CN117070698A - 一种转炉底枪中心管堵塞处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转炉底枪中心管堵塞处理方法，属于冶金行业炼钢技术领域。技术方案是：转炉冶炼第一炉前空炉时，中心管（1）和环缝（2）在一定流量下向转炉喷吹氮气，记录底枪中心总管的压力，作为初始参考压力P0；冶炼炉次出钢结束后，中心管（1）和环缝（2）在相同的流量下向转炉喷吹氮气，记录底枪中心管总管的压力Pc，并计算压力增量w p=(Pc/P0‑1)*100%；根据w p的大小判断中心管堵塞情况；并根据中心管的堵塞程度，采取底吹燃烧来融化堵塞在中心管的蘑菇头。本发明的有益效果是：能够准确判断中心管的堵塞程度，并根据堵塞程度及时处理堵塞中心管的蘑菇头，保障底枪稳定运行，降低蘑菇头堵塞引发事故的风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种转炉底枪中心管堵塞处理方法，属于冶金行业炼钢技术领域。
背景技术
实践证明，相比于单独顶吹或底吹，底吹氧气、喷粉顶底复吹转炉工艺具备更好的技术指标。底吹氧气、喷粉直接穿透金属熔池，能更有效地搅拌熔池，这使得熔池内部的化学反应更剧烈、更接近反应平衡，能显著地改善冶炼效果；此外，底部吹氧、喷粉转炉在降低炉内喷溅，减少原辅料消耗，提高生产效率方面具有显著优势。
底吹氧、喷粉复吹转炉在炉底安装由底枪，其由中心管和外层套购构成，中心管和外层套管之间构成环缝。冶炼过程中，底枪中心管吹氧和石灰粉，外层套管喷吹天然气，经环缝进入炉内。吹炼过程中流经环缝的天然分解吸热在底枪中心管风口周围形成低温区，风口周围金属或钢渣受冷凝固在底枪喷口端部生成蘑菇头，蘑菇头覆盖中心管风口并对其产生保护作用。然而，蘑菇头过大可能堵塞底枪中心管风口，造成底枪喷吹效果降低，或可能完全堵塞底枪中心管。若蘑菇头完全堵塞底枪中心管风口，不仅造成复吹转炉底枪吹氧、喷粉功能失效，还将引发供气管路爆炸的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种转炉底枪中心管堵塞处理方法，能够准确判断底枪中心管的堵塞程度，并根据堵塞程度及时处理堵塞中心管的蘑菇头，保障底枪稳定运行，降低蘑菇头堵塞引发事故的风险，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种转炉底枪中心管堵塞处理方法，转炉底枪包含设置在转炉炉底的若干个中心管和与中心管相连接的底枪中心总管，每个中心管均设有一个外层套管，中心管和外层套管之间构成环缝，转炉底枪中心管堵塞，按照以下步骤进行操作：
步骤一：转炉冶炼第一炉前空炉时，中心管和环缝在一定流量下向转炉喷吹氮气，记录底枪中心总管的压力，作为初始参考压力P0；
步骤二：冶炼炉次出钢结束后，中心管和环缝在与步骤一相同的流量下向转炉喷吹氮气，记录底枪中心管总管的压力Pc，并计算压力增量wp＝(Pc/P0-1)*100％；
如果wp<5％，判断中心管堵塞微弱；
如果5％≤wp<10％，判断中心管为轻微堵塞；
如果10％≤wp<18％，判断为中心管堵塞；
如果18％≤wp≤30％，判断为中心管严重堵塞；
步骤三：根据步骤二中心管的堵塞程度，分别按照以下方式进行处理：
a.当中心管堵塞微弱时，不影响冶炼，可以进行下一炉次冶炼；
b.当中心管轻微堵塞或堵塞时，中心管喷吹氧气，环缝喷吹天然气，通过底吹燃烧来融化堵塞在中心管的蘑菇头；
c.中心管严重堵塞时，中心管喷吹氧气，环缝喷吹氮气，通过底吹燃烧融化堵塞在中心管的蘑菇头。
所述步骤一中初始参考压力P0按照以下方式进行周期性更新：
每冶炼5-10炉次，且每炉次出钢结束后，中心管和环缝在一定流量下向转炉喷吹氮气，记录每炉次底枪中心总管的压力，取其中底枪中心总管最小压力作为初始参考压力P0。
