CN114737026A - 一种提高rh浸渍管寿命的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于RH浸渍管寿命提高技术领域，具体涉及一种提高RH浸渍管寿命的方法，包括：待钢水到RH炉后，进行拉管：先以0.8‑3.5m/min的速度顶升钢包，使钢水快速淹没浸渍管30‑50cm，再以0.8‑3.5m/min的速度下降钢包，直到完全脱离浸渍管，并停留0‑30s；重复所述拉管若干次；以浸渍管内渣厚的高度处为顶升零位，进行顶升20‑30cm后，进行环流处理钢水；后以0.8‑1.5m/min的速度下降钢包，使得钢水液面脱离浸渍管，并停留0‑30s；然后以2‑4m/min的速度顶升钢包，使得钢水淹没浸渍管。本发明的方法能在满足生产节奏的情况下，提高浸渍管的使用寿命，减少喷补料用量和喷补时间。

Description

一种提高RH浸渍管寿命的方法
技术领域
本发明属于RH浸渍管寿命提高技术领域，具体涉及一种提高RH浸渍管寿命的方法。
背景技术
RH炉生产的钢种有50RH、Q345T等，一般均采用转炉-LF炉-RH炉工艺进行炼钢，浸渍管的使用寿命平均为80次(基于近半年的数据统计)，最少68次，最多86次。
浸渍管的喷补通常外包喷补，即由外包承包单位请的人去操作，但是根据实践经验发现外包喷补对浸渍管寿命的影响比较大，平均寿命相差10炉左右。一直以来，通常认为是喷补厂家的问题，包括喷补的给水给气不合适，喷补料质量差、喷补机故障多等。但随着对RH工艺和操作的实践发现，影响RH炉浸渍管使用寿命的因素还包括：环流时间的长短、浸渍管浸泡在钢水里的深度、环流气体的大小、钢渣(精炼渣)的成分、喷补后的烘烤以顶升拉管操作等等。
随着产能提升，连铸机拉钢速度加快，拉一炉钢的周期变短，例如对比原来，从40分钟/炉降到32分钟/炉，少了8分钟，那么，对于RH炉工艺来讲，钢水处理时间不变，喷补时间就得在原来基础上少8分钟了。如何在减少喷补时间的背景下提高喷补效果，实现提高浸渍管寿命，是本领域亟需研究的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种提高RH浸渍管寿命的方法，该方法能在满足生产节奏的情况下，通过钢渣粘附在浸渍管外，来提高浸渍管的使用寿命，减少喷补料用量和喷补时间。
为了实现上述目的，本发明提供了一种提高RH浸渍管寿命的方法，包括以下步骤：
(1)待钢水到RH炉后，进行拉管：先以0.8-3.5m/min的速度顶升钢包，使钢水快速淹没浸渍管30-50cm，再以0.8-3.5m/min的速度下降钢包，直到完全脱离浸渍管，并停留0-30s；
(2)然后重复步骤(1)所述拉管若干次，使得浸渍管粘附若干层钢渣；
(3)以浸渍管内渣厚的高度处为顶升零位，进行顶升20-30cm后，进行环流处理钢水；
(4)环流处理结束后，先以0.8-1.5m/min的速度下降钢包，使得钢水液面脱离浸渍管，并停留0-30s；然后以2-4m/min的速度顶升钢包，使得钢包内钢水淹没浸渍管，淹没的高度不小于浸渍管接触到该炉钢水的高度。
在一些优选实施方式中，步骤(2)中重复步骤(1)所述拉管5次以上。
在一些优选实施方式中，在步骤(1)和步骤(4)中的脱离浸渍管后，停留15-25s。
在一些优选实施方式中，步骤(1)中所述顶升钢包的速度在1.2-3m/min。
在一些优选实施方式中，步骤(3)中所述以浸渍管内渣厚的高度处为顶升零位的操作过程包括：先以0.8-1.5m/min的速度顶升钢包，使得钢包内钢水液面顶到刚好接触到浸渍管最下面的底面，停止顶升，顶升高度清零，以此为零位，顶升到事先测定的浸渍管内钢渣厚的高度，再次清零。
在一些优选实施方式中，步骤(3)中在所述环流处理之前进行的所述顶升的速度为0.8-1.5m/min。
在一些优选实施方式中，所述方法还包括在所述钢水到RH炉之前进行转炉的冶炼过程：(a)在转炉出钢时，加入石灰和铝钒土，来控制渣中二氧化硅质量含量在10-18％，三氧化二铝质量含量在13-18％。
