CN115404300B - 一种转炉炉底厚度的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种转炉炉底厚度的控制方法，通过改进氧枪喷头参数，在对转炉氧枪改造的基础上合理使用氧压，控制转炉装入量和控制造渣料用量，控制连续喷溅、返干，出现上涨趋势时及时采取降炉底措施，通过调整操作方式及工艺参数缓慢降低炉底，稳定了炉底厚度为650mm‑850mm，避免了转炉炉底上涨，缩短了转炉冶炼周期1min，降低了转炉终渣的全铁含量至14%以下，增加了转炉终渣黏度，提高了转炉生产效率，有利于转炉炉型的维护，提高了转炉寿命。
Description
技术领域
本发明涉及转炉炼钢技术领域，尤其是涉及一种转炉炉底厚度的控制方法。
背景技术
转炉的炉衬维护过程中，由于装入量大和转炉炉底上涨严重，引起炉容比过小，给生产操作带来诸多不利和钢铁料消耗、耐材消耗高等问题，而且对氧枪枪龄的提高和产品质量造成不利影响：
1) 炉底上涨后存在夹层或凹坑，吹炼过程中炉底内部铁水不能参与搅拌，在吹炼结束摇炉或者等成分过程中，渗出到熔池，造成熔渣粘稠、炉内钢水不正常增碳、溅渣时钢渣碳氧反应喷溅，并形成恶性循环；
2) 炉容比明显减小，造成喷溅、返干严重，炉底上涨后炉容比明显变小，吹炼过程熔池反应区上移，造成吹炼枪位提高后不能及时准确的抑制喷溅和控制返干，同时喷溅、返干造成钢铁料升高、积渣清理频繁、脱磷困难等一系列被动生产局面；
3) 过早的侵蚀熔池以上炉衬，熔池受到炉底上涨，下部砌砖被掩埋在炉底下方，但熔池上部的衬砖受到长期不正常的熔池侵蚀，过早的侵蚀减薄，随着炉役的不断增加，整个熔池及耳轴两侧维护困难。
引起转炉炉底上涨的原因主要是：
1) 溅渣护炉操作不当
1.1) 终渣状态差，粘稠或碱度高，(MgO)含量达到或超过饱和值，倒炉出钢后炉膛温度降低，有Mg结晶析出，高熔点矿物也同时析出，黏度增加；溅渣时部分熔渣附着于炉衬表面，剩余部分都集中留在了炉底，与炉底砖中的方镁石晶体结合，引起炉底上涨；
1.2) 渣量少，溅渣时炉渣快速降温，溅渣时间短，只有少量的炉渣溅起附着到炉衬，快速冷却炉渣粘附在炉底；
1.3) 溅渣枪位不合适，长时间低枪位操作造成炉底冲击形成凹坑，多次连续低枪位不仅会造成炉底出坑藏铁，还会引起冷凝炉渣粘附炉底；
2) 炉膛内型不合理：转炉炉役进入中后期，炉村侵蚀严重，经常对薄弱部位进行补炉维护，导致转炉炉内型发生不规则变化，同时补炉料占用炉膛容积，导致熔池液面上升，氧枪喷头与炉底距离变大，氧气射流不能带动熔池底部金属液参与循环，侵蚀不到炉底，造成炉底上涨；
3) 使用废钢块度过大：大块废钢沉入熔池底部，直到吹炼终点时还不能完全融化或刚熔化的现象，这些沉入炉底的大块废钢降低了停滞区内金属液的温度，未熔化的废钢还会与停滞区内的金属一起冷却成块造成炉底上涨；
4) 留渣量过大：在装入废钢后，炉底温度进一步降低，吹炼时停滞区内的金属液又无法带动残渣上浮，残渣与金属液同时黏结在炉底，造成炉底上涨；
5) 吹炼操作不当过程返干：吹炼过程操作不当，吹炼后期炉渣出现返干状态，随即提升氧枪、降低氧压，熔池处于软吹状态，造成氧气射流对熔池搅拌能力明显减弱，熔池底部废钢受不到冲击粘在炉底，在放钢结束后溅渣时又被黏渣覆盖更不易融化，形成恶性循环。
发明内容
本发明的目的是提供一种转炉炉底厚度的控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种转炉炉底厚度的控制方法，改进氧枪喷头参数：将氧枪的喷头夹角减小为12°45′，将氧枪喉口减小为φ40.4mm。
