CN1158902A

CN1158902A - 转炉溅渣护炉方法

Info

Publication number: CN1158902A
Application number: CN 96120758
Authority: CN
Inventors: 杨文远; 樊永忠; 郑丛杰; 杜建良
Original assignee: CHENGDE IRON AND STEEL STOCK-SHARING Co Ltd; Central Iron and Steel Research Institute
Current assignee: CHENGDE IRON AND STEEL STOCK-SHARING Co Ltd; Central Iron and Steel Research Institute
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2016-12-05
Also published as: CN1040128C

Abstract

本发明属于转炉炼钢领域。涉及转炉溅渣护炉方法。本发明的主要特征是在出钢前的吹炼过程中，向炉内分批加入轻烧白云石，其加入量为8～20公斤/吨钢，出钢后，向残留炉渣中加入调渣剂，其加入量为8～15公斤/吨钢，调渣剂的化学成分(重量％)为：镁砂20～40％，轻烧白云石30～60％，菱镁球0～30％，生白云石0～35％，加入调渣剂后，向炉渣中喷吹高压氮气，冲击炉渣，使炉渣飞溅到炉衬上，在炉衬表面形成一层抗侵蚀的保护层，保护炉衬。

Description

转炉溅渣护炉方法

本发明属于转炉炼钢领域。

转炉炼钢时，由于受钢液和渣液的侵蚀和冲击，其炉衬受到严重的侵蚀，因此，在出钢后，往往需要对炉衬进行修补，通常是采用喷补料或焦油白云石砖作为修补炉衬的原料。转炉炉衬的修补，不仅消耗了大量的耐火材料，而且还需消耗繁重的体力劳动。

为此，近年来国际上开发了转炉溅渣护炉方法。该方法是在转炉出钢后留下部分终渣，并加入适量的调渣剂，使炉渣具有合适的粘度和耐火度，再用氧枪向炉渣喷吹高压氮气，冲击炉渣，使炉渣飞溅到炉衬上，在炉衬表面形成一层抗侵蚀的保护层，达到保护炉衬的目的。

美国LTV钢公司提供了一种转炉溅渣护炉方法。该方法主要适用于出钢温度较低大型转炉，且使用优质铁水炼钢，铁水中Si含量高，S、P低，Si高则渣中SiO₂高，提高了MgOr的饱和溶解度，而S、P低，则对化渣要求不高，这样就使出钢温度低(1600～1630℃)，终渣中MgO含量高，炉渣仍有一定流动性，只要加少量调渣剂，即可喷吹氮气进行溅射护炉(文献《Iron steelmaker》22(6)，31～34 June，1995)

我国80吨以下的中、小转炉较多，几乎占转炉钢总容量的70％，年产达4000万吨左右。这些中小转炉炼钢所采用的铁水大部分为非优质铁水。还有采用半钢进行炼钢的，半钢的Si含量低，造成终渣中氧化铁高(TFe)达20～30％，MgO低，仅为3～5％，加上配小方坯连铸，转炉出钢温度高达1710～1730℃，在这种情况下，一是炉衬表面温度高，二是终渣流动性高，采用LTV钢公司所述的方法，很难将炉渣溅到炉衬上。溅射到炉衬上的少量炉渣，也很快流下来，难于粘结在炉衬上。也就是说，LTV钢公司的溅渣护炉方法不适用于我国中小转炉。

本发明的目的在于提供一种能显著提高转炉炉令，降低吨钢成本，适用于中小型转炉的转炉溅渣护炉方法。

针对中小型转炉，特别是我国中小型转炉采用非优质铁水炼钢或半钢炼钢，渣中SiO₂含量低、(TFe)高，并配以小方坯连铸，出钢温度高的特点，本发明转炉溅渣护炉方法采用如下技术方案：

(1)在出钢前的吹炼过程中，向炉内分批加入轻烧白云石，其加入量为8～20公斤/吨钢。

(2)出钢后，向残留炉渣中加入调渣剂，调整终渣成分，调渣剂的加入量为8～15公斤/吨钢。

(3)所加入的调渣剂的化学成分(重量％)为：镁砂20～40％，轻烧白云石30～60％，菱镁球0～30％，生白云石0～35％。

(4)加入调渣剂后，用氧枪向炉渣中喷吹高压氮气，其参数为：

氮气压力0.6～1.0MPa，氮气流量98～150Nm³/min，喷吹时间2～4min。

现将上述技术方案分述如下：

(1)在出钢前的吹炼过程中，向炉中分批加入轻烧白云石，其目的是提高渣中的MgO含量，一方面是减小炉渣对炉衬耐火材料的侵蚀，另一方面为出钢后的溅渣补炉调整渣中的MgO含量创造条件。我国中小型转炉出钢后的终渣MgO含量仅为3～5％，据有关研究指出，MgO在渣中的饱和溶解度为8％左右，当渣中MgO含量较低时，炉衬中MgO就要向渣中溶解，以期达到平衡，炉衬中MgO的溶解实际就是炉衬耐火材料被侵蚀。所以在吹炼过程加入轻烧白云石，提高炉渣中MgO含量，减少了炉渣对炉衬耐火材料的化学侵蚀，对提高转炉炉令起到重要作用。