更优选地，步骤(a)中，相对于120-125t的钢水，所述石灰的用量为400-600kg，所述铝钒土的用量为300-500kg。
在一些优选实施方式中，所述方法还包括在所述钢水到RH炉之前进行LF炉的精炼过程：(b)在LF炉精炼时，加入石灰和萤石，以及任选的铝渣和铝矾土，来控制钢渣的粘度在0.3-0.4Pa.s；其中，萤石的量控制在石灰加入质量的1/3以内。
优选地，步骤(b)中，相对于120-125t的钢水，所述石灰的用量为400-600kg。
优选地，步骤(b)中还通过加入调节剂，来控制钢渣的块度直径，使得在关闭底吹氩气后，浮在钢液表面的渣块直径，在关闭底吹氩气后，浮在钢液表面的渣块直径在10-20厘米。
更优选地，所述调节剂选自石灰、萤石、铝渣、铝钒土、硅铁粉、铝粒中的至少一种。
本发明通过在环流处理钢水的前后，分别进行顶升和下降钢包，使得浸渍管粘附钢渣以防侵蚀，减少了RH喷补时间，显著提高RH浸渍管的寿命寿命。RH炉操作人员可以利用减少的喷补时间，根据生产节奏，多拉几次管，让更多渣粘在浸渍管上，为下次喷补节省更多的时间，形成良性循环。目前RH浸渍管使用寿命提高到91次。在本发明一些具体实施方式中，对比原来，每炉钢处理结束后，都要对浸渍管进行内外喷补，消耗12包喷补料，每包10公斤，其中内喷4包，外喷8包，喷补时间要13分钟，现在，每炉钢结束后都要内喷，但外喷是间隔2-3炉才喷一次，按每3炉为一个周期进行对比，少用喷补料为(8+4+8+4+8+4)-(4+4+4+8)＝16包，喷补时间相对应减少8、8、0分钟，节省喷补时间效果显著。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种提高RH浸渍管寿命的方法，包括以下步骤：(1)待钢水到RH炉后，进行拉管：先以0.8-3.5m/min的速度顶升钢包，使钢水快速淹没浸渍管30-50cm，再以0.8-3.5m/min的速度下降钢包，直到完全脱离浸渍管，并停留0-30s。在顶升钢包和下降钢包时，在浸渍管上、下接触过程中，让钢包内钢液的钢渣(其厚度一般为15-16cm)粘附浸渍管上，且淹没浸渍管在RH处理钢水时被泡到的高度(包括浸渍管插入钢水的深度和钢渣后的总高度)，以实现全覆盖粘渣以有效减少侵蚀。
本发明中，在拉管过程中，顶升钢包的速度和下降钢包的速度可以相同或不同。所述0.8-3.5m/min的速度例如可以为0.8、1、1.5、2、2.5、3、3.5m/min中的任一点值以及相邻点值之间的任一值。
优选地，所述顶升钢包的速度在1.2-3m/min。
所述停留0-30s，例如可以为停留0、0.5、1、2、5、10、15、20、25、30s中的任一点值以及相邻点值之间的任一值。优选地，在步骤(1)中的脱离浸渍管后，停留15-25s。
在一些具体优选实施方式中，所述拉管：先以2.8-3.5m/min的速度顶升钢包，使钢水快速淹没浸渍管30-50cm，再以2.8-3.5m/min的速度下降钢包，直到完全脱离浸渍管，并停留15-25s。该优选方案下，以上述适宜速度顶升或下降钢包，能够在适宜的生产节奏内进行均匀的粘附适宜厚的钢渣，并使其在适宜短时间内凝固在浸渍管外。而若速度过大或过小，生产节奏不允许，会影响其他RH处理钢水等生产，且不利于在浸渍管适宜高度上粘附足够厚的钢渣。
本发明的方法还包括：(2)然后重复步骤(1)所述拉管若干次，使得浸渍管粘附若干层钢渣。粘附的层数越多越好，且需要均匀，否则浸渍管局部遭到侵蚀较严重，会导致其非正常下线。
在一些优选实施方式中，步骤(2)中重复步骤(1)所述拉管5次以上。该优选方案，发明人实践发现，其能为浸渍管增加至少2-3分钟的防钢水侵蚀时间，增加幅度较大。而若拉管次数少于5次，浸渍管粘附的钢渣厚度有限，防侵蚀的时间增加幅度较小。
本发明中，在每次拉管过程中或重复的过程中，在钢包内钢水脱离浸渍管后，均停留一定时间后，再进行后续拉管步骤。