所述步骤一：底枪中心总管气体流量为100Nm3/min-180Nm3/min，中心管气体流量为20Nm3/min-35Nm3/min，环缝气体流量在2Nm3/min-3.5Nm3/min。
所述步骤三中:
b.中心管流量控制在20Nm3/min-30Nm3/min；环缝流量控制在2.5Nm3/min-5Nm3/min；底吹燃烧处理分为多次，每次处理时间控制在5-20s；每次燃烧处理结束后，气体切回至N2气，记录每次底吹燃烧处理之后的中心管总管压力，并再次计算wp，直到wp<5％；
c.中心管流量控制在20Nm3/min-30Nm3/min，环缝流量控制在2.5Nm3/min-5Nm3/min；底吹燃烧处理分为多次，每次处理时间控制在10-30s，；每次燃烧处理结束后，气体切回至N2气，记录每次底吹燃烧处理之后的中心管总管压力，并再次计算wp，直到wp<5％；
所述步骤三中：中心管吹氧、环缝喷吹天然气或氮气底吹燃烧处理融化蘑菇头前，转炉位置应近似水平，具体的转炉角度控制在85°-95°或者265°-275°；炉底温度控制在900℃-1350℃。
本发明的有益效果是：能够准确判断底枪中心管的堵塞程度，并根据堵塞程度及时处理堵塞中心管的蘑菇头，保障底枪稳定运行，降低蘑菇头堵塞引发事故的风险。
附图说明
图1为转炉底枪结构示意图；
图中：中心管1、外层套管2、环缝3、耐火材料4、蘑菇头5。
具体实施方式
以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。
本发明的内容是解决该底枪堵塞的方法，附图1是为了更好的说明该方法的应用。
参照附图1，转炉底枪包含设置在转炉炉底的若干个中心管和与中心管相连接的底枪中心总管，每个中心管均设有一个外层套管，中心管和外层套管之间构成环缝，转炉底枪中心管堵塞，按照以下步骤进行操作：
步骤一：转炉冶炼第一炉前空炉时，中心管1和环缝2在一定流量下向转炉喷吹氮气，记录底枪中心总管的压力，作为初始参考压力P0；
步骤二：冶炼炉次出钢结束后，中心管1和环缝2在与步骤一相同的流量下向转炉喷吹氮气，记录底枪中心管总管的压力Pc，并计算压力增量wp＝(Pc/P0-1)*100％；
如果wp<5％，判断中心管1堵塞微弱；
如果5％≤wp<10％，判断中心管1为轻微堵塞；
如果10％≤wp<18％，判断为中心管1堵塞；
如果18％≤wp≤30％，判断为中心管1严重堵塞；
步骤三：根据步骤二中心管1的堵塞程度，分别按照以下方式进行处理：
a.当中心管1堵塞微弱时，不影响冶炼，可以进行下一炉次冶炼；
b.当中心管1轻微堵塞或堵塞时，中心管1喷吹氧气，环缝3喷吹天然气，通过底吹燃烧来融化堵塞在中心管的蘑菇头；
c.中心管1严重堵塞时，中心管1喷吹氧气，环缝3喷吹氮气，通过底吹燃烧融化堵塞在中心管的蘑菇头。
所述步骤一中初始参考压力P0按照以下方式进行周期性更新：
每冶炼5-10炉次，且每炉次出钢结束后，中心管1和环缝2在一定流量下向转炉喷吹氮气，记录每炉次底枪中心总管的压力，取其中底枪中心总管最小压力作为初始参考压力P0。
所述步骤一：底枪中心总管气体流量为100Nm3/min-180Nm3/min，中心管1气体流量为20Nm3/min-35Nm3/min，环缝3气体流量在2Nm3/min-3.5Nm3/min。
所述步骤三中:
b.中心管1流量控制在20Nm3/min-30Nm3/min；环缝3流量控制在2.5Nm3/min-5Nm3/min；底吹燃烧处理分为多次，每次处理时间控制在5-20s，；每次燃烧处理结束后，气体切回至N2气，记录每次底吹燃烧处理之后的中心管总管压力，并再次计算wp，直到wp<5％；
c.中心管1流量控制在20Nm3/min-30Nm3/min，环缝3流量控制在2.5Nm3/min-5Nm3/min；底吹燃烧处理分为多次，每次处理时间控制在10-30s，；每次燃烧处理结束后，气体切回至N2气，记录每次底吹燃烧处理之后的中心管总管压力，并再次计算wp，直到wp<5％；