另外，作为溅渣护炉材料，MgO是一个重要组成部分，较高的MgO含量，能提高炉渣的耐火度，而固相MgO结晶的存在，能提高炉渣粘度，适合于溅渣工艺要求。在溅渣护炉时，炉渣中的MgO含量以12～15％为宜，分批加入轻烧白云石后，能使终渣中的MgO含量由3～5％提高到8％左右，为溅渣护炉所要求的MgO含量创造了条件。

(2)出钢后，向残留炉渣中加入8～1公斤/吨钢的调渣剂，调渣剂中含有镁砂、轻烧白云石、菱镁球和生白云石。这些原料的化学成分(重量％)如下表：

调渣剂各原料的化学成分(重量％)表

原料名称	MgO	CaO	SiO₂	灼减
原料名称	MgO	CaO	SiO₂	灼减	镁砂	80～85	2～4	4～7	/
轻烧白云石	24～28	40～50	2～3	10～20	镁砂	80～85	2～4	4～7	/
轻烧白云石	24～28	40～50	2～3	10～20	菱镁球	75～80	3～5	4～8	/
生白云石	20～25	30～35	1～2	40～45	菱镁球	75～80	3～5	4～8	/

加入调渣剂的目的，一是使炉渣成分满足溅渣护炉的工艺要求，其中主要是提高MgO含量，使其达到12～15％所需含量，使炉渣达到所需的耐火度；二是通过加入调渣剂调整炉渣的粘度，使炉渣溅射到炉衬上时，能有效地粘附在炉衬表面，达到护炉目的，三是通过加入调渣剂调节炉渣温度，中小型转炉，特别是配小方坯连铸，其冶炼终点温度达1710～1730℃，使其炉渣过热度高，造成炉渣流动性过高，难于粘附在炉衬上。加入调渣剂后，炉渣过热度降低，再加上固MgO结晶的存在，使炉渣粘度显著提高，适合于溅渣护炉要求。与炉渣降温的同时，炉衬表面温度也下降大致相同的温度，而炉衬温度的下降，可以使喷溅到炉衬上的炉渣易于凝固，还增加渣层的致密度。提高护炉效果。

(3)炉渣中加入调渣剂后，通过氧枪向炉渣中喷吹高压氮气，控制喷吹氮气的工作参数是达到理想溅渣护炉的重要因素。控制合适的氮气压力及枪位，能使氮气到达渣面时有较高的速度和较大的冲击面积，氮气流的能量最大限度地传递给炉渣。使炉渣的喷溅量和喷溅高度达到溅渣护炉的要求。喷吹时间过短，炉衬挂渣太薄，达不到理想的护炉效果；喷吹时间过长，虽能增加溅渣层的厚度，但将影响转炉的作业率。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、解决了中小型转炉、全连铸钢厂的出钢温度高、炉渣氧化性强、炉衬难于挂渣的溅渣护炉问题。

2、由于炉衬表面的溅渣层，减慢了炉渣对炉衬的侵蚀速度，平均侵蚀速度降低了1倍，使转炉炉令提高85％以上。

3、节约了转炉炉衬耐火材料。

4、由于炉衬侵蚀速度下降，使炉役中、后期的补炉时间平均缩短50％，并消除了贴砖补炉的繁重体力劳动。

实施例

采用本发明所述的方法，在25吨位转炉上，进行了3炉溅渣护炉实验。

3炉钢所采用的原料、装炉量及含C量如表1所述。装炉后开始吹炼，吹炼时的氧气压力、氧气耗量及吹氧时间如表2所示，吹炼过程中分批加入轻烧白去石，其加入量如表3所示。冶炼终点时，测其吹炼终点温度、终点C及S含量和终渣成分，表4列出了吹炼终点温度、终点C及S含量。根据所测终渣成分(加调渣剂前)迅速加入适量调渣剂，所加入的调渣剂的各组份含量及总量如表5所示。加入调渣剂后及时用氧枪向炉渣喷吹高压氮气，使炉渣迅速喷溅到炉衬表面，达到溅渣护炉的目的。加入调渣剂后也测量了炉渣成分，表6列出了加入调渣剂前后炉渣的成分。加入调渣剂后用氧枪向炉渣喷吹高压氮气，其工作参数如表7所示。

喷溅后，炉衬挂渣效果良好，挂渣层较厚，而且均匀，能完全达到护炉目的。

表1 实施例所用炼钢原料、装炉量及C含量

炉号	原料及装炉量	C(重量％)	S	Si
炉号	原料及装炉量	C(重量％)	S	Si	1	半钢34吨，废钢2.8吨	3.4	0.055	痕迹
2	半钢34吨	3.8	0.050	痕迹	1	半钢34吨，废钢2.8吨	3.4	0.055	痕迹
2	半钢34吨	3.8	0.050	痕迹	3	半钢35吨，废钢1.7吨	3.4	0.050	痕迹