优选的，在对转炉氧枪改造的基础上合理使用氧压：
吹炼采用高氧压吹炼模式，前期枪位控制在1.4-1.8m，氧气压力控制在0.75-0.95MPa，增加氧枪的冲击深度，减少了大型喷溅的发生，合理控制氧压，保证吹炼前期化好渣；
在第二批造渣料加入前且在脱碳的高峰期到达之前，降低供氧强度，枪位提升300-500mm，氧气压力降低0.1-0.2MPa，然后再平缓地恢复到正常值；
终期采用大氧压低枪位操作，将枪位降低至0.9-1.0m，按照每次降枪200-400mm停留5-30s执行，确保终点压枪时间≥20s，将氧气压力控制在0.85-0.95MPa，加强熔池搅拌，确保压枪时间，保证终点钢水成分和温度的均匀，同时降低炉渣氧化性。
优选的，控制转炉装入量和控制造渣料用量：
根据炉龄和炉衬情况采用分阶段定量装入法；根据当炉废钢重量、配比、铁水重量、成分、温度，确定当炉散状料及冷料加入数量。
优选的，控制连续喷溅、返干：
出现喷溅、返干现象时，通过铁水成分、废钢质量、操作模式、氧枪使用情况、原辅料质量，排查原因进行预防；
控制过程参考CO浓度变化及音频化渣曲线，结合炉口火焰变化调整枪位：当 CO浓度持续上升、音频化渣曲线向下走、炉口火焰变硬时提枪300-500mm或将氧气压力降低0.1-0.2MPa，反之降枪100-300mm或升高氧压至0.8-0.85MPa，过程中最低枪位≥1.3m；
当出现返干情况，提枪至收火，缩短返干时间，收火后降枪至1.5-1.8m。
优选的，出现上涨趋势时，采取降炉底措施，避免连续涨炉底：保证R=2.8-3.0，TFe＜14%，避免渣中MgO超过最佳饱和值使得终渣粘稠、流动性变差、炉底上涨。
优选的，通过调整操作方式及工艺参数缓慢降低炉底：
具体方式：提高铁耗比、提高重点钢水氧化性、加强吹炼过程熔池搅拌、适当降低终渣碱度与氧化镁含量、调整溅渣枪位与溅渣时间；
初渣控制目标：渣碱度为2.0±0.2，MgO含量为6%-6.5%，FeO含量为15%-20%；
第一批造渣料中，加入石灰总量的2/3，加入镁质造渣料总量的60%，以确保控制好冶炼全流程碱度递进关系与中期渣合理渣系组元；
正常铁水条件下，氧枪降至前期低枪位后加入第一批渣料的50%，停加20-30s后再加完另外50%；
铁水温度偏低炉次中，延后30-60s再开始加第一批渣料的50%，停加20-30s后再加完另外50%，以确保良好的前期化渣效果。
优选的，加入污泥球以调渣和降温，污泥球的加入量和加入时间应根据炉渣的化渣情况、铁水物化指标、炉内温度及终点要求而定，采用多批次小批量单批加入量不超100kg，加入瞬间应提高枪位100mm，加完后再小幅度降枪，拉碳前2-3min严禁加入。
优选的，加入铁矾土作为化渣剂使用：在铁水Si≤0.3%与中期返干严重炉次中使用，以确保良性化渣，单批数量控制在≤75kg，总量控制在≤150kg。
优选的，溅渣总体采用高-中-低的枪位控制模式，炉渣溅渣枪位为1.5-2.5m。
本申请提供了一种转炉炉底厚度的控制方法，通过改进氧枪喷头参数，在对转炉氧枪改造的基础上合理使用氧压，控制转炉装入量和控制造渣料用量，控制连续喷溅、返干，出现上涨趋势时及时采取降炉底措施，通过调整操作方式及工艺参数缓慢降低炉底，稳定了炉底厚度为650mm-850mm，避免了转炉炉底上涨，缩短了转炉冶炼周期1min，降低了转炉终渣的全铁含量至14%以下，增加了转炉终渣黏度，提高了转炉生产效率，有利于转炉炉型的维护，提高了转炉寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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的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。