所述步骤三中：中心管吹氧、环缝喷吹天然气或氮气底吹燃烧处理融化蘑菇头前，转炉位置应近似水平，具体的转炉角度控制在85°-95°或者265°-275°；炉底温度控制在900℃-1350℃。
实施例1：
中心总管氮气流量为150Nm3/min，单只底枪中心管流量为25Nm3/min。统计最新冶炼炉次的前7炉次数据更新中心总管参考压力，更新后的中心总管参考压力为P0＝0.46Mpa。出钢结束后中心总管氮气流量150Nm3/min条件下中心总管压力Pc＝0.50Mpa。压力变化wp＝8.70％，蘑菇头轻微堵塞中心管。转炉摇至近似水平，角度90°，炉底温度1200℃。设定底枪中心总管氧气流量138Nm3/min，单只底枪中心管流量为23Nm3/min；环缝设定为天然气，流量为2.8Nm3/min。燃烧处理时间5s，燃烧处理3次。燃烧处理后，中心总管压力为0.47Mpa，压力变化wp＝2.2％，即，蘑菇堵塞底枪中心管情况得到解决。
实施例2：
中心总管氮气流量为150Nm3/min，单只底枪中心管流量为25Nm3/min。统计最新冶炼炉次的前5炉次数据更新中心总管参考压力，更新后的中心总管参考压力为P0＝0.46Mpa。出钢结束后中心总管氮气流量150Nm3/min条件下中心总管压力Pc＝0.54Mpa。压力变化wp＝17.39％，蘑菇头堵塞中心管。转炉摇至近似水平，角度85°，炉底温度900℃。设定底枪中心总管氧气流量120Nm3/min，单只底枪中心管流量为20Nm3/min；环缝设定为天然气，流量为2.5Nm3/min。燃烧处理时间20s，燃烧处理1次。燃烧处理后，中心管总管压力为0.46Mpa，压力变化降至wp＝0，即，蘑菇堵塞底枪中心管情况得到解决。
实施例3：
中心总管氮气流量为150Nm3/min，单只底枪中心管流量为25Nm3/min。统计最新冶炼炉次的前10炉次数据更新中心总管参考压力，更新后的中心总管参考压力为P0＝0.48Mpa。出钢结束后中心总管氮气流量150Nm3/min条件下中心总管压力Pc＝0.53Mpa。压力变化wp＝10.42％，蘑菇头堵塞中心管。转炉摇至近似水平，角度95°，炉底温度1300℃。设定底枪中心总管氧气流量180Nm3/min，单只底枪中心管流量为30Nm3/min；环缝设定为天然气，流量为5Nm3/min。燃烧处理时间15s，燃烧处理2次。燃烧处理后，中心总管压力为0.50Mpa，压力变化降至wp＝4.17％，即，蘑菇堵塞底枪中心管情况得到解决。
实施例4：
中心总管氮气流量为150Nm3/min，单只底枪中心管流量为25Nm3/min。统计最新冶炼炉次的前7炉次数据更新中心总管参考压力，更新后的中心总管参考压力为P0＝0.45Mpa。出钢结束后中心总管氮气流量150Nm3/min条件下中心总管压力Pc＝0.52Mpa。压力变化wp＝15.56％，蘑菇头堵塞中心管。转炉摇至近似水平，角度85°，炉底温度1000℃。设定底枪中心总管氧气流量125Nm3/min，单只底枪中心管流量为20.83Nm3/min；环缝设定为天然气，流量为2.5Nm3/min。燃烧处理时间10s，燃烧处理2次。燃烧处理后，中心管总管压力为0.46Mpa，压力变化降至wp＝2.22％，即，蘑菇堵塞底枪中心管情况得到解决。
实施例5：
中心总管氮气流量为150Nm3/min，单只底枪中心管流量为25Nm3/min。统计最新冶炼炉次的前7炉次数据更新中心总管参考压力，更新后的中心总管参考压力为P0＝0.47Mpa。出钢结束后中心总管氮气流量150Nm3/min条件下中心管总管压力Pc＝0.61Mpa。压力变化wp＝29.79％，蘑菇头严重堵塞中心管。转炉摇至近似水平，角度275°，炉底温度1350℃。设定底枪中心总管氧气流量150Nm3/min，单只底枪中心管流量为25Nm3/min；环缝设定为氮气2.5Nm3/min，流量为。燃烧处理时间10s，燃烧处理5次。燃烧处理后，中心管总管压力为0.47Mpa，压力变化降至wp＝0，即，蘑菇堵塞底枪中心管情况得到解决。
