℃浇注体积密度≥2.3g/cm3。出钢口结构的转炉后大面的厚度控制在980-1000mm，控制转炉的装入量，装入量控制在216t-224t范围内，废钢量按36kg/t控制，使用红外线检测下渣，用以溅渣造成钢水对炉衬和出钢口的冲刷。
座砖采用98％镁砂制作，对出钢口套管砖与座砖的缝隙进行填充，套管砖选用分体式组装的出钢口套管砖，分体式出钢口在制作过程中，采用机械压实，出钢口在使用时，不能选用有裂缝的出钢口套管砖；精准填充，保证内衬座砖不易损坏，且能够有效提高出钢口寿命和使用效果。
对出钢口的内口和外口进行双喷补，双喷补采用的喷涂料含有90-95％的镁砂，3-4％的磷酸盐，1-3％的氢氧化钙，1-4％的三氧化二铬和0.2-2.5％的烧结剂，喷涂料同样做为修补剂进行镗孔后的修补。
2.降低出钢温度
转炉倒入60％的钢水后，开始吹氧的同时向炉内加入轻烧高镁石灰和造渣剂，吹氧控制氧枪枪位为1.7m，吹氧进度为0～50％时，氧枪供氧强度为2.6～2.9m3/(t·min)，吹氧进度为50％至吹炼结束供氧强度为3～4.6m3/(t·min)，控制终点炉渣碱度为3～4，吹炼结束；轻烧高镁石灰的加入量为11～13kg/t钢，造渣剂的加入量为3～5kg/t钢，造渣剂的化学成分以质量百分含量为SiO2：47～49％，MgO：9～11％，CaO：11～13％，TFe：19～21％，MnO：7～9％，Al2O3：1.5～3％，及其他不可避免的杂质。并加入转炉废弃渣，得终点钢水和终点渣。轻烧高镁石灰造渣代替部分冶金辅料，降低出钢温度、提高终点碳含量，显著降低了转炉出钢口侵蚀速率，提高出钢口的使用寿命，并且不影响冶炼效果。
3.减少钢水过氧化
采用动态控制方式进行调节，动态控制方式为氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的86％，副枪第一次测量至吹炼终点的整个碳温控制过程，控制转炉内钢水碳含量和温度，使出钢碳含量控制在0.05～0.06％，温度控制在1630～1650℃，防止钢水过氧化出钢，确保碳温协调出钢。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.一种延长转炉出钢口寿命的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)改进出钢口结构：采用套管砖与座砖的双层结构，对出钢口套管砖与座砖的缝隙进行填充，对出钢口的内口和外口进行双喷补；
2)降低出钢温度：转炉倒入60％的钢水后，开始吹氧的同时向炉内加入轻烧高镁石灰和造渣剂，并加入转炉废弃渣，得终点钢水和终点渣；
3)降低钢水过氧化：采用动态控制方式进行调节，控制转炉内钢水碳含量和温度，使出钢碳含量控制在0.05～0.06％，温度控制在1630～1650℃，防止钢水过氧化出钢，确保碳温协调出钢。
2.根据权利要求1所述的延长转炉出钢口寿命的方法，其特征在于，所述步骤1)中的出钢口结构的转炉后大面的厚度控制在980-1000mm，控制转炉的装入量，装入量控制在216t-224t范围内，废钢量按36kg/t控制，使用红外线检测下渣，用以溅渣造成钢水对炉衬和出钢口的冲刷。
3.根据权利要求1所述的延长转炉出钢口寿命的方法，其特征在于，所述步骤1)中的出钢口与转炉上部的夹角为10°，出钢口套管砖与座砖的缝隙进行填充采用内部填充料精准投入到出钢口套管砖与炉衬座砖内部缝隙，填满后捣实，形成“C”字型扩口，填充料采用自流型热补料：MgO+C≥80％，SiO2≤6.4％，CaO≤1.3％，1000℃浇注体积密度≥2.3g/cm3。
4.根据权利要求1所述的延长转炉出钢口寿命的方法，其特征在于，所述步骤1)中的座砖采用98％镁砂制作，套管砖选用分体式组装的出钢口套管砖，分体式出钢口在制作过程中，采用机械压实，出钢口在使用时，不能选用有裂缝的出钢口套管砖。
5.根据权利要求1所述的延长转炉出钢口寿命的方法，其特征在于，所述步骤1)中的双喷补采用的喷涂料含有90-95％的镁砂，3-4％的磷酸盐，1-3％的氢氧化钙，1-4％的三氧化二铬和0.2-2.5％的烧结剂，喷涂料同样做为修补剂进行镗孔后的修补。
6.根据权利要求1所述的延长转炉出钢口寿命的方法，其特征在于，所述步骤2)中的吹氧控制氧枪枪位为1.7m，吹氧进度为0～50％时，氧枪供氧强度为2.6～2.9m3/(t·min)，吹氧进度为50％至吹炼结束供氧强度为3～4.6m3/(t·min)，控制终点炉渣碱度为3～4，吹炼结束。
7.根据权利要求1所述的延长转炉出钢口寿命的方法，其特征在于，所述步骤2)中的轻烧高镁石灰的加入量为11～13kg/t钢，造渣剂的加入量为3～5kg/t钢，造渣剂的化学成分以质量百分含量为SiO2：47～49％，MgO：9～11％，CaO：11～13％，TFe：19～21％，MnO：7～9％，Al2O3：1.5～3％，及其他不可避免的杂质。
8.根据权利要求1所述的延长转炉出钢口寿命的方法，其特征在于，所述步骤3)中的动态控制方式为氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的86％，副枪第一次测量至吹炼终点的整个碳温控制过程。
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