本申请提供了一种转炉炉底厚度的控制方法，改进氧枪喷头参数：将氧枪的喷头夹角减小为12°45′，将氧枪喉口减小为φ40.4mm(喉口内径减小为40.4mm)。
在本申请的一个实施例中，在对转炉氧枪改造的基础上合理使用氧压：
吹炼采用高氧压吹炼模式，前期枪位控制在1.4-1.8m，氧气压力控制在0.75-0.95MPa，增加氧枪的冲击深度，减少了大型喷溅的发生，合理控制氧压，保证吹炼前期化好渣；
在第二批造渣料加入前且在脱碳的高峰期到达之前，降低供氧强度，枪位提升300-500mm，氧气压力降低0.1-0.2MPa，然后再平缓地恢复到正常值；
终期采用大氧压低枪位操作，将枪位降低至0.9-1.0m，按照每次降枪200-400mm停留5-30s执行，确保终点压枪时间≥20s，将氧气压力控制在0.85-0.95MPa，加强熔池搅拌，确保压枪时间，保证终点钢水成分和温度的均匀，同时降低炉渣氧化性。
在本申请的一个实施例中，控制转炉装入量和控制造渣料用量：
根据炉龄和炉衬情况采用分阶段定量装入法；根据当炉废钢重量、配比、铁水重量、成分、温度，确定当炉散状料及冷料加入数量。
在本申请的一个实施例中，控制连续喷溅、返干：
出现喷溅、返干现象时，通过铁水成分、废钢质量、操作模式、氧枪使用情况、原辅料质量，排查原因进行预防，避免不正常现象长期存在影响生产；
控制过程参考CO浓度变化及音频化渣曲线，结合炉口火焰变化调整枪位：当 CO浓度持续上升、音频化渣曲线向下走、炉口火焰变硬时提枪300-500mm或将氧气压力降低0.1-0.2MPa，反之降枪100-300mm或升高氧压至0.8-0.85MPa，过程中最低枪位≥1.3m；
当出现返干情况，提枪至收火，缩短返干时间，收火后降枪至1.5-1.8m。
在本申请的一个实施例中，出现上涨趋势时，采取降炉底措施，避免连续涨炉底造成不可控现象：保证R=2.8-3.0，TFe＜14%，避免渣中MgO超过最佳饱和值使得终渣粘稠、流动性变差、炉底上涨。
在本申请的一个实施例中，炉底上涨后降炉底：通过改变操作工艺或极端侵蚀炉底的方式快速降炉底，采用减装入量、溅渣结束开氧化炉底、兑入少量铁水或加入部分硅铁开氧化炉底。
在本申请的一个实施例中，通过调整操作方式及工艺参数缓慢降低炉底：
具体方式：提高铁耗比、提高重点钢水氧化性、加强吹炼过程熔池搅拌、适当降低终渣碱度与氧化镁含量、调整溅渣枪位与溅渣时间；
初渣控制目标：渣碱度为2.0±0.2，MgO含量为6%-6.5%，FeO含量为15%-20%；
第一批造渣料中，加入石灰总量的2/3，加入镁质造渣料总量的60%，以确保控制好冶炼全流程碱度递进关系与中期渣合理渣系组元；
正常铁水条件下，氧枪降至前期低枪位后加入第一批渣料的50%，停加20-30s后再加完另外50%；
铁水温度偏低炉次中，延后30-60s再开始加第一批渣料的50%，停加20-30s后再加完另外50%，以确保良好的前期化渣效果。
在本申请的一个实施例中，加入污泥球以调渣和降温，污泥球的加入量和加入时间应根据炉渣的化渣情况、铁水物化指标、炉内温度及终点要求而定，采用多批次小批量单批加入量不超100kg，加入瞬间应提高枪位100mm，加完后再小幅度降枪，拉碳前2-3min严禁加入。
在本申请的一个实施例中，加入铁矾土作为化渣剂使用：在铁水Si≤0.3%与中期返干严重炉次中使用，以确保良性化渣，单批数量控制在≤75kg，总量控制在≤150kg。