表2 实施例吹炼时吹氧参数及

炉号	氧气压力MPa	氧气耗量M3	吹炼时间分，秒
炉号	氧气压力MPa	氧气耗量M3	吹炼时间分，秒	1	0.8～0.9	1893	16’45”
2	0.8～0.9	1907	15’56”	1	0.8～0.9	1893	16’45”
2	0.8～0.9	1907	15’56”	3	0.9	1850	16’

表3 实施例出钢前吹炼过程加入的轻烧白云石量(Kg)

炉号	1	2	3
炉号	1	2	3	轻烧白云石(Kg)	650	650	500

表4 实施例吹炼终点温度及终点C、S含量(重量％)

炉号	吹炼终点温度(℃)	终点C含量	终点S含量
炉号	吹炼终点温度(℃)	终点C含量	终点S含量	1	1728	0.06	0.025
2	1730	0.08	0.022	1	1728	0.06	0.025
2	1730	0.08	0.022	3	1725	0.06	0.021

表5实施例所加入的调渣剂的各组份含量及总量(Kg)

炉号	镁砂Kg	轻烧白云石Kg	生白云石Kg	菱镁球Kg	调渣剂总量Kg
炉号	镁砂Kg	轻烧白云石Kg	生白云石Kg	菱镁球Kg	调渣剂总量Kg	1	100	200	/	100	400
2	100	200	100	/	400	1	100	200	/	100	400
2	100	200	100	/	400	3	100	200	100	/	400

注：所加入各造渣料均符合国家标准要求

表6 实施例加入调渣剂前后炉渣主要成分

炉号	加调渣剂前后	炉渣成分(重量％)
		炉渣成分(重量％)							CaO	MgO	SiO₂	P₂O₅	Al₂O₃	MnO	TFe
		1	A	37.66	8.79	7.15	O.91	2.29	CaO	MgO	SiO₂	P₂O₅	Al₂O₃	MnO	TFe	1.66	29.58
B	35.98		A	37.66	8.79	7.15	O.91	2.29	13.47	6.51	0.87	2.31	0.41	28.41		1.66	29.58
B	35.98		2	A	49.11	9.93	7.47	1.14	13.47	6.51	0.87	2.31	0.41	28.41	1.89	0.38	21.74
B	38.77	12.74		A	49.11	9.93	7.47	1.14	6.14	0.83	2.03	0.36	27.94		1.89	0.38	21.74
B	38.77	12.74		3	A	36.82	9.59	5.43	6.14	0.83	2.03	0.36	27.94	0.78	1.55	0.39	33.34
B	33.68	13.82	5.01		A	36.82	9.59	5.43	0.66	1.64	0.36	27.94		0.78	1.55	0.39	33.34

注：(1)A为终渣成分，即加入调渣剂前的炉渣成分

(2)B为加入调渣剂后(喷溅前)的炉渣成分

(3)炉渣的化学成分除表中所列主要成分外，还含有V₂O₅、Cr₂O₃、TiO₂、K₂O、Na₂O等。

表7实施例喷溅炉渣时的氮气喷吹参数及炉渣温度

炉号	氮气压力MPa	吹氮时间分钟	调渣后温度(溅渣温度)℃
炉号	氮气压力MPa	吹氮时间分钟	调渣后温度(溅渣温度)℃	1	0.66	3.0	1506
2	0.68	3.17	1532	1	0.66	3.0	1506
2	0.68	3.17	1532	3	0.68	3.25	1549

Claims

1、一种转炉溅渣护炉方法，它包含转炉出钢后留下部分终渣，并向炉渣中加入适量的调渣剂，再用氧枪向炉渣喷吹高压氮气，冲击炉渣，使其飞测到炉衬上，其特征在于：

(1)在出钢前的吹炼过程中，向炉内分批加入轻烧白云石，其加入量为8～20公斤/吨钢；

(2)出钢后，向残留炉渣中加入调渣剂的加入量为8～15公斤/吨钢；

(3)调渣剂的化学成分(重量％)为：镁砂20～40％，轻烧白云石30～60％，菱镁球0～30％，生白云石0～35％；

(4)加入调渣剂后，用氧枪向炉渣中喷吹高压氮气的参数为：氮气压力0.6～1.0MPa，氮气流量98～150Nm³/min，喷吹时间2～4min。

2、根据权利要求1所述的转炉溅渣护炉方法，其特征在于出钢后，炉内残留炉渣中的MgO含量为7～9％。

3、根据权利要求1所述的转炉溅渣护炉方法，其特征在于加入调渣剂后，炉渣中的MgO含量为10～15％。