本发明的方法还包括：(3)以浸渍管内渣厚的高度处为顶升零位，进行顶升20-30cm后，进行环流处理钢水。
在一些优选实施方式中，步骤(3)中在所述环流处理之前进行的所述顶升的速度为0.8-1.5m/min。
在一些优选实施方式中，步骤(3)中所述以浸渍管内渣厚的高度处为顶升零位的操作过程包括：先以0.8-1.5m/min的速度顶升钢包，使得钢包内钢水液面顶到刚好接触到浸渍管最下面的底面，停止顶升，顶升高度清零，以此为零位，顶升到事先测定的浸渍管内钢渣厚的高度，再次清零。该优选方案下，采用渣厚+清零的方式，能够得到最低的顶升高度，从而更利于精确控制钢水浸泡浸渍管的深度或面积，减少喷补面积(钢渣是粘在浸渍管上的，不会侵蚀渍渍管，但钢水腐蚀性强，会侵蚀浸渍管，所以，有钢水接触到浸渍管的部分，都需要喷补，接触面积越大，喷补的面积就越大，消耗的喷补料就越多，喷补时间也越长)。而且，该优选方案先以较慢的速度顶升钢包，使得操作精度比较高，利于精确控制顶升高度，控制越精准，浸渍管被钢水侵蚀的面积就越少。而若以较快的速度顶升钢包，顶升高度容易增加，会增加浸渍管被钢水侵蚀的高度；比如某炉钢水进站测得渣厚16厘米，那以浸渍管底面为基准，顶升36厘米就够了，顶升超过36厘米的那部分，都是给钢水泡到的范围，增加了被钢水侵蚀的高度或面积。
应当理解的是，钢水进站时，会先测钢渣的厚度。
本发明的方法还包括：(4)环流处理结束后，先以0.8-1.5m/min的速度下降钢包，使得钢水液面脱离浸渍管，并停留0-30s、优选15-25s；然后以2-4m/min的速度顶升钢包，使得钢包内钢水淹没浸渍管，淹没的高度不小于浸渍管接触到该炉钢水的高度。本发明在环流处理结束后，先以较慢的速度下降钢包，能够使得浸渍管被钢水侵蚀后而在表面出现的凹坑、裂纹处(其由于环流处理中钢水浸泡浸渍管，浸渍管外耐材被侵蚀而形成)，均填补足量的钢渣，再以快速顶升钢包，使浸渍管的被侵蚀高度部分均粘附钢渣，从而既能减少喷补料用量及减少喷补时间，又能以适宜的时间完成钢渣粘附，满足生产节奏。
所述淹没的高度不小于浸渍管接触到该炉钢水的高度，示例性的，例如该炉钢水泡在浸渍管里有25厘米，那淹没的高度大于或等于25厘米。
可以理解的是，在拉管过程中，浸渍管内壁和外壁均会粘附钢渣。但是由于环水处理时钢水是在浸渍管内流动的，所以不管拉多少次管，喷补喷多少料，给钢水冲刷几分钟就全部熔化了；而浸渍管外面粘附的钢渣所在环境不同，因为钢包内钢水是在浸渍管下方流动的，浸渍管底面以上的钢水相对静止，对浸渍管外的耐材冲刷很少，所以通过拉管增加浸渍管外的厚度，能够减少被钢水侵蚀的时间，减少耐材的消耗，可以减少外喷。
本发明中，只要浸渍管外没有凹坑或裂纹，就无需采用外喷。经过本发明的上述方法处理，一般浸渍管使用3次以下无需喷补。而现有技术中的浸渍管一般每当使用1次后均需要进行喷补。
在一些优选实施方式中，所述方法还包括在所述钢水到RH炉之前进行转炉的冶炼过程：(a)在转炉出钢时，加入石灰和铝钒土，来控制渣中二氧化硅质量含量在10-18％，三氧化二铝质量含量在13-18％。该优选方案下，能够控制钢渣的成分，提高钢渣的流动性、降低粘性，从而更利于后续拉管粘渣，使得浸渍管外能粘附更均匀、适宜厚的渣，进而减少浸渍管喷补料用量和喷补时间，提高浸渍管寿命。
更优选地，步骤(a)中，相对于120-125t的钢水，所述石灰的用量为400-600kg，所述铝钒土的用量为300-500kg。
在一些优选实施方式中，所述方法还包括在所述钢水到RH炉之前进行LF炉的精炼过程：(b)在LF炉精炼时，加入石灰和萤石，以及任选的铝渣和铝矾土，来控制钢渣的粘度在0.3-0.4Pa.s；其中，萤石的量控制在石灰加入质量的1/3以内。该优选方案下，控制萤石的量适宜，既能帮助石灰降低熔点，提高渣的流动性，又能兼顾保护耐材以控制其对耐材的侵蚀作用，防止其对空气有污染。而萤石用量过多不仅污染环境，还会改变渣的形态，变成玻璃渣，粘性不够，后续到RH时，不仅粘到浸渍管的效果差，还侵蚀浸渍管。