在本申请的一个实施例中，溅渣总体采用高-中-低的枪位控制模式，炉渣溅渣枪位为1.5-2.5m。
本申请中的含量、配比均为质量百分数。
本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种转炉炉底厚度的控制方法，其特征在于，改进氧枪喷头参数：将氧枪的喷头夹角减小为12°45′，将氧枪喉口减小为φ40.4mm；
在对转炉氧枪改造的基础上合理使用氧压：
吹炼采用高氧压吹炼模式，前期枪位控制在1.4-1.8m，氧气压力控制在0.75-0.95MPa，增加氧枪的冲击深度，减少了大型喷溅的发生，合理控制氧压，保证吹炼前期化好渣；
在第二批造渣料加入前且在脱碳的高峰期到达之前，降低供氧强度，枪位提升300-500mm，氧气压力降低0.1-0.2MPa，然后再平缓地恢复到正常值；
终期采用大氧压低枪位操作，将枪位降低至0.9-1.0m，按照每次降枪200-400mm停留5-30s执行，确保终点压枪时间≥20s，将氧气压力控制在0.85-0.95MPa，加强熔池搅拌，确保压枪时间，保证终点钢水成分和温度的均匀，同时降低炉渣氧化性；
控制转炉装入量和控制造渣料用量：
根据炉龄和炉衬情况采用分阶段定量装入法；根据当炉废钢重量、配比、铁水重量、成分、温度，确定当炉散状料及冷料加入数量；
控制连续喷溅、返干：
出现喷溅、返干现象时，通过铁水成分、废钢质量、操作模式、氧枪使用情况、原辅料质量，排查原因进行预防；
控制过程参考CO浓度变化及音频化渣曲线，结合炉口火焰变化调整枪位：当 CO浓度持续上升、音频化渣曲线向下走、炉口火焰变硬时提枪300-500mm或将氧气压力降低0.1-0.2MPa，反之降枪100-300mm或升高氧压至0.8-0.85MPa，过程中最低枪位≥1.3m；
当出现返干情况，提枪至收火，缩短返干时间，收火后降枪至1.5-1.8m；
出现上涨趋势时，采取降炉底措施，避免连续涨炉底：保证R=2.8-3.0，TFe＜14%，避免渣中MgO超过最佳饱和值使得终渣粘稠、流动性变差、炉底上涨；
通过调整操作方式及工艺参数缓慢降低炉底：
具体方式：提高铁耗比、提高重点钢水氧化性、加强吹炼过程熔池搅拌、适当降低终渣碱度与氧化镁含量、调整溅渣枪位与溅渣时间；
初渣控制目标：渣碱度为2.0±0.2，MgO含量为6%-6.5%，FeO含量为15%-20%；
第一批造渣料中，加入石灰总量的2/3，加入镁质造渣料总量的60%，以确保控制好冶炼全流程碱度递进关系与中期渣合理渣系组元；
正常铁水条件下，氧枪降至前期低枪位后加入第一批渣料的50%，停加20-30s后再加完另外50%；
铁水温度偏低炉次中，延后30-60s再开始加第一批渣料的50%，停加20-30s后再加完另外50%，以确保良好的前期化渣效果。
2.根据权利要求1所述的一种转炉炉底厚度的控制方法，其特征在于，加入污泥球以调渣和降温，污泥球的加入量和加入时间应根据炉渣的化渣情况、铁水物化指标、炉内温度及终点要求而定，采用多批次小批量单批加入量不超100kg，加入瞬间应提高枪位100mm，加完后再小幅度降枪，拉碳前2-3min严禁加入。
3.根据权利要求1所述的一种转炉炉底厚度的控制方法，其特征在于，加入铁矾土作为化渣剂使用：在铁水Si≤0.3%与中期返干严重炉次中使用，以确保良性化渣，单批数量控制在≤75kg，总量控制在≤150kg。
4.根据权利要求1所述的一种转炉炉底厚度的控制方法，其特征在于，溅渣总体采用高-中-低的枪位控制模式，炉渣溅渣枪位为1.5-2.5m。
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