实施例6：
中心管总管氮气流量为150Nm3/min，单只底枪中心管流量为25Nm3/min。统计最新冶炼炉次的前10炉次数据更新中心总管参考压力，更新后的中心管总管参考压力为P0＝0.47Mpa。出钢结束后中心管总管氮气流量150Nm3/min条件下中心管总管压力Pc＝0.6Mpa。压力变化wp＝27.66％，蘑菇头严重堵塞中心管。转炉摇至近似水平，角度270°，炉底温度1200℃。设定底枪中心管总管氧气流量180Nm3/min，单只底枪中心管流量为30Nm3/min；环缝设定为氮气5Nm3/min，流量为。燃烧处理时间20s，燃烧处理1次。燃烧处理后，中心管总管压力为0.53Mpa，压力变化降至wp＝12.76％。进行重复燃烧处理，燃烧处理时间10s，燃烧处理3次。燃烧处理后，中心管总管压力为0.48Mpa，压力变化降至wp＝2.13％，即，蘑菇堵塞底枪中心管情况得到解决。
Claims (4)
1.一种转炉底枪中心管堵塞处理方法，其特征在于：转炉底枪包含设置在转炉炉底的若干个中心管（1）和与中心管（1）相连接的底枪中心总管，每个中心管（1）均设有一个外层套管（2），中心管（1）和外层套管（2）之间构成环缝（3），转炉底枪中心管堵塞，按照以下步骤进行操作：
步骤一：转炉冶炼第一炉前空炉时，中心管（1）和环缝（2）在一定流量下向转炉喷吹氮气，记录底枪中心总管的压力，作为初始参考压力P0；
步骤二：冶炼炉次出钢结束后，中心管（1）和环缝（2）在与步骤一相同的流量下向转炉喷吹氮气，记录底枪中心管总管的压力Pc，并计算压力增量w p=(Pc/P0-1)×100%；
如果w p< 5%，判断中心管（1）堵塞微弱；
如果5%≤w p <10%，判断中心管（1）为轻微堵塞；
如果10% ≤w p< 18%，判断为中心管（1）堵塞；
如果18% ≤w p≤30%，判断为中心管（1）严重堵塞；
步骤三：根据步骤二中心管（1）的堵塞程度，分别按照以下方式进行处理：
a.当中心管（1）堵塞微弱时，不影响冶炼，可以进行下一炉次冶炼；
b.当中心管（1）轻微堵塞或堵塞时，中心管（1）喷吹氧气，环缝（3）喷吹天然气，通过底吹燃烧来融化堵塞在中心管的蘑菇头；
c.中心管（1）严重堵塞时，中心管（1）喷吹氧气，环缝（3）喷吹氮气，通过底吹燃烧融化堵塞在中心管的蘑菇头。
2.根据权利要求1所述的一种转炉底枪中心管堵塞处理方法，其特征在于：所述步骤一中初始参考压力P0按照以下方式进行周期性更新：
每冶炼5-10炉次，且每炉次出钢结束后，中心管（1）和环缝（2）在一定流量下向转炉喷吹氮气，记录每炉次底枪中心总管的压力，取其中底枪中心总管最小压力作为初始参考压力P0。
3.根据权利要求1所述的一种转炉底枪中心管堵塞处理方法，其特征在于：所述步骤一：底枪中心总管气体流量为100Nm3/min-180 Nm3/min，中心管（1）气体流量为20 Nm3/min-35 Nm3/min，环缝（3）气体流量在2 Nm3/min -3.5 Nm3/min。
4.根据权利要求1所述的一种转炉底枪中心管堵塞处理方法，其特征在于：所述步骤三中:
b.中心管（1）流量控制在20Nm3/min-30 Nm3/min；环缝（3）流量控制在2.5Nm3/min-5Nm3/min；
c. 中心管（1）流量控制在20Nm3/min-30 Nm3/min，环缝（3）流量控制在2.5Nm3/min -5Nm3/min。
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