本发明所述铝渣含铝钢，所述铝矾土不含铝钢。
优选地，步骤(b)中，相对于120-125t的钢水，所述石灰的用量为400-600kg。
发明人研究发现，渣面静止下来后，会出现不同大小的块状渣，从稠到稀，渣块直径大小分别是：30-40厘米，20-30厘米，10-20厘米，10厘米以下，而渣块大小会影响渣的流动性，从而影响后续拉管粘渣过程。对此，优选地，步骤(b)中还通过加入调节剂，来控制钢渣的块度直径，使得在关闭底吹氩气后，浮在钢液表面的渣块直径在10-20厘米。该优选方案中，渣块大小适宜，更利于后续拉管均匀、适宜厚度的粘渣。
本发明中，所述渣块直径是指钢渣块的最大直径。
更优选地，所述调节剂选自石灰、萤石、铝渣、铝钒土、硅铁粉、铝粒中的至少一种。
下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
实施例1
1、在转炉出钢时，相对于120吨钢水，加入500kg石灰和400kg铝钒土，来控制渣中二氧化硅质量含量在15-18％，三氧化二铝质量含量在15-18％。
在LF炉精炼时，加入500kg石灰和萤石，来控制钢渣的粘度在0.3-0.4Pa.s；其中，萤石的量控制在石灰加入质量的1/3以内。并通过石灰、萤石、铝渣、铝钒土、硅铁粉、铝粒等物料来调节渣的块度，使得钢液在关闭氩气后，浮在表面的渣块直径控制在10-20厘米。
钢水到RH炉后，开始拉管，采用3米/每分钟的速度顶升钢包，使钢包内钢水快速淹没浸渍管50cm，再采用3米/每分钟的速度下降钢包，直到完全脱离浸渍管。拉一次管(即上升和下降总用时)用时为0.3分钟，拉5次需要用时1.5分钟，加上每次脱离后，等20秒，让粘上去的渣凉干一下，总时间为2.7分钟。粘在浸渍管上的渣厚5-6毫米，可减少钢水侵蚀时间2.5-3分钟。
2、先以1.2m/min的速度顶升钢包，使得钢包内钢水液面顶到刚好接触到浸渍管最下面的底面，停止顶升，顶升高度清零，以此为零位，顶升到事先测定的浸渍管内钢渣厚的高度，再次清零。以1.2m/min进行顶升20cm后，进行环流处理钢水。
3、环流处理结束后，先以1.2m/min的速度下降钢包，使得钢水液面脱离浸渍管，停留20s；然后以3m/min的速度顶升钢包，使得钢包内钢水淹没浸渍管，淹没的高度不小于浸渍管接触到该炉钢水的高度。
本实施例中，以重复上述整个过程，并处理80炉计算，每炉钢处理15分钟，那可减少侵蚀的时间为80*2.5＝200分钟，200/15＝13炉，即浸渍管可以在原来基础上提高13炉的寿命。
实施例2
按照实施例1进行，不同的是，步骤1中钢水到RH炉后的拉管过程中，顶升和下降钢包的速度均为0.8米/每分钟。拉一次管的用时为1.25分钟，在总时间2.7分钟内，只能拉管2次，粘在浸渍管上的渣厚2-3毫米，可减少钢水侵蚀时间1-1.5分钟。
类似实施例1，以处理80炉计算，每炉钢处理15分钟，那可减少侵蚀的时间为80*1＝80分钟，80/15＝5炉，即浸渍管可以在原来基础上提高5炉的寿命。
实施例3
按照实施例1进行，不同的是，步骤1中钢水到RH炉后的拉管过程中，每次脱离后，等0秒，拉管5次，总时间为1.5分钟，粘在浸渍管上的渣厚3-4毫米(该情况下，脱离后不停留而立马进行后续步骤，粘上去的渣还没凝固，会被下次拉管时给洗下来)，可减少钢水侵蚀时间1.5-2分钟。
以处理80炉计算，每炉钢处理15分钟，那可减少侵蚀的时间为80*1.5＝120分钟，200/15＝8炉，即浸渍管可以在原来基础上提高8炉的寿命。
实施例4
按照实施例1进行，不同的是，步骤1中钢水到RH炉后的拉管过程中，采用3米/每分钟的速度顶升，0.8米/分钟下降。该情况下，拉一次管用时为0.8分钟，2.7分钟内能拉管3次。粘在浸渍管上的渣厚3.5-4.5毫米，可减少钢水侵蚀时间2-2.4分钟。
以处理80炉计算，每炉钢处理15分钟，那可减少侵蚀的时间为80*2＝160分钟，160/15＝10炉，即浸渍管可以在原来基础上提高10炉的寿命。
通过上述实施例可知，本发明的方法能够显著提高浸渍管的使用寿命，使其多处理5炉以上的钢水。进一步的，通过实施例1和实施例2、实施例4可知，相同条件下，若顶升速度和下降速度不适宜，那么会直接影响浸渍管的使用寿命。通过实施例1和实施例3可知，相同条件下，若脱离浸渍管后的停留时间不同，那么会直接影响浸渍管的使用寿命。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种提高RH浸渍管寿命的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)待钢水到RH炉后，进行拉管：先以0.8-3.5m/min的速度顶升钢包，使钢水快速淹没浸渍管30-50cm，再以0.8-3.5m/min的速度下降钢包，直到完全脱离浸渍管，并停留0-30s；
(2)然后重复步骤(1)所述拉管若干次，使得浸渍管粘附若干层钢渣；
(3)以浸渍管内渣厚的高度处为顶升零位，进行顶升20-30cm后，进行环流处理钢水；
(4)环流处理结束后，先以0.8-1.5m/min的速度下降钢包，使得钢水液面脱离浸渍管，并停留0-30s；然后以2-4m/min的速度顶升钢包，使得钢包内钢水淹没浸渍管，淹没的高度不小于浸渍管接触到该炉钢水的高度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中重复步骤(1)所述拉管5次以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在步骤(1)和步骤(4)中的脱离浸渍管后，停留15-25s；
和/或，步骤(1)中所述顶升钢包的速度在1.2-3m/min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述以浸渍管内渣厚的高度处为顶升零位的操作过程包括：先以0.8-1.5m/min的速度顶升钢包，使得钢包内钢水液面顶到刚好接触到浸渍管最下面的底面，停止顶升，顶升高度清零，以此为零位，顶升到事先测定的浸渍管内钢渣厚的高度，再次清零。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中在所述环流处理之前进行的所述顶升的速度为0.8-1.5m/min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述钢水到RH炉之前进行转炉的冶炼过程：
(a)在转炉出钢时，加入石灰和铝钒土，来控制渣中二氧化硅质量含量在10-18％，三氧化二铝质量含量在13-18％。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，相对于120-125t的钢水，所述石灰的用量为400-600kg，所述铝钒土的用量为300-500kg。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述钢水到RH炉之前进行LF炉的精炼过程：
(b)在LF炉精炼时，加入石灰和萤石，以及任选的铝渣和铝矾土，来控制钢渣的粘度在0.3-0.4Pa.s；其中，萤石的量控制在石灰加入质量的1/3以内。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，相对于120-125t的钢水，所述石灰的用量为400-600kg。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(b)中还通过加入调节剂，来控制钢渣的块度直径，使得在关闭底吹氩气后，浮在钢液表面的渣块直径在10-20厘米；所述调节剂选自石灰、萤石、铝渣、铝钒土、硅铁粉、铝粒中的至少一种。
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